浅谈地铁换乘站与商业通道接口疏散原则下的FAS系统联动策略设计

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2024年5月2日发(作者：)

浅谈地铁换乘站与商业通道接口疏散原则下的FAS系统联动策略设计

发布时间：2021-06-28T16:06:30.827Z 来源：《工程管理前沿》2021年第7期 作者： 杨高鹏1 杨韬2

[导读] 结合春熙路与银石广场消防疏散原则

杨高鹏1 杨韬2

1.身份证号码：41**** 2.身份证号码：51**** 1.2.中国水利水电第十四工程局有限公司

摘 要 结合春熙路与银石广场消防疏散原则，对成都地铁换乘站与商业通道接驳工程内，火灾自动报警系统的联动设计探讨。针对物

业通道消防设计与地铁消防设计中防火防烟分区、灭火和人员疏散之间的差异性，对不同区域的消防接口联动程序设计进行分析研究，探

讨紧急情况下如何进行统一的消防设备联动控制，为以后的地铁换乘车站商业通道接驳的消防系统设计起到参考作用。

Abstract:Combined with the fire evacuation principle of Chunxi Road and Yinshi square, this paper discusses the linkage design of automatic fire

alarm system in the connection project of Chengdu metro transfer station and commercial channel. In view of the differences between the fire

protection design of property passageway and subway fire protection design in terms of fire and smoke prevention zoning, fire fighting and personnel

evacuation, this paper analyzes and studies the linkage program design of fire protection interface in different areas, and discusses how to carry out

unified linkage control of fire protection equipment in case of emergency, so as to play a reference role in the future fire protection system design of

subway transfer station commercial passageway connection.

关键词 联动控制；消防疏散；火灾自动报警系统；商业通道

Key word:Linkage control;Fire evacuation;Fire alarm system;Commercial channel

在成都轨道交通加速成网的背景下，地铁换乘站数量占比呈上升趋势。同时随着地铁TOD综合开发模式的兴起，商业通道接入地铁换

乘站的施工日益增多。然而，换乘站的商业侧火灾荷载大，起火后发热量高，换乘站的地铁侧人员密集度大，一旦接口设计不合理，会造

成火灾时烟气和火势大量蔓延至地铁站厅公共区，造成人员伤亡和运营中断。如何通过技术手段，解决上述问题，成为近期地铁换乘站与

周边商业消防接口设计的重点研究方向。

1既有线换乘站安全分析

1.1消防安全目标确定

地铁换乘站与常规车站相比，占地面积更大，且成都地铁已建成多个3线换乘站，如太平园站、中医大省医院站，加上商业通道的接

驳，造成换乘站的客流量将持续增长，因此，换乘站的消防安全备受行业关注。以地铁2、3号线换乘站春熙路站为例，现客流量远超原设

计客流量，且春熙路与银石广场物业区B1层的商业疏散宽度不足，火灾时不可避免的出现人员疏散困难的情况。针对上述问题，需确定春

熙路与银石广场消防接口设计原则，从而实现以下安全目标：

1）保证地铁侧起火时，其地铁内部的人员能够安全逃生，且火灾和烟气不会通过接口蔓延至银石广场一侧。

2）保证银石广场一侧起火时，火灾不会通过接口臺延至地铁站厅侧，造成火情的扩大；能够将绝大部分烟气控制在银石广场一侧，地

铁站厅侧人员不会受银石广场一侧烟气的侵害。

3）地铁与银石广场控制中心应保持通信畅通，任何位置的火灾信息可以及时反馈至2号线FAS系统、3号线FAS系统及银石广场消防系

统，达到提前预警与火灾互联互通的目的。

1.2人员安全疏散分析

保证人员安全疏散是建筑防火及消防联动控制策略设计中的一个重要目标，人员安全疏散即建筑物内发生火灾时整个消防系统能够为

建筑中的所有人员提供足够的时间疏散到安全的地点，整个疏散过程中不应受到火灾的危害，疏散路径应为最优路径。对人员安全疏散的

量化分析流程如下图所示。

图1 人员安全疏散定量评估分析流程图

在特定的火灾场景下，如果保证人员需要的安全疏散时间（RSET）小于火灾发展到人体耐受极限条件的时间（ASET），则可实现人

员疏散安全。这个关系中加入一个适当的安全余量（ASET-RSET），以考虑假设和计算中的不确定性。安全余量越大，人员疏散的安全性

就越高。人员疏散时间按火灾报警时间、人员的疏散预动时间和人员从开始疏散到到达安全地点的行动时间之和计算，即：

RSET=Td+Tpre+Tt

其中：Td—火灾报警时间

Tpre—人员疏散预动时间

Tt—人员疏散行动时间

成都地铁所使用的感烟探測器能探测到100KW的火灾并启动报警，这类火灾在初期的发展规律为：

成都地铁的消防联动采用同一分区两个探测器的火警信号“与”逻辑的方式确认车站进入火灾模式，才会联动消防设备。若出现单个探

测器火警，则需进行人工确认方可进入火灾模式联动消防设备，因此实际报警中存在控制器或认为确认火警的过程。另外《火灾报警控制

器通用技术条件》规定“火灾报警控制器内或其控制进行的长训、中断、判断和数据处理等操作，对于接收火灾报警信号的延时不应超过

10s”。因此保守考虑，火灾报警时间Td取60s。

人员疏散预动作时间是指从火灾探测报警系统报警到人员开始疏散行动这段时间，包括人员确认火灾和作出反应所需要的时间。不同

类型的建筑和场所内人员对火灾的确认和反应的时间有很大不同，对不同报警系统类型的人员确认火灾时间的统计数据见表1。根据国家现

行防火规范规定，报警系统类型为W1类型。参照表中响应时间均不大于2min。然而这个时间是处于非着火区域人员通过广播、声光等报警

器获取火灾信息的响应时间，着火区域人员能直接通过自身感官判断火灾发生，其响应时间应该非常快。结合火灾实际相关仿真研究结

果，通常保守取疏散与动作时间Tpre=90s。

结合地铁2/3号线及银石广场相关设计文件及专家经验，车站及银石广场接驳处发生火灾时，人员可疏散时间(ASET)为900s，ASET-

RSET安全余量为300s，综上所述，为保证安全疏散时间（RSET）小于火灾发展到人体耐受极限条件的时间（ASET），火灾期间最大人员

疏散时间Ttmax的为：

Ttmax=ASET-Td-Tpre-300=450s

2消防系统设计

结合上述疏散原则，从防火分隔、防排烟、FAS系统信息互通和联动控制策略四个方面对2/3号线换乘站春熙路站及银石广场之间的消

防系统控制策略进行更新改造，从而实现火灾工况下的疏散时间、疏散路径的最优化。

2.1防火卷帘

银石广场B2层与春熙路站2号线站厅公共区的防火分隔形式如图2所示，与春熙路站3号线站厅公共区的防火分隔形式如图3所示，图中

银石广场与春熙路站2、3号线站厅公共区有接口的位置均设置有“防火隔离带”，防止初期火灾在连接口两侧蔓延。银石广场的“防火隔离

带”由防火卷帘围合而成，2号线站厅靠右侧的“防火隔离带”由卷帘和防火墙围合的楼梯间形成，在银石广场和地铁站厅公共区之间形成双

重防火分隔，保证即便有一重卷帘失效的情况下，仍然能够保证两侧防火分隔的有效性。

图3 银石广场B2层与春熙路站3号线站厅公共区防火分隔示意图

春熙路物业通道和地铁车站任意一侧发生火灾时，各连接口处的防火卷帘全部放下，在银石广场和地铁春熙路站之间形成有效防火分

隔，防止火灾在两侧之间蔓延。在地铁一侧发生火灾的时候，3号线站厅处的地铁疏散楼梯口的防火卷帘不动作，保持楼梯口通畅，供地铁

站厅人员疏散。由于银石广场B1层疏散时需要借用此部楼梯，在银石广场B1层发生火灾的时候，为了避免两侧人员交叉，关闭地铁疏散楼

梯口的防火卷帘，阻止地铁站厅人员进入楼梯，影响银石广场B1层人员的疏散，此种情况下，地铁站厅的人员无需进行人员紧急疏散。

2.2防排烟

根据地铁运营环境要求，在车站站厅站台的公共区设置通风空调和防排烟系统，正常运行时为乘客提供过渡性舒适环境，火灾状态时

迅速组织排除烟气。

在银石广场侧B2层发生火灾时，银石广场侧和地铁站厅侧的机械排烟均开启，银石广场侧的机械排烟量在规范规定的基础上增加

25%，使烟气局限在商业侧着火区而不蔓延至地铁站厅侧。即便有少量烟气进入站厅侧，亦可通过地铁站厅側的机械排烟系统将烟气排

走。银石广场一侧其他楼层起火后，仅启动银石广场的防排烟系统。

在地铁站厅公共区发生火灾时，按照及有环控工艺要求，开启地铁站厅公共区的排烟系统进行排烟。在“防火隔离带”四周按照规范的

规定设置挡烟垂壁，防止火灾初期防火卷帘未放下时烟气从连接口一侧蔓延至另外一侧。

2.3火灾自动报警系统

根据《地铁设计规范》相关要求，地铁换乘站的FAS系统线间联动方式与常规车站不同。当某条线路发生火灾，有该条线路的FAS主机

将火灾信息通过模块与继电器的形式上传给临线FAS主机，综合监控人工确认后，通过各线FAS接口实现消防系统的火灾联动。

结合上述分析，为了保证消防设计原则要求春熙路站及银石广场互传火灾信息，根据春熙路站现有情况，通过硬线方式，在车控室站

厅层的弱电井里面新增3号线的一个模块箱1-12#，用于2、3号线之间互传银石广场火灾信息，此处新增的模块箱接入原3号线FAS主机1回

路，实现3号线FAS系统对此模块箱的监控功能，需新增2号线一个模块箱50#，50#模块箱接入2号线9回路，用于接收银石广场火灾信息，

并把火灾信息传送给3号线，以此方式实现地铁换乘车站不同线路与银石广场之间火灾信息互通，如图4所示。

图4 银石广场与春熙路站火灾自动报警系统信息互通原理图

2.4不同位置火灾的联动策略

地铁物业区域的消防系统是根据《高层民用建筑设计防火规范》完成设计的，因此地铁区域与物业区域对于防火分区、防烟分区、灭

火和人员疏散等方面的设计要求不尽相同，接口区域两侧涉及不同的管理单位，但紧急情况下需对地铁不同线路的消防联动及物业不同区

域的消防联动进行统一控制。

针对换乘站与物业通道接驳处的FAS系统、防排烟系统及防火分隔的设计特点，并结合消防疏散原则，给出换乘站与物业区域不同位

置起火时，所采取的相应消防动作措施，如表2所示。

地铁车站的消防系统是根据《地铁设计防火标准》（以下简称防火标准）完成设计的，防火标准指出“当对站厅公共区进行排烟时，应

能防止烟气进入出入口通道、换乘通道、站台、连接通道等邻近区域”。成都地铁的车站站厅分为几个防烟分区，大系统的排烟风机按照同

时排除整个站厅或者站台的烟量配置。根据现有标准站消防联动规则，当公共区有一处发生火灾时，车站的大系统同时动作，停止车站内

其他空调与通风设备，即空调器、风机盘管、回排风机、新风机相关设备及相应阀门，启动排烟风机对着火区所在的区域（站厅或站台）

集中排烟，防止烟气蔓延。当站台公共区有一处发生火灾时，从站厅到站台的扶梯斜通道上方的土建风道作为站台公共区的排烟风道。

表2所述的防排烟策略，在满足《地铁设计防火标准》及成都地铁标准站联动规则的前提下，同时实现了地铁及银石广场火灾期间3号

线站厅处地铁疏散楼梯口的新风注入，供地铁站厅人员或银石广场人员紧急疏散。

针对上述疏散原则下的消防联动控制策略，分别模拟地铁2号线发生火灾、地铁3号线发生火灾以及银石广场B2、B1层发生火灾消防设

备联动状况下的人员疏散情况，并结合STEPS仿真软件模拟人员疏散情况，如图5所示，得出3号线站台疏散完成时间113s，3号线站台疏散

完成时间177s，春熙路站厅层疏散完成时间430s，均小于火灾期间最大人员疏散时间Ttmax，满足疏散要求。

图5 春熙路站厅站台疏散完成时刻模拟图

3结论

本文以成都地铁春熙路站为例，详细分析了换乘站接驳物业通道的消防疏散原则，并针对火灾疏散原则下的最优疏散时间和疏散路

径，详细剖析了春熙路消防联动控制策略，可以在安全疏散时间内实现人员的全部疏散，并满足国家相关设计规范要求。该控制策略能够

有效提高车站的火灾联动处置的安全可靠性，并为以后的地铁换乘车站商业通道接驳的消防系统设计起到参考作用。

参考文献

[1] 董祖毅. 轨道交通火灾自动报警系统软件规范设计[J]. 上海电器技术, 2002(3):11-21.

[2] 张颖, 张彪. 轨道交通换乘站火灾自动报警系统联动模式[J]. 消防界(电子版), 2019(20).

本文标签： 火灾疏散地铁人员银石