曹順

摘要：隨著人們健康意識的逐漸增強(qiáng)，全民健身越來越受到重視，體育館首當(dāng)其沖成了人們鍛煉身體的好去處，由于體育館是集中式人流，一次需要疏散的人數(shù)較多，其觀眾廳屬于高大空間，防火分區(qū)面積往往又是超限的，發(fā)生火災(zāi)后，疏散壓力大、撲救難度高、危險性大。文章以嘉定體育中心項目為例，以建筑專業(yè)為主，探討防火分區(qū)面積超限區(qū)域高大空間的防火、疏散、撲救、加強(qiáng)措施等方面消防設(shè)計的實踐。

關(guān)鍵詞：體育館;觀眾廳;消防設(shè)計;實踐

1 引言

現(xiàn)今上海已經(jīng)進(jìn)入老齡化社會，青年一族也因高強(qiáng)度的工作，常年處于亞健康狀態(tài)，整個社會對體育運動的熱度持續(xù)升溫，運動場所一席難求已成常態(tài)。在此大環(huán)境下，體育館為了最大化利用場館，也逐步向市民開放，因此，體育場館的消防安全就成了重中之重。

體育館雖然多數(shù)按單、多層民用建筑設(shè)計，但因其使用需要，觀眾廳區(qū)域的防火分區(qū)面積往往都要超過《建筑設(shè)計防火規(guī)范》中規(guī)定的單、多層民用建筑最大防火分區(qū)面積5000平方米的限制，觀眾廳區(qū)域在全民健身狀態(tài)時，同一時間內(nèi)聚集人數(shù)眾多，屬于人員密集場所，在比賽狀態(tài)時人數(shù)更多，并且都處于高度興奮狀態(tài)，火情不易被察覺。多因素的疊加下，使得火災(zāi)危險性大，損失嚴(yán)重，主被動防火、人員疏散、消防救援的難度和壓力大，因此，體育場館類消防設(shè)計的安全性、全面性尤為重要。

2 項目概況

本項目地處于上海市嘉定新區(qū)新成路街道，嘉定區(qū)新成路118號嘉定體育中心內(nèi)的預(yù)留地上，東至蠟燭河道，南至墅溝河道、西至新成路，北至墅溝路。四周道路及基礎(chǔ)設(shè)施已建成，交通便利?；卮笾鲁示匦?。總用地面積2.98萬平方米，總建筑面積3.76萬平方米，其中，地上建筑面積2.15萬平方米，地下建筑面積1.61萬平方米，容積率0.71，建筑密度28.5%，綠地率35%，屬于乙級中型體育建筑，總坐席數(shù)4004席，地上四層，地下一層，建筑高度23.7米，主體為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，屋面為鋁鎂錳合金直立鎖邊金屬保溫屋面外加鋼結(jié)構(gòu)張弦梁結(jié)構(gòu)。

作為嘉定新區(qū)的全民體育場館，本項目可以滿足舉辦全國籃球和排球比賽的要求。集體育、健身、演藝、會展、休閑、文化于一體，各功能相融合，提供各種對外場所和服務(wù)，同時也可以滿足多種體育競賽和市民健身的需求。充分考慮經(jīng)濟(jì)性、實用性和可持續(xù)性。

項目榮獲上海市優(yōu)秀工程設(shè)計三等獎、上海市建設(shè)工程“白玉蘭”獎、上海市建設(shè)工程金屬結(jié)構(gòu)“金鋼獎”、上海市嘉定區(qū)“嘉定杯”優(yōu)質(zhì)工程獎等，并獲實用新型專利一項。

3 消防設(shè)計

3.1總平面消防設(shè)計

由于場地限制，體育館首層外圍設(shè)置凈寬4米的環(huán)形消防車道，環(huán)形消防車道分別在東北、西北、東南、西南四處與城市道路連接，在道路擁擠時，消防車可靈活選擇救援入口。觀眾廳觀眾出入口設(shè)置在二層，二層環(huán)繞觀眾廳設(shè)置了室外平臺，在緊急疏散時用作觀眾的集散場地兼疏散道路。

3.2體育館消防設(shè)計

體育館地上四層，地下一層，屬于多層建筑，耐火等級一級，首層為觀眾廳、訓(xùn)練館、要員、貴賓、官員、贊助商、運動員及隨隊官員、新聞媒體、賽事管理、場館運營、安保、設(shè)備用房及賽后商業(yè)用房等，二層為供觀眾使用的衛(wèi)生間、商業(yè)、醫(yī)護(hù)等設(shè)施等，三層為觀眾廳的技術(shù)用房、貴賓包房、全民健身用房，四層為全民健身用房、內(nèi)部辦公用房等。

全館以觀眾廳為中心，環(huán)繞布置各功能房間，觀眾廳為4層通高，凈高16.26米，防火分區(qū)面積6349平方米。

觀眾廳與一層其他防火分區(qū)采用防火墻分隔，分別在一層?xùn)|北、西北、東南、西南四角設(shè)四扇甲級防火門通向擴(kuò)大前室，通過擴(kuò)大前室疏散至室外，最大限度的保證運動員的人身安全，由于觀眾廳防火分區(qū)面積大，空間高度高，火災(zāi)撲救難度高，所以在設(shè)置兩門消防水炮的前提下，還在每扇防火門旁設(shè)置寬5.2米，高3米的特種防火卷簾，在消防撲救時可根據(jù)實際情況打開防火卷簾，供小型救援車及消防移動登高梯進(jìn)入?yún)f(xié)助撲救。

看臺區(qū)共設(shè)4004個座，分上下兩層，縱向連續(xù)排數(shù)最多8排，橫向連續(xù)座位最多25個，上層看臺為下行式疏散，設(shè)置縱向疏散走道8條，凈寬1.2米，下層看臺為上行式疏散，設(shè)置縱向疏散走道20條，凈寬1.2米，上下看臺之間設(shè)置環(huán)形橫向疏散走道，凈寬1.2米，通向疏散門，12扇疏散門均勻分布在四周，每扇疏散門凈寬為3.6m，考慮殘疾人疏散能力較弱，故10個殘疾人座位，每兩個為一組，分別臨近疏散門布置，疏散門直通二層室外平臺，到達(dá)室外平臺后可從各個方向的室外臺階疏散至室外地面。

疏散設(shè)計計算，根據(jù)規(guī)范要求，體育館階梯地面的百人寬度指標(biāo)應(yīng)取0.5米/100人，所需疏散總寬度全如下：4004÷100×0.5=20.02米，看臺部分共設(shè)20個縱向疏散通道，每個通道寬1.2米，臺階總疏散寬度為：20×1.2=24米>20.02米，疏散門總寬度為：12×3.6=43.2>20.02米，體育館共設(shè)12個疏散門，平均每個門的疏散人數(shù)為：4004÷12=334（人）<400（人），疏散門數(shù)量驗算：334/6/37=1.5分鐘<2分鐘。滿足疏散寬度及疏散時間要求。

觀眾廳與三層其他防火分區(qū)之間采用防火墻分隔，在與電視轉(zhuǎn)播、大屏控制、場地照明等技術(shù)用房以及貴賓包房之間采用單面透視甲級防火窗分隔，因為房間透視性要求較高，隔熱型甲級防火窗透視性較差，所以只能采用非隔熱型，非隔熱型防火窗火災(zāi)時很快能將熱量輻射至防火玻璃背面，導(dǎo)致防火玻璃背面溫升過快，雖然防火窗耐火完整性還沒被破壞，但已經(jīng)引燃背面防火分區(qū)，實際失去防火作用，在與水專業(yè)設(shè)計師溝通后，水專業(yè)沿防火窗兩側(cè)頂部分別布置一排噴淋，火災(zāi)時開啟失火防火分區(qū)側(cè)噴淋向防火窗噴水，降低防火窗背面溫升過快的問題，起到隔熱的作用。觀眾廳與四層其他防火分區(qū)完全采用防火墻分隔。

觀眾廳東西凈跨65.2米，南北凈跨72.8米，因此，屋面采用鋼結(jié)構(gòu)最為經(jīng)濟(jì)合理，結(jié)構(gòu)選型時，考慮排架、網(wǎng)架、張弦梁三種方案，方案比選時，排架結(jié)構(gòu)給人的感覺過于工業(yè)化，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)給人的感覺太過凌亂，都不適合體育館總體格調(diào)，張弦梁結(jié)構(gòu)簡潔、整齊、剛?cè)岵?jì)相當(dāng)適合體育館的總體格調(diào)，因此最終選定張弦梁結(jié)構(gòu)，但是張弦梁結(jié)構(gòu)防火有缺陷，根據(jù)建筑設(shè)計防火規(guī)范規(guī)定，耐火等級為一級的民用建筑，屋頂承重構(gòu)件為不燃性且耐火極限不低于1.5小時，張弦梁結(jié)構(gòu)的剛性構(gòu)件可采用鋼結(jié)構(gòu)防火涂料保護(hù)，達(dá)到耐火極限不低于1.5小時的要求，但柔性懸索卻沒有涂刷防火涂料的經(jīng)驗，因此現(xiàn)場進(jìn)行了試驗，耐火極限取1.5～2.0小時，薄型防火涂料涂刷厚度采用3mm，按工序在懸索表面涂刷完畢，等表面干燥成活后，模擬懸索受力變形，發(fā)現(xiàn)懸索在受力變形時會不同程度的拉裂防火涂料，導(dǎo)致部分防火涂料脫落的情況。

根據(jù)實際情況，觀眾廳內(nèi)懸索離地高度在16米以上，防火涂料脫落會對下部人員造成傷害，同時懸索失去防火保護(hù)，鏟除舊防火涂料重新涂刷難度很大，并且受力變形后還是會有同樣的情況發(fā)生。因此，懸索直接涂刷防火涂料的方案行不通。為此項目組成立專題小組對其他項目懸索防火進(jìn)行了考察，發(fā)現(xiàn)考察的項目多數(shù)都是懸索外包高密度聚乙烯防腐套進(jìn)行防腐保護(hù)，均沒有防火保護(hù)。最后決定自主研究，在參考一些資料后，參考后張法無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力工藝的理論，在懸索外設(shè)計Φ95X4不銹鋼套管，套管表面涂刷3mm薄型防火涂料，用于防火，套管與懸索之間設(shè)置巖棉內(nèi)襯，防止溫度傳導(dǎo)，套管與錐形鑄鋼索頭之間采用Φ16自攻螺絲卡住，防止逆向滑動，每段套管之間搭接寬度為100mm，巖棉封堵。根據(jù)現(xiàn)場試驗情況看，懸索整體耐火極限可以達(dá)到1.5小時以上，并且在懸索受力變形時，套管與索頭之間會產(chǎn)生滑動位移，說明套管與懸索之間能正常滑動，套管搭接處會隨著懸索的變形調(diào)整角度，試驗結(jié)果理想，成功解決懸索防火問題，竣工至今未發(fā)生異常。

觀眾廳屋面采用鋁鎂錳合金直立鎖邊金屬保溫屋面，面積6300平方米，金屬屋面面層為直立鎖邊鋁鎂錳合金面板，底層為鍍鋁鋅壓型鋼板，兩層金屬板中間有PE膜隔氣層及防水墊層兩層可燃層，根據(jù)燃燒三要素：可燃物、助燃物、引火源可以推斷，在兩層金屬板之間存在可燃物：PE膜隔氣層及防水墊層，助燃物：氧氣，只要出現(xiàn)引火源即可燃燒，雖然引火源出現(xiàn)概率很低，但是由于金屬屋面構(gòu)造的原因，內(nèi)部陰燃后，由于上部為直立鎖邊金屬防水面層，下部為壓型鋼板，消防水槍水柱無法直接噴射到燃燒部位，消防斧等器械靠人力無法劈開直立鎖邊屋面，會造成無法撲救的窘境，并且內(nèi)部陰燃很難被第一時間察覺，發(fā)現(xiàn)時可能已是沖天大火伴隨頂棚金屬構(gòu)件脫落，造成嚴(yán)重人員損傷和經(jīng)濟(jì)損失。所以我們對金屬屋面進(jìn)行了防火加強(qiáng)措施，將6300平方米金屬屋面，利用屋面天窗以及設(shè)置整條金屬板的辦法，斷開PE膜隔氣層及防水墊層，劃分成八個防火隔離區(qū)，使燃燒控制在一個隔離區(qū)內(nèi)，無法向相鄰區(qū)域蔓延，降低火災(zāi)損失。

4 結(jié)語

體育館的觀眾廳因使用功能需要，往往都是面積大、空間高，此類建筑又經(jīng)常伴隨著人數(shù)多、人員密集的特性，發(fā)生火災(zāi)后撲救難、疏散難、不穩(wěn)定因素多、（下轉(zhuǎn)第99頁）（上接第97頁）實際情況復(fù)雜，會造成重大人員傷亡及經(jīng)濟(jì)損失，因此，在對于此類建筑的消防設(shè)計工作中，僅憑規(guī)范設(shè)計是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，規(guī)范有滯后的特性，在條件允許的前提下，盡量在規(guī)范的基礎(chǔ)上加強(qiáng)防火要求，規(guī)范未規(guī)定的地方，應(yīng)進(jìn)行充分論證、試驗來消除安全隱患，才能最大限度的確保此類建筑的消防安全。

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