当前浏览器版本较低,部分功能响应较差。使用完整功能,请升级浏览器到最新版本或IE9以上。谢谢!

高铁站消防工程设计难点及改进研究 ——以银西高铁乾县站消防工程为例

时间:2023-01-03

王泽京

(上海倍安实业有限公司, 上海 200032) 

摘 要:本文结合银西高铁乾县站消防工程案例,对高铁站消防工程设计难点和处理对策进行研究,对高铁站消防工程设计的改进对策作以探讨,旨在进一步明确设计中的难点,及时改进高铁站消防工程设计过程,有效避免、减少火灾事件的发生。 

关键词:高铁站;消防工程;设计难点;改进     中图分类号:TU248     文献标识码:A 文章编号:2096-6903(2020)07-0117-02

1 高铁站消防工程设计难点分析 

1.1 大型交通枢纽建筑设计难点 

大型交通枢纽建筑作为城市建设的主要部分,其需满足多种功能需求,且设计要求高,所以设计时存在一 定的挑战。主要表现:

(1)建筑物内部人员比较密集、流动性较大。

(2)建筑物的面积、体积大,同时结构复杂。

(3)建筑设施连续运营时间长,对建筑结构质量方面有着严格要求。 

1.2 消防设计中的难点 

(1)建筑物内部防火区域复杂,参照建筑设计防火规 范规定对建筑防火区域划分,需考虑防火门、人员流动性、空间分布等因素,因受上述因素影响,会对建筑物的通透性构成直接威胁,无法合理、大范围应用防火门,故而会加大防火区域划分的难度[1]

(2)疏散设计难度,交通枢纽建筑为保证客流量,建筑物的面积较大,如此一来必然会增加疏散设计难度,不能有效设置楼梯间、消防电梯。

(3)排烟量计算难点,交通枢纽建筑区域较多、面积较大,不同功能空间在结构方面有着较多差异。如果按要求进行排烟系统设计,计算量不可估量,而且不能保证工程很好的达到设计要求。

(4)灭火系统设计存在挑战性,消防系统的灭火系统需获取大量水源,而交通枢纽建筑结构极其复杂、跨度比大,因而水源供应难度系数增加。 

2 高铁站消防工程设计的改进对策 

2.1 排烟气流设计改进方法 排气组织作为防烟排烟系统主要设施,交通枢纽建筑覆盖的面积大,所以设计排烟系统非常复杂,不同区域排烟管道众多,这也是和其他管道重合的原因,该种 状态下易导致排烟管道尺寸变化、排烟管道长度变化, 故而不能达到排烟功能设计方面的标准[2]

2. 2 排烟风机选型、配置设计改进方法 

结合消防性能设计,将地下交通换乘层排烟设备 设置为7.35×104 m3/h,3层排烟设备设置为8.71× 104 m3/h,站台公共区域行李火灾机械排烟量布置为 812×104 m3/h。如果发生轨道区域列车火灾,应考虑到列车火灾溢出站台后排气量>行李火灾烟气量,站台公共区域烟气量遵循地铁设计规范烟气量方法并加以准确计算,对于短站台层机械烟量设定为1.06×105 m3/h,反 之为长站台层机械烟量为2.32×105 m3/h,轨道区机械烟量为5.05×105 m3/h。 

2.3 烟气控制模式设计改进方法 

(1)出现火灾安全事件前按照楼层高度,通过防烟排烟方式加以控制,认真遵循枢纽站排烟相关标准进行防排烟系统设计。

(2)地下1层交通转换层火灾,需启动排烟系统,及时关闭地下一层的送风系统,通过区域出口自然补风。

(3)地下2层候车厅如果发生火灾事件,应在第一时间开启防排烟系统、关闭送风系统,借助地下1层送风的方式补风。

(4)地下3层站台层公共区火灾的产生,需要启动轨顶排烟系统、站台层排烟系统,并且将该层送风系统闭合,通过地下2层送风补风处理。

(5)针对轨道区列车火灾来讲,因排烟量大、车辆两侧活塞轴自然补气,实行地下2层送风机械补气,列车轨道区火灾烟气会溢出站台区域,这时应该参照轨道区域、轨道区域邻近站台烟气排放原则,对烟气控制进行科学设计。 

2.4 旅客候车大厅排烟设计改进方法 

通过自然排烟形式排烟,高架层候车大厅吊顶、吊顶尚不与外界相通部分,维护结构的开口面积应较地面面积高出1.8%左右,因烟气温度降低后会在吊顶聚集,建议合理设置清除冷烟通风的系统,通风量为130万m3/h, 同时借助顶部机械的作用,作以排烟处理,排烟量为 130万m3/h。 

3 银西高铁乾县站消防工程设计难点及处理对策案例分析 

3.1 项目概况 

本文以银西高铁乾县站消防工程为例,2020年笔者 担任该项目经理,主要进行商务及技术方面的管理。银西高铁是一条连接陕西省与银川市的高速铁路。设计时速、总车站数量分别为:250 km、20处。银西高铁乾县站总建筑面积约为8000 m2,将在年底通车。 

3.2 站房水箱相关问题及处理对策 

站房水箱间处于顶楼位置,不能确保房间面积、消防设备尺寸相统一,而且没有合理设计安全出口、安全通道[3]。处理对策:将消防水箱间门口0.9 m调整到 1.1 m宽度,防火门设置甲级防火门,并在门上设置安全标识。室外不满足规范的临时楼梯设置为固定楼梯。 消防水箱尺寸变更为4 m×4 m×2.5 m,旨在达到体积设计标准。 

3.3 负一层相关问题及处理对策 

负一层作为水泵房没有进行排水设计、安装设备通道窗口、吊顶吊装设备。处理对策:结合泵房间设备状况,设置排水装置一用一备。可在楼梯侧墙构建1.0m×1.2 m 尺寸的通道口,借助滑道作用将消防泵下到泵房间。 

3.4 候车大厅相关问题及处理对策 

(1)候车大厅吊顶要整体提高,自动喷水灭火系统喷头不能达到设计相关要求。处理对策:参照自动喷水灭火系统设计规范要求,将民用建筑中庭最大净空高度控制在8~12 m的范围,设置喷水强度12 L/min·m2。 

(2)进行规范检查、设计现场条件确认,通过沿用原设计图纸对消防水系统泵组流量、扬程,以及主管道型号 进行调整即可,同时需将水喷头设计喷水强度设置为 15 L/min·m2的喷头,以此达到设计规范的相关标准。 

(3)吊顶整体提高4 m,可通过合理设计四门固定消防水炮的方式进行处理,结合固定消防炮灭火系统设计规范规定,将侯车大厅布设为对称的四门消防水炮,设计参数及流量分别设置为50 m半径、20 L/s

(4)应增设4个图像火灾探测器,在站厅另两侧均匀布置,探测距离约 为80 m;增设2台消防水炮泵组一主一备,设计扬程为 100 m、流量为40 L/s,功率设定为75 kW;稳压装置一套,扬程100 m、流量5 L/s,功率为11 kW;并且提 供1台1000 L的稳压罐。消防水炮管道变更为高压无缝钢管。 

3.5 造型吊顶相关问题及处理对策

一楼两侧原设计为平顶吊顶装饰,后期因提高美感 标准,站房要达到精品工程要求,对一楼两层所有房间 吊顶做调整,但一楼消防管道尺寸较大不利于装饰。处理对策:加强和建设单位、总包单位、监理单位和设计单位间的沟通,然后确定最终方案。设计单位针对现场情 况,对管道加以有效调整,变更设计图纸。满足工期达到装饰相关要求[4]。 

4 结语 

综上所述,高铁站建筑结构特殊,对于消防设计要求较高,因而需结合具体情况和需要,明确设计中的难点, 然后通过改进排烟气流设计、排烟风机选型及配置设计、烟气控制模式设计、旅客候车大厅排烟设计等不同路径,优化高铁站消防工程设计,提高高铁站消防排烟系统性能,确保建筑物的应用效果及安全。 

参考文献 [1] 邱宁,王晖.特高压变电站消防重点与规范问题探讨及改进措施 [J].变压器,2019,56(8):19-23. 

[2] 邓铁军,吉韵芝,邓红波.基于BIM技术的交通枢纽工程消防管理 信息系统[J].铁道科学与工程学报,2019,16(2):542-549. 

[3] 詹军.探讨建筑消防工程存在的问题及措施[J].建筑工程技术与 设计,2018(3):179. 

[4] 赵炯.京张高铁怀来站水消防系统设计[J].绿色环保建材,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