中铁第六勘察设计院集团有限公司
摘要:本文以高大空间地铁车站为例,根据《地铁设计防火标准》和《建筑防烟排烟系统技术标准》分别计算站厅公共区排烟系统的排烟量,浅析高大空间排烟量计算需注意的问题,提出对于地下车站站厅公共区高大空间排烟量设计的建议。
关键词:高大空间;火标;烟标;排烟系统;排烟量
AnalysisontheDesignofSmokeExhaustinthePublicAreaofaLargeSpaceStationHallofaMetroStation
Abstract:Thisarticletakesthehigh-risesubwaystationasanexample,accordingto《MetroDesignFireProtectionStandard》and《Technicalstandardsforbuildingsmokeandsmokeexhaustsystems》calculatetheamountofsmokeexhaustedfromthesmokeexhaustsysteminthepublicareaofthestationhall,analyzetheproblemsneedingattentioninthecalculationoftheamountofsmokeinthehighspace,andproposethedesignofthesmokevolumeinthehighspaceoftheundergroundstationhall.
Keywords:high-risespace,standardforfire,standardforsmoke,smokeexhaustsystem,smokeexhaust
1前言
地铁车站作为一种特殊的公共建筑,其建筑布局形式有别于常规的民用建筑,就其外观来说,地铁车站是深埋在地下的一个狭长型的矩形建筑。这个矩形建筑体又可以分为两部分,一部分是车站公共区,一部分是车站设备区,本文将以广州地铁八号线的某地铁车站站厅公共区为例,浅析高大空间排烟量设计中需注意的若干问题,提出对于高大空间站厅公共区排烟量设计的建议。
对于地下建筑来说,通常是不具备自然排烟条件的,地下的地铁公共区均采用机械排烟的方式。对于地铁车站,《地铁设计防火标准》GB51298-2018(以下简称《火标》)中明确的规定了车站公共区排烟量计算的原则。但《火标》并未对站厅公共区层高有相关要求,其规定的前提更多的是适用于建筑布局较为常规的地铁车站,而对于一些特殊的地铁车站(如层高超高,面积超大)是否也应该按《火标》的规定计算排烟量呢?笔者认为还需要同时参考另一本国家标准《建筑防烟排烟系统技术标准》GB51251-2017(以下简称《烟标》),其对于高大空间建筑的排烟量计算要求则更为具体。对于地铁车站地下高大空间公共区的排烟量,究竟是直接按《火标》要求设计?还是结合《烟标》要求加以对比呢?下文将通过具体的工程实例,按《火标》和《烟标》的相关要求,分别计算高大空间下站厅公共区的排烟量。
2工程实例
广州地铁八号线的某地下三层车站,该车站公共区面积及层高与一般的标准车站不同,其特点是站厅层高高、面积大,其站厅公共区是面积为4840m2、层高10.4米的高大空间。为方便对比,先规定了站厅公共区的排烟模式按排除整个站厅来设计,且无喷淋系统。在此前提下论述按两本规范设计站厅公共区排烟系统的排烟量。
2.1按《火标》要求设计的排烟量
根据《火标》中对地铁车站公共区排烟系统设计要求,“地下或封闭车站的站厅、站台公共区应设置排烟设施,站厅公共区内每个防烟分区的最大允许建筑面积不应大于2000m2,排烟量应按各防烟分区的建筑面积不少于60m3/(m2.h)分别计算,······”。本项目站厅公共区的面积为4840m2、层高10.4米,公共区的防烟分区布局见下图。
由上表可知,依据《烟标》计算的排烟量为165600(m3/h),与《烟标》中表4.6.3公共建筑净空大于6m场所的计算排烟量对比后应取大值。且本项目站厅公共区层高为10.4米,当空间净高大于9m时,防烟分区不设置挡烟设施,整个站厅公共区作为一个防烟分区考虑,故本项目站厅公共区排烟系统设计的排烟量取值按《烟标》表4.6.3选取,为211000(m3/h),而此数值若按《火标》单位面积的排烟量60m3/h计算对应的建筑面积约为3517m2。
2.3对于本项目站厅公共区面积为4820m2,层高为10.4米,通过上述2.1、2.2节的计算结果可知,按《火标》计算的排烟系统排烟量为290400(m3/h),按《烟标》计算的排烟系统排烟量为211000(m3/h)。依据两本标准所计算出来的排烟系统的容量相差并不是特别大,按《烟标》的系统排烟量相对于《火标》低一些,这是基于对空间净高超过9米且公共区面积大于3517m2,采用全排的排烟模式计算的结果。
但是对于其他建筑层高在6~9米之间的高大站厅公共区,按《烟标》要求设置了挡烟设施,划分了若干个防烟分区,且各防烟分区的建筑面积不应大于2000m2,各防烟分区的烟量根据《烟标》实际计算,再与《烟标》中表4.6.3对比后选取大值。当站厅公共区的排烟系统按全排的模式设计,则系统的排烟量应为同时排除各个防烟分区的烟量之和时,则该值比按《火标》计算的排烟量要大得多。
3结论
对于《烟标》而言,层高超过6m的场所,其单个防烟分区的排烟量,只与烟羽流类型、火灾热释放速率、清晰高度、烟羽流质量流量及烟羽流温度等参数相关,与分区的面积大小无关;而对于《火标》而言,其排烟量计算则按单个防烟分区的面积乘60m3/h计算,与层高无关。
对于地下车站高大空间的站厅公共区(层高大于6m)的排烟量设计时,应遵循《火标》对于站厅公共区排烟系统设计的要求,同时还需要结合《烟标》对于空间净高大于6m以上的场所排烟系统设计的规定。首先对于地铁车站高大空间的站厅公共区应选全排模式;其次按具体的建筑层高确定是否设置挡烟设施;最后根据上述的两个前提,确定排烟系统的排烟量。当车站站厅公共区面积大于3517m2,空间净高大于9米,其排烟量计算取值按《火标》要求执行;当车站站厅公共区面积小于3517m2,空间净高在6~9米时,其排烟量计算取值需按《火标》及《烟标》分别计算后,取大值。
参考文献
[1]中华人民共和国国家标准.《地铁设计防火标准》(GB51298-2018)
[2]中华人民共和国国家标准.《建筑防烟排烟系统技术标准》(GB51251-2017)