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        體育館觀眾廳消防設(shè)計(jì)實(shí)踐

        2020-08-02 11:00:10曹順
        今日消防 2020年7期
        關(guān)鍵詞:實(shí)踐

        曹順

        摘要:隨著人們健康意識(shí)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(xiǎn)性大。文章以嘉定體育中心項(xiàng)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(jì)的實(shí)踐。

        關(guān)鍵詞:體育館;觀眾廳;消防設(shè)計(jì);實(shí)踐

        1 引言

        現(xiàn)今上海已經(jīng)進(jìn)入老齡化社會(huì),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(gè)社會(huì)對(duì)體育運(yùn)動(dòng)的熱度持續(xù)升溫,運(yùn)動(dòng)場(chǎng)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(chǎng)館,也逐步向市民開放,因此,體育場(chǎng)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(jì),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(jì)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(shí),同一時(shí)間內(nèi)聚集人數(shù)眾多,屬于人員密集場(chǎng)所,在比賽狀態(tài)時(shí)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(xiǎn)性大,損失嚴(yán)重,主被動(dòng)防火、人員疏散、消防救援的難度和壓力大,因此,體育場(chǎng)館類消防設(shè)計(jì)的安全性、全面性尤為重要。

        2 項(xiàng)目概況

        本項(xiàng)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(hào)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?;卮笾鲁示匦巍?傆玫孛娣e2.98萬平方米,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(jí)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(chǎng)館,本項(xiàng)目可以滿足舉辦全國(guó)籃球和排球比賽的要求。集體育、健身、演藝、會(huì)展、休閑、文化于一體,各功能相融合,提供各種對(duì)外場(chǎng)所和服務(wù),同時(shí)也可以滿足多種體育競(jìng)賽和市民健身的需求。充分考慮經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性和可持續(xù)性。

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

        3 消防設(shè)計(jì)

        3.1總平面消防設(shè)計(jì)

        由于場(chǎng)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(shí),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(tái),在緊急疏散時(shí)用作觀眾的集散場(chǎng)地兼疏散道路。

        3.2體育館消防設(shè)計(jì)

        體育館地上四層,地下一層,屬于多層建筑,耐火等級(jí)一級(jí),首層為觀眾廳、訓(xùn)練館、要員、貴賓、官員、贊助商、運(yùn)動(dòng)員及隨隊(duì)官員、新聞媒體、賽事管理、場(chǎng)館運(yùn)營(yíng)、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(jí)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(yùn)動(dòng)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(shí)可根據(jù)實(shí)際情況打開防火卷簾,供小型救援車及消防移動(dòng)登高梯進(jìn)入?yún)f(xié)助撲救。

        看臺(tái)區(qū)共設(shè)4004個(gè)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(gè),上層看臺(tái)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(tái)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(tái)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(gè)殘疾人座位,每?jī)蓚€(gè)為一組,分別臨近疏散門布置,疏散門直通二層室外平臺(tái),到達(dá)室外平臺(tái)后可從各個(gè)方向的室外臺(tái)階疏散至室外地面。

        疏散設(shè)計(jì)計(jì)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(tái)部分共設(shè)20個(gè)縱向疏散通道,每個(gè)通道寬1.2米,臺(tái)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(gè)疏散門,平均每個(gè)門的疏散人數(shù)為:4004÷12=334(人)<400(人),疏散門數(shù)量驗(yàn)算:334/6/37=1.5分鐘<2分鐘。滿足疏散寬度及疏散時(shí)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(chǎng)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(jí)防火窗分隔,因?yàn)榉块g透視性要求較高,隔熱型甲級(jí)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(shí)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(shí)際失去防火作用,在與水專業(yè)設(shè)計(jì)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(shí)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(shí),考慮排架、網(wǎng)架、張弦梁三種方案,方案比選時(shí),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(jiǎn)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(jì)防火規(guī)范規(guī)定,耐火等級(jí)為一級(jí)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(shí),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(shí)的要求,但柔性懸索卻沒有涂刷防火涂料的經(jīng)驗(yàn),因此現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了試驗(yàn),耐火極限取1.5~2.0小時(shí),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(shí)會(huì)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(shí)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(huì)對(duì)下部人員造成傷害,同時(shí)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(huì)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(xiàng)目組成立專題小組對(duì)其他項(xiàng)目懸索防火進(jìn)行了考察,發(fā)現(xiàn)考察的項(xiàng)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(jì)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(dòng),每段套管之間搭接寬度為100mm,巖棉封堵。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)情況看,懸索整體耐火極限可以達(dá)到1.5小時(shí)以上,并且在懸索受力變形時(shí),套管與索頭之間會(huì)產(chǎn)生滑動(dòng)位移,說明套管與懸索之間能正?;瑒?dòng),套管搭接處會(huì)隨著懸索的變形調(diào)整角度,試驗(yàn)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(huì)造成無法撲救的窘境,并且內(nèi)部陰燃很難被第一時(shí)間察覺,發(fā)現(xiàn)時(shí)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(duì)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(gè)防火隔離區(qū),使燃燒控制在一個(gè)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(shí)際情況復(fù)雜,會(huì)造成重大人員傷亡及經(jīng)濟(jì)損失,因此,在對(duì)于此類建筑的消防設(shè)計(jì)工作中,僅憑規(guī)范設(shè)計(jì)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(yàn)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。

        參考文獻(xiàn):

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        [2] 楊炯杰.上海文化廣場(chǎng)改造工程消防給水設(shè)計(jì)分析[J].上海建設(shè)科技,2012(03):36-38.

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