地下空间建筑消防设计探讨

【摘要】以淮南东站地下空间消防设计为例，就大型地下空间建筑消防设计中防火分区划分原则、安全疏散口设置、与地面景观结合处理的原则、不同功能防火分区面积指标取值等建筑消防设计问题进行了探讨，并通过对工程设计实践的总结，就地下空间开发与利用中消防设计应注意的问题进行解析。

【关键词】地下空间消防设计疏散宽度安全出口

中图分类号：TU998文献标识码： A

随着我国城市化发展进程不断加快，城市人口不断增加，城市土地逐渐成为稀缺资源，合理开发利用城市地下空间，是建设资源节约型、可持续发展型城市的重要途径。地下空间的开发利用也从单一的建筑功能逐渐发展为地下综合体，使用功能逐渐多样化，如地下停车库、地下商业、地下换乘通道、设备用房、娱乐场所等等，各功能空间消防疏散要求各不相同。且由于地下建筑的特殊性，自然通风采光都存在一定局限，地下空间建筑消防设计成为地下空间建筑设计中的重点也是难点。本文将根据实践项目――淮南东站广场园林景观和地下空间设计项目对地下空间建筑的消防设计进行探讨。

1、项目概况

淮南东站广场园林景观和地下空间设计项目是我院首个大型市政广场项目，与淮南东站房一体化设计构成淮南市首个大型交通枢纽。淮南东站站前广场不仅满足传统意义上火车站的集散功能需要，更是集合蚌高铁、城市轨道、城市公交换乘功能于一体的城市交通枢纽。

淮南东站站前广场地下空间由商业开发、社会通道、出租车停车库和社会车辆停车库以及站房平台下架空部分的进站厅、出站厅六部分组成，实现高铁与城市公共交通零换乘。该地下空间总建筑面积为34826平方米，地下建筑总长度为402.8m，总宽度为190.4m，地下室建筑面层至广场地面高差约为6m。新建地下空间为无梁楼盖结构，建筑耐火等级为一级，防水等级为Ⅰ级，建筑使用年限为50年，抗震设防烈度为7度。

图一站房平台架空层平面功能布局

图二地下一层平面功能布局

图三地下空间剖面图

地下空间一般功能繁多，规模较大，疏散宽度和疏散距离要求相对较高。淮南东站站前广场地下空间商业部分上方正对中心广场，地下疏散楼梯的设置需要与地面景观结合，既满足疏散要求，又不破坏广场的视线效果。对地下空间建筑的消防设计进行探讨，满足各方面设计要求，尽量将设计做到最精、最好。

2、消防设计中遇到的问题

2.1防火分区划分原则的不确定性

淮南东地下空间主要由商业开发、社会通道、出租车停车库、社会车辆停车库、辅助设备管理用房组成以及站房平台下的站房出站厅及站房进站厅组成，其中社会车库部分考虑平战结合人防工程。地下空间西北侧连接远期规划轨道交通， 东南侧连接在建高铁车站淮南东站房，东北侧连接规划城市公交停车场等。

这些设施在功能上承上启下，在形式上互有联系、不可严格分隔，在安全疏散方面相互借用、统筹计划。面对复杂的地下空间功能开发及大规模的面积，其防火分区划分的众多不确定性因素贯穿整个设计。

2.2安全疏散口设置与地面景观要求的冲突

淮南东站站前广场，作为合蚌客运专线上唯一的地市级新站的站前广场，淮南东站前广场对于高铁和整个城市而言起着非常重要的纽带作用。它不仅承担着这个区域的交通集散功能，同时作为安徽省淮南市的门户，已经成为当地的地标性工程。地下空间的开发功能要求复杂的消防安全疏散体系，地下空间的消防疏散口将分布于这个“城市客厅”，直通地面安全出口的设置，将会直接影响项目建成后的建筑消防安全及地面景观效果。

2.3防火分区面积指标取值的不确定性

淮南东站地下空间建设的目的主要是解决高铁和城市交通的换乘及地上、地下的合理衔接。因此，各防火分区中涵盖了许多市政交通及人流通道部分的功能，其分区面积指标的确定在现行规范中缺少基本依据，存在较大争议和不确定因素。

2.4不同使用功能中疏散宽度取值的界定

本项目地下空间具有各种使用功能相互渗透的技术特点，造成消防设计中的技术难点。不同使用功能其疏散宽度的取值是不同的，而在这个项目中，一些相互渗透的功能区的疏散宽度取值是很难界定。

3、面对消防设计中遇到的问题制定对策

3.1理顺淮南东地下空间的各种功能

淮南东地下空间为地下一层建筑，站房平台局部架空。地下一层主要布置商业开发、社会通道、出租车停车库、社会车辆停车库、辅助设备管理用房等；站房平台架空层主要布置站房的进站厅及出站厅。根据功能的不同，采取不同面积标准的防火分区及防烟分区。

3.2明确每个防火分区的疏散宽度与总疏散宽度的关系

由于地下空间的面积较大，需要疏散宽度较大，地下空间疏散楼梯出地面又要满足景观要求，每个防火分区的疏散宽度都满足规范要求是十分困难的，尤其是商业部分。因此设计中考虑在满足总的直通室外的疏散宽度前提下，部分直通室外疏散口布置于相邻防火分区之间，作为相邻防火分区共用疏散口。

3.3结合景观设计，合理选择安全疏散口的设置方式

设计中利用景观下沉广场，主要采用开向下沉广场的门、通向地面的楼梯作为室外疏散口，并且在防火墙上设置通向相邻防火分区的防火门以缓解火灾发生时同一防火分区的对外疏散压力。

3.4利用现行规范，处理地下商业分区问题

根据现行《建筑设计防火规范》（GB50016―2006）的规定：“当设有火灾自动报警系统和自动灭火系统，且建筑内部装修符合现行国家标准《建筑内部装修设计防火规范》（GB 50222-95 2001年修订版 ）的有关规定时，其营业厅每个防火分区的最大允许建筑面积可增加到2000m2 ”。考虑到商业环境及经营的实际需要，相邻区域采用防火卷帘，卷帘最大跨度达到15.4m，局部采用防火墙分隔。

3.5明确社会通道的消防疏散标准

本设计中地下空间中央的社会通道既是交通要道，也是商业部分的人流通道，由于社会通道本身在规范中无明确定性，所以设计中按最不利因素考虑，与商业共同划分防火分区，疏散按商业考虑。

3.6通过景观道路的规划，完善地面消防系统。

4、最终实施方案

通过对项目中问题的分析以及对规范仔细研读，我们层层剖析，最终确定整个地下空间的防火分区划分。

淮南东地下空间共分为16个防火分区。其中商业部分按照每个分区不超过2000m2的标准，共分为12个防火分区；两侧车库部分按照每个分区不超过4000 m2的标准，共分为4个防火分区。所有防火分区的分隔采用防火墙或防火卷帘，需要连通处则采用甲级防火门。

每个防火分区设置不少于两个安全出口，其中不少于一个直通室外的安全出口。商业部分的每个防火分区至少设置两个直通室外的安全出口。由于中间商业及社会通道部分人员密集，设计出于每个防火分区的安全考虑，引入避难通道的概念，将防火分区五与分区十、分区六与分区九的两个出口连通，一旦火灾发生，考虑同一时间一个分区着火的前提下，确保每个分区有足够安全疏散宽度。

本工程室内设置自动喷水灭火系统,按同一时间一处火灾考虑。商业部分任意点距安全出口的距离不大于37.5m，车库内任意点至安全出口的距离不大于60米。本工程为与地面出入口地面的高差不超过10米的地下建筑，疏散宽度应满足0.75m/百人的要求，根据《建筑设计防火规范》5.3.17第5条：地下商业疏散人数的面积折算值为70%，疏散人数的换算系数为0.85。经过计算疏散口的数量及宽度均符合规范要求。

图四地下空间防火分区图

图五地下一层直通室外安全出口分布图

地下空间共设置17座通往地面疏散楼梯。其中社会车库设置2座疏散楼梯，布置于广场景观绿化带内。中间商业部分设置4座4米宽楼梯及8座2米宽楼梯，分布于地面中央广场两侧，与景观柱及水池等一体化设计，结合造型设计，成为地面装饰性构筑物。靠近淮南东站房处设置3部楼扶梯，解决防火分区六、十、十三的安全疏散，楼梯与站房的进站厅及出站厅结合。

图六地面消防环道及安全疏散口分布图

结合地面景观设计，在广场西北侧设置下沉式广场，出租车停车库及商业部分朝向下沉广场开门作为疏散通道，缓解了地下空间疏散宽度的压力。

站前广场与城市道路形成的周边环道，构成了地下工程四面环行的消防车道，使得在突发火灾情况下，消防员可以顺利到达地下空间的各个出入口，实现快速扑救的目的，为地下空间的使用提供更安全的保障。

5、总结回顾及对地下空间建筑消防设计启示

大型地下空间开发的消防设计决定了整个开发项目的可行性，因此在项目可行性研究阶段应从建筑功能划分入手，把不同功能区规划到若干个防火分区，避免功能相互穿插，造成消防设计先天不足。

随着建筑设计的不断发展，建筑功能和建筑空间的日新月异，大型地下空间消防设计也越来越复杂，如何做到科学合理的布置是我们每一位设计人员所追求的，我们必须做到消防安全和功能使用两不误。盲目降低消防设计等级或提高设计标准，都会造成严重的危害和不必要的浪费。设计本身必须在满足现行规范的前提下，在得到更为科学的数据支持下，对规范不能包含的内容进行完善和补充。

参考文献

[1] JGJ 100-98，汽车库建筑设计规范中国建筑工业出版社

[2] GB 50067-97，汽车库、修车库、停车场设计防火规范中国计划出版社

[3]GB 50098-2009，人民防空工程设计防火规范(2009年版)中国计划出版社

[4]GB 50016-2006，建筑设计防火规范(2006年版)中国计划出版社

作者

刘冰（LiuBing） 高级工程师 中铁上海设计院集团有限公司邮编200070

CHINA RAILWAY SHANGHAI DESIGN INSTITUTE GROUP CO.LTD 200070

严凤珠（Yanfengzhu）工程师 中铁上海设计院集团有限公司

CHINA RAILWAY SHANGHAI DESIGN INSTITUTE GROUP CO.LTD 200070