特大型體育館比賽大廳的消防設(shè)計(jì)難點(diǎn)、要點(diǎn)及相關(guān)措施
——以寧波奧體中心體育館為例

文｜ 悉地（北京）國(guó)際建筑設(shè)計(jì)顧問有限公司 邵玉婷 杜樂，清華大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司 潘文楠

隨著我國(guó)城市快速發(fā)展，以及第24屆北京冬奧會(huì)及第19屆杭州亞運(yùn)會(huì)的臨近，各大城市不斷興建大容量的體育場(chǎng)館。體育館是其中較為普遍的一類體育建筑。

根據(jù)《體育建筑設(shè)計(jì)規(guī)范JGJ31-2003》第6.1.1條體育館規(guī)模分類，觀眾席在10000座以上的體育館即為特大型體育館。其核心功能是比賽大廳，空間高大封閉，容納萬人以上，給消防設(shè)計(jì)帶來很多問題。本文側(cè)重分析特大型體育館比賽大廳的消防設(shè)計(jì)難點(diǎn)、要點(diǎn)，并主要從建筑專業(yè)角度論述相應(yīng)的消防措施。

1 體育館的建筑功能布局

在談及比賽大廳之前，需要先了解體育館的建筑功能布局。由于功能的特殊性，很多體育館的功能布局十分類似：首層設(shè)置通高的比賽大廳，四周設(shè)置功能用房，首層集中體育用房，二層及以上為觀眾大廳、觀眾用房、機(jī)房，二層連接室外大平臺(tái)，用以疏散觀眾。

現(xiàn)以實(shí)例進(jìn)行直觀了解。寧波奧體中心體育館（以下簡(jiǎn)稱寧波體育館）位于浙江省寧波市江北區(qū)，是新建的12000座甲級(jí)特大型體育館，地上局部五層，主體建筑面積約4.8萬m2，建筑高度約37m，耐火等級(jí)為二級(jí)，是寧波奧體中心最大的室內(nèi)場(chǎng)館，計(jì)劃2019年建成并投入使用，其建筑設(shè)計(jì)具有一定普遍性，本文以寧波體育館為例，其平面功能如下：

比賽大廳為一層至五層通高的圍合空間，其他用房圍繞四周分層設(shè)置。大量功能用房集中在一層，包括體育用房、訓(xùn)練場(chǎng)地、運(yùn)營(yíng)用房、設(shè)備用房等，二層至四層為各層觀眾大廳、觀眾用房，五層局部為設(shè)備機(jī)房，二層連接室外大平臺(tái)。觀眾疏散至二層觀眾大廳后通過連接的室外大平臺(tái)到達(dá)室外安全區(qū)域。

2 特大型體育館比賽大廳的建筑設(shè)計(jì)特點(diǎn)

按以上功能布局，比賽大廳普遍具有以下特點(diǎn)：

2.1 比賽大廳為看臺(tái)環(huán)繞場(chǎng)地的封閉空間，且無直接對(duì)外安全出口。

通過視線計(jì)算，萬座以上的觀眾看臺(tái)通常設(shè)計(jì)為兩到三層的四面看臺(tái)，與比賽場(chǎng)地圍合成通高的碗狀封閉空間，以降低場(chǎng)外環(huán)境對(duì)場(chǎng)內(nèi)比賽及觀賽的影響。比賽大廳外圈環(huán)繞了其他功能空間，無法設(shè)置直接對(duì)外的安全出口。

2.2 由于體育工藝的特殊性、造型現(xiàn)代化，使得比賽大廳空間過于高大。

依據(jù)《體育建筑設(shè)計(jì)規(guī)范JGJ31-2003》第6.2.1、6.2.7條，特大型體育館的比賽場(chǎng)地需要滿足長(zhǎng)70m、寬40m、凈高15m的最小場(chǎng)地要求。

萬座以上看臺(tái)規(guī)模大，排數(shù)多，平面面積大，看臺(tái)最高點(diǎn)較高，影響比賽大廳高度。比賽場(chǎng)地上方的燈光、斗屏等設(shè)備的高度要求也增加了空間高度。

為了體現(xiàn)造型的地標(biāo)性，并更好實(shí)現(xiàn)高大空間的功能特點(diǎn)，體育館設(shè)計(jì)多采用鋼結(jié)構(gòu)支撐曲線型屋面的設(shè)計(jì)手法，比賽大廳的高度問題因而更加突出。

寧波體育館的場(chǎng)地平面尺寸為長(zhǎng)70m、寬40m，周圍環(huán)繞三層看臺(tái)，看臺(tái)排數(shù)（不含活動(dòng)看臺(tái)）24排，看臺(tái)最高點(diǎn)20m，比賽大廳面積超過20000m2，凈空高度超過30m，高大空間特點(diǎn)顯露無疑。

3 特大型體育館為單層公共建筑的消防設(shè)計(jì)依據(jù)

為了防止更多消防問題出現(xiàn)，特大型體育館往往避免設(shè)計(jì)成高層建筑。以寧波體育館為例，比賽大廳空間是核心功能且為單層，局部多層高度不超過24m。根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50016-2014）第5.1.1條，寧波體育館屬于建筑高度大于24m的單層公共建筑。

4 比賽大廳的消防設(shè)計(jì)難點(diǎn)、要點(diǎn)及相關(guān)措施

4.1 比賽大廳防火分區(qū)面積過大問題。

比賽大廳是一個(gè)完整的功能空間，若作為單獨(dú)一個(gè)防火分區(qū)，面積很大且無單獨(dú)對(duì)外的安全出口。觀眾疏散至室外必然經(jīng)過各層觀眾大廳，如果把比賽大廳、觀眾大廳劃為兩個(gè)防火分區(qū)，則會(huì)產(chǎn)生地上建筑防火分區(qū)間相互借用安全出口的問題。寧波體育館在此問題上的處理方法為：把觀眾大廳與比賽大廳劃分為一個(gè)防火分區(qū)，避免了安全出口借用的問題，但使得防火分區(qū)面積過大的問題更為明顯。

《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50016-2014）第5.3.1條規(guī)定，設(shè)置自動(dòng)滅火系統(tǒng)的體育館比賽廳，防火分區(qū)最大面積可在5000m2基礎(chǔ)上適當(dāng)加大。寧波體育館內(nèi)包含比賽大廳、觀眾大廳的防火分區(qū)，面積已經(jīng)達(dá)到32964m2，是最大允許建筑面積的6倍多。此時(shí)應(yīng)采取加強(qiáng)措施，控制火災(zāi)蔓延范圍，增加人員疏散的安全性，減少火災(zāi)損失。

比賽大廳的主要火災(zāi)荷載為看臺(tái)連續(xù)布置的座椅，當(dāng)座椅發(fā)生火災(zāi)時(shí)，極易在觀眾席形成大面積蔓延。觀眾大廳的主要火災(zāi)荷載為垃圾箱及裝飾、裝修材料等。垃圾箱布置相對(duì)稀疏，不易引起火災(zāi)大范圍蔓延，觀眾大廳內(nèi)的輔助用房主要是衛(wèi)生間，僅有少量辦公用房和機(jī)房；故觀眾大廳火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較小。

針對(duì)這種情況，寧波體育館在設(shè)計(jì)上加強(qiáng)了分隔措施:

第一，降低座椅、裝飾裝修材料本身的燃燒性能，減緩火災(zāi)在連續(xù)座椅之間蔓延，并將火災(zāi)控制在起火區(qū)域內(nèi)。建筑專業(yè)具體采取以下措施：觀眾座椅（包括活動(dòng)座椅）采用難燃或不燃材料；比賽大廳及觀眾大廳墻體墻面的裝飾、裝修材料采用不燃材料；比賽大廳及觀眾大廳的地面材料經(jīng)阻燃處理，且燃燒性能等級(jí)不低于B1級(jí)。

第二，比賽大廳與觀眾大廳雖然同屬一個(gè)防火分區(qū)，但火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)、使用功能及建筑空間條件均不一樣，為限制火災(zāi)和煙氣相互蔓延，二者之間應(yīng)采用耐火等級(jí)不小于2h的防火隔墻與甲級(jí)防火門相結(jié)合進(jìn)行分隔。

第三，觀眾大廳內(nèi)的輔助用房采用耐火極限不低于2h的實(shí)體墻和甲級(jí)防火門分隔為防火單元。

與此同時(shí)，機(jī)電專業(yè)也針對(duì)防火分區(qū)過大問題進(jìn)行處理，如：在比賽大廳、觀眾大廳采用固定式消防水炮，以加強(qiáng)建筑自身在火災(zāi)初期的滅火能力；比賽大廳、觀眾大廳的電線電纜采用低煙無鹵電纜；加強(qiáng)機(jī)械排煙設(shè)計(jì)，為人員疏散爭(zhēng)取更多時(shí)間。

4.2 比賽場(chǎng)地四周無法設(shè)置直通室外的安全出口。

比賽場(chǎng)地的特殊性使其無法設(shè)置直通室外的安全出口，寧波體育館在設(shè)計(jì)之初同樣遇到這一問題，解決方法為：在場(chǎng)地四角出口方向均設(shè)置長(zhǎng)度不超過20m的安全疏散通道，連接比賽場(chǎng)地與首層室外，場(chǎng)地內(nèi)人員通過最近的安全疏散通道疏散至室外。與之相鄰的其它防火分區(qū)也可通過安全疏散通道進(jìn)行疏散。“安全疏散通道”不屬于任何一個(gè)防火分區(qū)，是室內(nèi)場(chǎng)地與外界環(huán)境之間的緩沖區(qū)域，幫助人們?cè)诨馂?zāi)時(shí)撤退，建筑專業(yè)在保護(hù)其安全性方面采取如下措施：

安全疏散通道內(nèi)部裝飾、裝修材料采用不燃材料；采用耐火等級(jí)不小于2h的防火隔墻與甲級(jí)防火門相結(jié)合進(jìn)行分隔，通道頂板采用耐火極限不應(yīng)低于1.50h的不燃燒體吊頂，連接安全疏散通道處設(shè)置防煙前室；機(jī)電專業(yè)也應(yīng)同時(shí)加強(qiáng)此區(qū)域的消防設(shè)計(jì)，如設(shè)置消火栓、消防應(yīng)急照明、應(yīng)急廣播和消防專線電話等。

4.3 上層看臺(tái)觀眾的疏散時(shí)間控制。

依照《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50016-2014）第5.5.16及其條文說明，觀眾疏散出比賽大廳的時(shí)間應(yīng)控制在4min以內(nèi)。特大型體育館的看臺(tái)規(guī)模大，上層看臺(tái)觀眾從比賽大廳出來后還要下到二層觀眾大廳才能疏散至室外，疏散路徑長(zhǎng)，僅計(jì)算比賽大廳的疏散時(shí)間會(huì)降低實(shí)際疏散效率。寧波體育館的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)是，在觀眾大廳四周均勻、分散布置多個(gè)疏散樓梯，控制觀眾疏散出比賽大廳直到二層觀眾大廳的總時(shí)間在4min以內(nèi)，同時(shí)解決了單個(gè)樓梯寬度過大，人員疏散過于集中的問題。

5 結(jié)束語

綜上所述，特大型體育館比賽大廳建筑消防設(shè)計(jì)難點(diǎn)、要點(diǎn)主要在于：防火分區(qū)面積過大、比賽場(chǎng)地?zé)o法設(shè)置直通室外的安全出口、上層看臺(tái)觀眾的疏散時(shí)間控制。針對(duì)這三個(gè)難點(diǎn)、要點(diǎn)，采取相應(yīng)的消防設(shè)計(jì)措施：過大防火分區(qū)采取加強(qiáng)消防措施、比賽場(chǎng)地與室外之間設(shè)置安全疏散通道、把觀眾從比賽大廳疏散至二層觀眾大廳的時(shí)間控制在4min以內(nèi)等，如此可以較為有效地保證比賽大廳內(nèi)大量人員的疏散安全。

比賽大廳的消防設(shè)計(jì)是特大型體育館消防設(shè)計(jì)的重中之重，本文主要基于實(shí)際工作中反復(fù)遇到的共性問題及應(yīng)對(duì)措施，進(jìn)行一些普遍性的分析和論述，由于每個(gè)特大型體育館項(xiàng)目都存在自身的不同特點(diǎn)，應(yīng)在設(shè)計(jì)過程中有的放矢地補(bǔ)充其他消防措施。

消防設(shè)計(jì)是建筑設(shè)計(jì)中非常重要的一環(huán)，本文主要從建筑專業(yè)角度對(duì)大型體育館的消防設(shè)計(jì)做一些探討，各專業(yè)相互配合才能真正形成完整、完善的消防設(shè)計(jì)。