高鐵站消防工程設計難點及改進研究 ——以銀西高鐵乾縣站消防工程為例
時間：2023-01-03
王澤京
(上海倍安實業有限公司， 上海 200032)
摘 要：本文結合銀西高鐵乾縣站消防工程案例，對高鐵站消防工程設計難點和處理對策進行研究，對高鐵站消防工程設計的改進對策作以探討，旨在進一步明確設計中的難點，及時改進高鐵站消防工程設計過程，有效避免、減少火災事件的發生。
關鍵詞：高鐵站；消防工程；設計難點；改進 中圖分類號：TU248 文獻標識碼：A 文章編號：2096-6903(2020)07-0117-02
1 高鐵站消防工程設計難點分析
1.1 大型交通樞紐建筑設計難點
大型交通樞紐建筑作為城市建設的主要部分，其需滿足多種功能需求，且設計要求高，所以設計時存在一 定的挑戰。主要表現：
(1)建筑物內部人員比較密集、流動性較大。
(2)建筑物的面積、體積大，同時結構復雜。
(3)建筑設施連續運營時間長，對建筑結構質量方面有著嚴格要求。
1.2 消防設計中的難點
(1)建筑物內部防火區域復雜，參照建筑設計防火規 范規定對建筑防火區域劃分，需考慮防火門、人員流動性、空間分布等因素，因受上述因素影響，會對建筑物的通透性構成直接威脅，無法合理、大范圍應用防火門，故而會加大防火區域劃分的難度[1]。
(2)疏散設計難度，交通樞紐建筑為保證客流量，建筑物的面積較大，如此一來必然會增加疏散設計難度，不能有效設置樓梯間、消防電梯。
(3)排煙量計算難點，交通樞紐建筑區域較多、面積較大，不同功能空間在結構方面有著較多差異。如果按要求進行排煙系統設計，計算量不可估量，而且不能保證工程很好的達到設計要求。
(4)滅火系統設計存在挑戰性，消防系統的滅火系統需獲取大量水源，而交通樞紐建筑結構極其復雜、跨度比大，因而水源供應難度系數增加。
2 高鐵站消防工程設計的改進對策
2.1 排煙氣流設計改進方法 排氣組織作為防煙排煙系統主要設施，交通樞紐建筑覆蓋的面積大，所以設計排煙系統非常復雜，不同區域排煙管道眾多，這也是和其他管道重合的原因，該種 狀態下易導致排煙管道尺寸變化、排煙管道長度變化， 故而不能達到排煙功能設計方面的標準[2]。
2. 2 排煙風機選型、配置設計改進方法
結合消防性能設計，將地下交通換乘層排煙設備 設置為7.35×104 m3/h，3層排煙設備設置為8.71× 104 m3/h，站臺公共區域行李火災機械排煙量布置為 812×104 m3/h。如果發生軌道區域列車火災，應考慮到列車火災溢出站臺后排氣量＞行李火災煙氣量，站臺公共區域煙氣量遵循地鐵設計規范煙氣量方法并加以準確計算，對于短站臺層機械煙量設定為1.06×105 m3/h，反 之為長站臺層機械煙量為2.32×105 m3/h，軌道區機械煙量為5.05×105 m3/h。
2.3 煙氣控制模式設計改進方法
(1)出現火災安全事件前按照樓層高度，通過防煙排煙方式加以控制，認真遵循樞紐站排煙相關標準進行防排煙系統設計。
(2)地下1層交通轉換層火災，需啟動排煙系統，及時關閉地下一層的送風系統，通過區域出口自然補風。
(3)地下2層候車廳如果發生火災事件，應在第一時間開啟防排煙系統、關閉送風系統，借助地下1層送風的方式補風。
(4)地下3層站臺層公共區火災的產生，需要啟動軌頂排煙系統、站臺層排煙系統，并且將該層送風系統閉合，通過地下2層送風補風處理。
(5)針對軌道區列車火災來講，因排煙量大、車輛兩側活塞軸自然補氣，實行地下2層送風機械補氣，列車軌道區火災煙氣會溢出站臺區域，這時應該參照軌道區域、軌道區域鄰近站臺煙氣排放原則，對煙氣控制進行科學設計。
2.4 旅客候車大廳排煙設計改進方法
通過自然排煙形式排煙，高架層候車大廳吊頂、吊頂尚不與外界相通部分，維護結構的開口面積應較地面面積高出1.8%左右，因煙氣溫度降低后會在吊頂聚集，建議合理設置清除冷煙通風的系統，通風量為130萬m3/h， 同時借助頂部機械的作用，作以排煙處理，排煙量為 130萬m3/h。
3 銀西高鐵乾縣站消防工程設計難點及處理對策案例分析
3.1 項目概況
本文以銀西高鐵乾縣站消防工程為例，2020年筆者 擔任該項目經理，主要進行商務及技術方面的管理。銀西高鐵是一條連接陜西省與銀川市的高速鐵路。設計時速、總車站數量分別為：250 km、20處。銀西高鐵乾縣站總建筑面積約為8000 m2，將在年底通車。
3.2 站房水箱相關問題及處理對策
站房水箱間處于頂樓位置，不能確保房間面積、消防設備尺寸相統一，而且沒有合理設計安全出口、安全通道[3]。處理對策：將消防水箱間門口0.9 m調整到 1.1 m寬度，防火門設置甲級防火門，并在門上設置安全標識。室外不滿足規范的臨時樓梯設置為固定樓梯。 消防水箱尺寸變更為4 m×4 m×2.5 m，旨在達到體積設計標準。
3.3 負一層相關問題及處理對策
負一層作為水泵房沒有進行排水設計、安裝設備通道窗口、吊頂吊裝設備。處理對策：結合泵房間設備狀況，設置排水裝置一用一備。可在樓梯側墻構建1.0m×1.2 m 尺寸的通道口，借助滑道作用將消防泵下到泵房間。
3.4 候車大廳相關問題及處理對策
(1)候車大廳吊頂要整體提高，自動噴水滅火系統噴頭不能達到設計相關要求。處理對策：參照自動噴水滅火系統設計規范要求，將民用建筑中庭最大凈空高度控制在8～12 m的范圍，設置噴水強度12 L/min·m2。
(2)進行規范檢查、設計現場條件確認，通過沿用原設計圖紙對消防水系統泵組流量、揚程，以及主管道型號 進行調整即可，同時需將水噴頭設計噴水強度設置為 15 L/min·m2的噴頭，以此達到設計規范的相關標準。
(3)吊頂整體提高4 m，可通過合理設計四門固定消防水炮的方式進行處理，結合固定消防炮滅火系統設計規范規定，將侯車大廳布設為對稱的四門消防水炮，設計參數及流量分別設置為50 m半徑、20 L/s
(4)應增設4個圖像火災探測器，在站廳另兩側均勻布置，探測距離約 為80 m；增設2臺消防水炮泵組一主一備，設計揚程為 100 m、流量為40 L/s，功率設定為75 kW；穩壓裝置一套，揚程100 m、流量5 L/s，功率為11 kW；并且提 供1臺1000 L的穩壓罐。消防水炮管道變更為高壓無縫鋼管。
3.5 造型吊頂相關問題及處理對策
一樓兩側原設計為平頂吊頂裝飾，后期因提高美感 標準，站房要達到精品工程要求，對一樓兩層所有房間 吊頂做調整，但一樓消防管道尺寸較大不利于裝飾。處理對策：加強和建設單位、總包單位、監理單位和設計單位間的溝通，然后確定最終方案。設計單位針對現場情 況，對管道加以有效調整，變更設計圖紙。滿足工期達到裝飾相關要求[4]。
4 結語
綜上所述，高鐵站建筑結構特殊，對于消防設計要求較高，因而需結合具體情況和需要，明確設計中的難點， 然后通過改進排煙氣流設計、排煙風機選型及配置設計、煙氣控制模式設計、旅客候車大廳排煙設計等不同路徑，優化高鐵站消防工程設計，提高高鐵站消防排煙系統性能，確保建筑物的應用效果及安全。
參考文獻 [1] 邱寧,王暉.特高壓變電站消防重點與規范問題探討及改進措施 [J].變壓器,2019,56(8):19-23.
[2] 鄧鐵軍,吉韻芝,鄧紅波.基于BIM技術的交通樞紐工程消防管理 信息系統[J].鐵道科學與工程學報,2019,16(2):542-549.
[3] 詹軍.探討建筑消防工程存在的問題及措施[J].建筑工程技術與 設計,2018(3):179.
[4] 趙炯.京張高鐵懷來站水消防系統設計[J].綠色環保建材,2019,
Research on Design Difficulties and Improvement of Fire Protection Engineering in High-speed Railway Station :Taking the Fire Protection Engineering of Ganxian Station of Yinxi High-speed Railway as an Example
WANG Zejing (Shanghai Bei'an Industrial Co., Ltd., Shanghai 200032)
Abstract：In this paper, combined with the fire engineering case of Ganxian Station of Yinxi High-speed Railway, the design difficulties and treatment countermeasures of fire engineering in high-speed railway station are studied, and the improvement countermeasures of fire engineering design in high-speed railway station are discussed, aiming at further clarifying the design difficulties, improving the design process of fire engineering in high-speed railway station in time, and effectively avoiding and reducing the occurrence of fire incidents.
Keywords：high-speed railway station; fire fighting engineering; design difficulties; improvement