北京朝阳站高架候车厅性能化防火设计研究

王燕茹

摘要：铁路综合交通枢纽作为城市及辐射区域范围交通活动的核心地域，其功能、结构、空间与布局的特殊性使得研究和解决高大复合空间的防火设计问题有很大的必要性和重要性。本文以北京朝阳站为例，针对高架候车厅进行分析研究，合理地提出防火设计策略，运用定性与定量的研究方法，将消防安全工程学、火灾科学、建筑学等多门学科综合运用，归纳出铁路综合交通枢纽高大复合空间的性能化防火设计方法和消防安全策略，为铁路综合交通枢纽性能化防火设计提供科学理论依据，具有很强的实际意义和应用前景。

关键词：性能化防火设计；铁路综合交通枢纽；高架候车厅；消防安全。

1 研究背景及意义

1.1铁路综合交通枢纽

铁路综合交通枢纽作为城市及辐射区域范围交通活动的核心地域，除了城市内外部交通功能，还融入餐饮、购物、租车、酒店等多样化服务于一身，成为了实质上的“城市核心”，不仅是供铁路旅客乘候车的场所，还通过服务延伸发展成为城市重要的生活中心。¹铁路综合交通枢纽所包含的空间形式具有多样性和连续性、功能复杂，且各功能之间联系紧密、互为补充，高架候车厅作为典型空间，具有功能复合、面积大、空间高等特点。

1.2性能化防火设计

性能化防火设计是一种基于目标的设计方法，根据建筑的功能和空间特点确定防火性能目标，运用一定方法对建筑在火灾时的各种防火性能进行定性和定量分析和评估，提出最为经济合理有效的消防设计方案。²

基于铁路综合交通枢纽高架候车厅的复杂性和特殊性，这种方法能够根据定量评估的结果对建筑的防火设计方案进行优化，使其更加灵活、经济，获得最合理的防火保护，在为铁路综合交通枢纽建筑提供技术支持和安全保障方面具有无可替代的优势。

2 工程概述

2.1 地理位置

朝阳站位于北京市东北部四五环之间，在姚家园北街以南，姚家园路以北，驼房营路以东、蒋台洼西路以西之间的地块内。地铁朝阳站为地铁M3线和R4线换乘车站，换乘厅位于西广场地下，与国铁站房地下一层平层换乘。

2.2 建筑概况

建筑高度：建筑檐口高度为37m，站房屋面最高处为46.3m，雨棚屋面标高约9.7m。

建 筑层数：中央站房及西站房主体部分均为3层，其中地上为2层，地下为1层。

图1朝阳站剖面图

2 .3高架候车层功能布局

铁路旅客高架候车层高架层标高10m，站房南北室外两侧设置小型车落客区。高架候车空间采用大空间设计理念，净空高度大于12m，中央候车大厅呈不对称布局。候车大厅北部布置软席候车，南部布置母婴候车，西部布置旅客服务用房及设备，并结合进站楼扶梯设置闸机及旅服用房组团。 图2 高架候车层

3 高架候车厅消防问题及性能化防火设计策略

3.1消防救援设计

本项目由于无法在高架候车厅区域设置环形消防车道，因此应在基本站台形成环形消防车道，如与市政交通枢纽连接后，也应保证消防车的通行要求。

3.2防火分隔措施

1、高架候车厅与其夹层及首层集散大厅划分为一个防火分区，防火分区面积约为58971㎡；

2、大空间候车区可利用防火隔离带划分若干个防火控制单元，防火隔离带的宽度不低于6m，当设置软席座椅区时，其防火隔离带不低于10m，每个防火控制单元面积控制在5000m²以内，并符合以下要求：其一隔离带需设置明显的标识，将防火隔离带与其他区域进行有效区分，建议可采用涂层、不同颜色地砖或内墙上标注等方法；其二隔离带平时仅作为人员通行区域，不得设置任何固定可燃物。

3、高架候车厅内的设备、办公用房按防火单元设置，即采用耐火极限不低于2.0h的不燃烧体防火隔墙和1.5h的不燃烧体屋顶与其他空间进行防火分隔，在隔墙上的开设门窗时，应采用甲级防火门窗，并按规范设置火灾自动报警、自动喷水灭火、机械排烟系统。

4、电梯周边应采用耐火极限不小于1.0h的防火玻璃与周围空间进行防火分隔。

3.3烟控系统设计与分析

1、集散大厅与高架候车厅通过楼扶梯口上下贯通，整个连通空间一体考虑，采用自然排烟，在通往高架候车厅的开口处周边设置不小于1.2m的挡板，自然排烟窗有效面积不应小于集散大厅与候车区地面面积的2%，排烟口的距离不应大于30m；当室内净空高度大于等于6m，且具有对流条件时，其水平距离不应大于37.5m。同时建议在屋顶及侧墙上相对均匀设置，自然排烟窗应与消防控制设备联动开启，并具有失效保护功能。目前高架候车厅在顶部及侧部均匀设置了自然排烟窗，自然排烟窗排烟有效面积1048㎡，所需排烟的地面面积约为42444㎡，其自然排烟窗有效面积约占所需自然排烟地面面积的2.47%。

2、候车区内无独立疏散条件的旅客服务设施大于100㎡应设置排烟系统，单个旅客服务设施机械排烟量不宜小于30000m

³/h，不同旅客服务设施可共用一套风机系统，排烟风机的风量按一个旅客服务设施的排烟量选取，火灾时启动着火分区的排烟系统，可以利用开敞面或结构缝隙的条件进行自然补风，不设置独立的机械补风系统。

3、控制候车区火灾烟气不直接向商业夹层蔓延，在夹层与下部空间边缘楼板上设置高度不低于1.2m的挡烟设施。

4、凡未设置外窗或仅设置固定外窗的地上房间，当建筑面积大于50㎡时，应设置排烟设施。

3.4疏散设计与分析

1、高架候车厅人员直接向室外高架平台疏散，或通过疏散楼梯向站台层疏散，站台层作为相对安全区。

2、高架候车厅任一点至最近疏散门或安全出口的直线距离当设置自动喷水系统时不宜大于37.5m，行走距离最远不宜大于50m。

3、疏散走道、安全出口和疏散楼梯百人净宽度参考《建筑设计防火规范》GB50016-2014多层建筑进行设计。

3.5消防系统设计

1、高架候车区域及夹层超过12m的区域设置消防水炮或大空间智能灭火装置，低于12m的设置自动喷水灭火系统。

2、设置室内消火栓和消防软管卷盘，考虑到公共区面积较大，室内消火栓在保证栓口压力满足规范的前提下，可适当增大消防水枪充实水柱的长度，但不应大于16m。

3、高架候车区域及夹层高于12m的区域采用线性光束图像感烟火灾探测系统及空气采样系统，低于12m的区域设置点型感烟探测器。

4、设置火灾应急广播。

5、加强应急照明和疏散指示系统设置，应急照明地面照度不低于5lx，疏散指示标志间距不大于10m。

4 结论与展望

随着我国铁路建设工作的深入，新铁路枢纽和客站的建设也迎来了新的契机，本文从铁路综合交通枢纽高架候车厅出发，根据其空间特点进行有针对性的防火策略，运用性能化的手段使防火设计更加灵活，不能让防火规范限制铁路综合交通枢纽功能复合化和空间多样化的发展。在此基础上，还应进一步开展对铁路综合交通枢纽的防火性能的研究，为今后此类建筑的消防安全设计做好技术准备。

参考文献

[1]刘方，廖曙江.建筑防火性能化设计[M].重庆：重庆大学出版社.2007

[2]杨玲，张靖岩，肖泽南.建筑消防安全与性能化设计[M].北京：化工工业出版社.2010

[3]韩宝明．国内外高铁综合交通枢纽规划设计与运营特征[J].现代城市研究.2010（07）：37-41.

[4]汤希木.安全疏散性能化消防设计初探.消防科学与技术.2003，22（1）：27-28．

[5]郑健．空间结构在大型铁路客站中的应用.[J].空间结构.2009

[6]赵华亮.上海虹桥综合交通枢纽建筑防火设计.[J].消防科学与技术.2010

基金项目：基于性能化方法的铁路综合交通枢纽典型空间防火设计研究（7218166）中国铁路设计集团有限公司科技开发课题

1韩宝明．国内外高铁综合交通枢纽规划设计与运营特征[J]．现代城市研究．2010（07）：37-41.

2汤希木．安全疏散性能化消防设计初探．消防科学与技术．2003，22（1）：27-28，34．