铁路客站站房性能化设计

【摘 要】随着我国社会经济的快速发展，铁路客运站的设计建筑逐渐的走向多元化，注重建筑设计的整体性、站台的舒适性，逐步的也在文化上面有所涉及，文化已逐渐成为人们的建筑审美标准，很多大型的客运站都具备着鲜明的当地文化气息，在满足了多成需求的情况下，铁路客运站房也开始向性能化发展。主要是一些消防安全方面，本文将对铁路客运站房性能化展开分析，希望在今后的工作中能有所帮助与借鉴。

【关键词】铁路客运站站房 性能化设计

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

一．引言。

近年来,随着铁路事业的蓬勃发展,铁路客运站房也迎来了难得的发展机遇。简洁明了的空间形式、现代化的材料与结构技术、先进的科技手段以及大空间内人流的快速换乘,已成为现代铁路客运站房的全新特征。由于铁路站房使用性质特殊，设计旅客流量大，设计流线要求高，各空间相互连通，当前国家还没有针对此类建筑的消防技术标准可参照。对于此类站房的消防设计传统处方式规范无法满足其设计要求，只有打破传统的设计理念。通过对站房的典型火灾场景运用计算流体动力学(CFD)模型对火灾进行模拟试验，运用消防工程学原理和技术进行系统的性能化设计和评估，从而实现站房的总体消防安全目的。

二．对性能化设计的理解。

1.确定的消防安全目的、损失目标和设计目标。

2.对火灾发生、成长和发展所作的确定性及概率性评估。

3.火焰和火焰产出物的物理、化学性质。

4.按照损失目标和性能目标对可选设计方案的效果所作的定性定量评价。消防安全工程的性能化设计，必须考虑到项目特有的危险性和防护这些危险所特有的消防安全措施。在消防工程中火焰随时间变化而变化，这就是通常所说的“热效应”构件强度是构件在受到高温作用时的抵抗力。由于火焰作用，构件局部温度的突然升高，导致差异性膨胀和失效。构件在此高温下无法履行其所需功能，这种情况称之为“热冲击”失效。另一种热失效可能是构件整体被加热到某个高温，在该温度作用下构件无法再支撑荷载，该温度通常称为“临界温度”。其他的火焰诱导荷载包括非热应力，如烟气、以及在有腐蚀性或毒性的燃烧产物的作用下，构件发生与上述温度作用下相似时，建筑物强度也可用其抵抗应力的能力来测量。

不管被评价应力或火灾荷载如何，性能化消防安全设计都要求对构件组合应力或火灾荷载进行界定和量化，最后是使其能被用来作为特定目标和失效标准来评价火灾控制措施的待选设计。

三．大空间客运站设计上存在的问题。

1.建筑物耐火等级问题。目前一般特大型、大型铁路客站站房的设计均采用了高顶棚和大空间的设计概念，因此大多站房选用了钢结构作为承重结构，该类建筑一般为一级耐火等级的建筑。当站房发生火灾时，火灾对钢结构造成的危害程度到底有多大，是站房设计人员急需掌握并着手解决的问题。

2.人员在安全情况下的疏散问题。铁路客站站房作为现代化建筑的综合体，集多种功能为一体，建筑内人员疏散距离长度往往超出规范要求，疏散时间的控制缺少依据，且由于站房候车空间大，对于设置明显完善的疏散指示标志提出了较高的要求。这就为火灾发生时，如何引导旅客在安全情况下迅速疏散提出了问题。

3.防火、防烟分区划分的问题。现代化的大型建筑设计理念，要求公共空间区域间相互贯通，为旅客提供易于交流的平台。同时将功能、高度不同的大小空间穿插组合，使站内等候空间变化丰富、视线通透、流线顺畅。铁路客站站房的设计，也正在向此迈进，候车区域的设计选用了玻璃幕墙作为功能区的分隔。参照

现有消防技术标准，采用玻璃幕墙作为分隔，均难以达到规范要求的防火墙的耐火极限。且每个候车功能区超过规范规定的2 000 m2面积。另外功能区上部自然

形成烟气集中区域，防烟分区远超出规范要求的500 m2的划分规定。

4.大空间主动灭火设施配置问题。参照现行国家消防技术规范，均无法找到单一适合大空间的主动灭火设施。如何科学合理地解决大空间灭火设施的优化组合，也是今后要进一步研究讨论的问题。

四.性能化防火设计的适用范围及解决的主要问题。

（1）.工程建筑规范进行。

不同性质、不同功能的建筑物，需要采用性能化设计方法解决的问题不尽相同。但总体上看，大致涉及以下几个方面：

1．建筑内部的防火分区划分及分隔形式问题；

2．建筑内人员的安全疏散设计问题；

3．建筑内防排烟系统的设计问题；

4．建筑内灭火系统的设置问题；

5．钢结构的耐火保护问题；

6．新产品、新技术、新工艺的应用问题等。

（2）.建筑物性能化防火设计的总体安全目标。

建筑物的消防安全目标随建筑物的使用功能和性质及建筑结构特点而有所

区别，设计中应根据实际情况确定是否应达到下述全部或部分目标：

1．保证建筑物内人员的生命安全以及救援人员的生命安全；

2．保证建筑物的结构不会受到严重破坏而发生垮塌，或虽有局部垮塌，但不会发生连续垮塌而影响建筑物结构的整体稳定性；

3．保证建筑物内财产安全，防止火灾发生或延缓火灾增长，减少火灾损失；

4．保证相邻建筑物不会被引燃，控制火灾扩散；

5．保证建筑物不会因火灾而对商业运营生产作业产牛较大损失，保护环境。

五. 防火性能化设计与处方式消防安全设计对比。

经过近几十年的努力，人们研究了控制火焰成长、蔓延的多种因素，逐步完善发展了“火灾动力学”。依据“动力学”理论，研究了主动和被动消防系统的性能，包括在科学的基础上定量化地描述火灾现象。通过站房消防安全目的，损失目标和设计目标等要素的分析，选择合适的定量分析对站房火灾安全进行评估，在此过程中，计算机模拟是一种十分重要的定量分析工具。火焰从点燃到成长、衰减，通过计算机的模拟对火灾进行分析，从而得到的火源的热辐射火焰蔓延、热烟的流动、扩散等一系列数据，用来指导性能化设计。

相对按处方式规范要求即规范型消防安全设计，性能化消防安全工程设计考虑到整个消防与建筑物系统的相互作用(其结果往往导致超过规范要求的设计)。性能化设计的目标性和针对性，是对于某种建筑物特定的应用，它强调建筑物消防设计的整体性，综合考虑了消防设计的各个因素，因此更能精确地反映火灾在建筑结构上产生的应力，在某种情况下消防措施可能高于规范的要求，而在另一种情况下可能比规范的要求低。既考虑了建筑物被动消防措施、同时又考虑了建筑物主动的消防措施，从而有助于建筑消防设计实现科学、合理的最优化。

性能化设计虽然有很多优点，但是与规范型消防设计相比还存在着需要进一步完善的地方，比如说性能化分析和设计过程需要在分析、计算和设计文件制

作上花费更多时间；同时性能化设计需要大量的实验数据和专门的设计与评估工具，但目前在我国，比较完善自主知识产权的大型工程应用程序还没有开发出来；现有的国外计算机相关软件尚未经过国内实际工程和火灾试验的验证。此外人们对设计或评审人员的资格也表示担心，这关系到为确保达到设计的建筑物消防安全目的所用的消防控制措施。

参考文献：

[1] 包骏，Bao Jun 铁路客站站房性能化设计[期刊论文] 《消防技术与产品信息》2008年1期

[2]闫继伟铁路客站站房性能化防火设计研究 [学位论文]2012西安建筑科技大学：安全技术及工程