论文部分内容阅读
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）07-0000-00
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每小时7.35×104m?，3层排烟设备设置为每小时8.71×104m?，站台公共区域行李火灾机械排烟量布置为每小时812×104m?。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每小时1.06×105m?，反之为长站台层机械烟量为每小时2.32×105m?，轨道区机械烟量为每小时5.05×105m?。
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，通风量为每小时103/m2，同时借助顶部机械的作用，作以排烟处理，排烟量为每小时130万m3。
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公里、20处。银西高铁乾县站总建筑面积约为8000m?，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0.9m调整到1.1m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8～12m的范围，设置喷水强度12L/min.m?。（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15L/min.m?的喷头，以此达到设计规范的相关标准。（3）吊頂整体提高4m，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50m半径、20L/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80m;增设2台消防水炮泵组一主一备，设计扬程为100m、流量为40L/s，功率设定为75KW;稳压装置一套，扬程100m、流量5L/s，功率为11KW;并且提供1台1000L的稳压罐。消防水炮管道变更为高压无缝钢管。 3.5造型吊頂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，2019，147（5）：160+162.
收稿日期：2020-05-21
作者简介：王泽京（1983—），男，上海人，本科，研究方向：消防管理、技术服务、维护、检测、评估。
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.
Key words： high-speed railway station; Fire fighting engineering; Design difficulties; Improvement
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）07-0000-00
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每小时7.35×104m?，3层排烟设备设置为每小时8.71×104m?，站台公共区域行李火灾机械排烟量布置为每小时812×104m?。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每小时1.06×105m?，反之为长站台层机械烟量为每小时2.32×105m?，轨道区机械烟量为每小时5.05×105m?。
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，通风量为每小时103/m2，同时借助顶部机械的作用，作以排烟处理，排烟量为每小时130万m3。
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公里、20处。银西高铁乾县站总建筑面积约为8000m?，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0.9m调整到1.1m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8～12m的范围，设置喷水强度12L/min.m?。（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15L/min.m?的喷头，以此达到设计规范的相关标准。（3）吊頂整体提高4m，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50m半径、20L/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80m;增设2台消防水炮泵组一主一备，设计扬程为100m、流量为40L/s，功率设定为75KW;稳压装置一套，扬程100m、流量5L/s，功率为11KW;并且提供1台1000L的稳压罐。消防水炮管道变更为高压无缝钢管。 3.5造型吊頂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，2019，147（5）：160+162.
收稿日期：2020-05-21
作者简介：王泽京（1983—），男，上海人，本科，研究方向：消防管理、技术服务、维护、检测、评估。
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.
Key words： high-speed railway station; Fire fighting engineering; Design difficulties; Improvement