轨道交通地下车站室外消火栓优化设置研讨

林方剑

(福州轨道交通设计院有限公司 福建福州 350004)

0 引言

随着城市规模的不断扩大，人民生活水平的提高，城市的地面交通已拥挤不堪，人们把大量的时间浪费在通勤上。为了适应城市快节奏的生活，人们更乐意乘坐准时、方便、节能环保的轨道交通工具。地铁随之在各大城市相继建设，我国的地铁建设进入高峰期，离市区较远的车站也越来越多，地铁的消防安全问题也越来越受关注。

地铁车站不同于地面建筑，地铁车站深埋在地下，人员密集，不容易疏散，救援难度大。一旦发生火灾，极容易造成人员伤亡。由于各方面原因，国内大部分城市地铁站未设置自动喷淋系统。合理的设置室外消火栓系统，对保障车站的运营安全至关重要。基于不同的设计人员对《消防给水及消火栓系统技术规范》[1](以下简称《水消规》)《地铁设计防火标准》[2]《地铁设计规范》[3]等规范对地下车站室外消防系统相关条文的理解不尽相同，经常造成设计人员和审查人员对室外消火栓系统设计意见不一致，给消防建审工作造成一定困惑。不利于轨道交通建设。基此，本文主要探讨单水源、双水源的地铁地下车站室外消防系统设计。

1 《地铁设计防火标准》《地铁设计规范》《水消规》差异条款分析

《地铁设计防火标准》《地铁设计规范》《水消规》差异条款详见表1。

表1 《地铁设计防火标准》《地铁设计规范》《水消规》差异条款

地铁工程地下车站的地面只有少量的建筑物，地面建筑体积较小，在5000m3以下，建筑的耐火等级大于等于二级，且地面风亭和出入口无可燃物，发生火灾的可能性极低。因此，早期的地铁设计一般不考虑室外消防用水，仅在室外设置水泵接合器，并在水泵接合器5m～40m范围设置相应的室外消火栓，方便发生火灾时消防车取水给室内消火栓系统加压。直到2014年《水消规》实施，规范明确了地铁地下车站需要设置室外消火栓。但是，设计人员对《水消规》及《地铁设计防火标准》相关条文理解不同，导致各地对地铁地下车站室外消火栓设置数量、是否设置室外消防水池及室外消防用水量等方面的设计不尽相同。为了统一行业标准，中国轨道交通协会于2015年给《水消规》编制单位中原国际工程有限公司(以下简称中元国际)就上述问题发函沟通。中元国际回函①地铁室外消防用水量应按《水消规》第3.3.2 条执行，如果车站是单水源车站，并且室外消防水池设置确有困难，室外消防用水量可以适当减少，但不得小于《水消规》第3.5.6 条规定的室内消防用水量。②地铁工程室外消防栓的设置位置和数量应符合国家规范《水消规》的相关规定，但实际工程中设置消防栓数量有困难时，其设置数量可以减少且不应少于2 个，应满足灭火救援的要求[4]。《地铁设计防火标准》规定室外消防用水不应小于20L/s。但如果严格按《水消规》第3.3.2执行，则室外消防用水量为30L/s。虽然《地铁设计防火标准》颁布晚于《水消规》，但是《地铁设计防火标准》第7.2.2条的规定并不是要降低《水消规》对室外消火栓系统的设计标准，而是对中原国际回函的概括。对于用地困难的单水源车站，根据中元国际的回函可不设置室外消防水源，同时又能满足《地铁设计防火标准》的要求。

2 双水源地下车站室外消防系统方案讨论

当车站为双水源车站时，且水源有足够的流量和压力可以满足车站室外消防用水要求时，此类情况比较理想，可直接利用市政水源，从两路水源各引一根DN150给水管，分别从车站两端头的新风井进入车站，并在车站站厅层相连，从每个出入口接管至室外消火栓。不过，该室外消防栓应在出入口5m～40m范围之内，并在对角出入口室外栓5m～40m范围内设置相应的水泵接合器。如果地铁车站建设存在自来水水管管线改迁的情况，可与水务公司协商，在最后一期管线回迁时候，在车站出入口5m～40m范围内增设室外消防栓，并将增设的消防栓数量计入地铁车站室外消火栓数量，节约造价。目前，福州在建地铁，具备双水源的车站，因此都采用此方案。

3 单水源车站室外消防栓系统方案的讨论

在远郊的地铁地下车站，往往市政管网建设比较滞后，只有单水源供水。按《水消规》“4.3.1条：单水源供水且室外消防设计要求，水量大于30L/S时需要设置消防水池；“消水规”3.3.2条规定：体积在大于50 000m3的地下车站室外消防设计水量为30L/s”。而一般地下车站的体积均大于50 000m3[1]。因此，如果严格按《水消规》设计，单水源的地下车站，则需要设置室外消防水池。但根据中元国际回函，实际设置室外消防水池确有困难，车站室外消防水量可取20L/s，基此可以不设置室外消防水池，同样满足《地铁设计防火标准》规范要求。由此，可以对单水源车站衍生出如下几个方案；

方案一，采用低压给水系统，室外消防栓水量按30L/s设计，即分别设置室内消防水池和室外消防水池。用地红线范围内设置216m3室外消防水池，并设置消防车取水口，从市政管网引一路DN150给水管从车站新风井一侧进入车站，从车站对角的出入口出室外，并设置室外消防栓。此方案的优点是严格按《水消规》要求，提高了室外消防系统的安全性，但需要满足设置室外消防水池的条件。

方案二，采用低压给水系统。室外消防栓水量按20L/s设计。按《水消规》要求，可不设置室外消防水池，从市政管网引一路DN150给水管从车站新风井一侧进入车站，从对角的出入口出地面併入室外消防栓。此方案的优点是不需要设置室外消防水池，但是对室外消防系统的安全性有所降低。

方案三，采用临时高压给水系统，即地铁车站室内外消防系统共用一套管网。这种情况符合“水消规”第6.1.6条关于临时高压系统室内外消防系统共用一套管网的要求。但是，地下车站设备用房布局紧张，设备繁多，如果储存室外消防用水，则需要将消防水池增大一倍以上，对土建造价影响较大，况且车站一般埋深较大，消防取水口难以满足消防车吸水高度不大于6m的要求。因此方案三较少应用在地铁地下车站上，但对于浅埋车站，国内也有该设计的案例。

此外，还存在没有市政水源的车站。可以借助邻车站水源，从相邻车站的市政管网上引出一根DN150的给水管，沿区间敷设，接入无水源的车站。室外消防系统按照单水源的设计。

针对方案一和方案二是否设置消防水池及消防用水量的差异，各地设计院对于规范组的回函有不同的理解，毕竟规范组的回函意见其法律效力不能等同于规范，从而造成了设计上的差异。施工图设计单位的意见和强审单位意见不统一的情况时有发生，给地铁项目建设造成一定的困扰。

4 结语

综上所述，根据车站周边情况，室外消火栓系统设计可分为两类。

(1)对于存在双水源或者地质良好的车站，室外消防用水量按30L/s设计，设计两根引入管或者单独在室外设置室外消防水池。

(2)单水源且用地紧张条件下，可以根据规范组回函及《水消规》，满足单路供水且室外消防用水为20L/s时室外消防系统不设置消防水池的情况，但施工图设计宜按远期双水源预留两路给水接驳点，管道安装宜按双水源方案安装到位，避免后期在地铁运营情况下再次施工影响车站正常运营。一般地铁开通后，车站周边市政管配套都会较快完善，因此只需简单的改造，即可变成双水源，可以满足《水消规》的要求。