介绍深圳大运会中心主体育馆的消防设计内容。
【关键词】大空间；体育馆；性能化设计；消防水炮；消防给水
一、工程概况
深圳大运会中心主体育馆（以下简称体育馆）为2011年世界大学生运动会的主赛场，是集体操、足球、篮球、排球及室内短跑道速度滑冰比赛、文化和休闲活动于一体的多功能体育场馆，可满足各类国际综合赛事和专项锦标赛的功能要求，也能满足大型演出、集合和小型展览等的要求。体育馆总建筑面积73385平方米，看台可容纳观众18000人，固定观众席总数为14866人，其中上层看台10012人，下层看台4168人，特殊贵宾席154，临时特殊贵宾席55，包厢坐席332，媒体坐席145，活动观众席总数为3136人。体育馆分为观众厅、前厅、热身场馆及附属设备用房等，建筑檐口高度（距离+3.0m标高平台）最高点33.5m，最低点20.37m。
二、消防设计
1、性能化防火设计
本中心体育馆属大规模、大空间的大型体育建筑。建筑屋面为折板结构，观众厅为高度超过24m的单层公共建筑。根据《建筑设计防火规范》第1.0.2条第3点：“本规范适用于下列新建、扩建和改建的建筑；……建筑高度大于24m的单层公共建筑；”本建筑防火设计执行《建筑设计防火规范》。
由于本中心体育馆的超规范性，其防火设计无法依据现有国家规范执行，体育馆的消防设计采用了性能化的工程分析方法，建立在体育馆的建筑结构形式上，考虑到本建筑的特殊性，运用火灾安全工程学的思想和方法，分析建筑物的结构、用途和内部可燃物的分布等具体情况后，对火灾危险性和危害性进行定性或定量的分析评估，以确定本建筑消防安全性能，为建筑防火设计提供依据。
本中心体育馆的消防设计基于性能化的防火设计，对比赛观众大厅、环形入口大厅、两个热身训练馆、热身馆休息厅的防火分区划分问题，比赛场地和入口大厅的疏散距离问题，钢结构防火保护问题，比赛观众大厅、热身训练馆大空间的自动灭火系统设置问题，以及环形入口大厅内的多层连通共享空间自动灭火系统设置问题等方面进行了火灾场景设计和模拟分析计算。最终形成的性能化防火设计评估报告，通过消防专家论证会共同论证，作为本中心体育馆消防设计的重要依据。
1.1 环形入口大厅钢结构防火保护问题
入口大厅柱子部分钢结构所刷薄型防火涂料的耐火时间为2h，小于《建筑设计防火规范》5.1.1条规定的3h，且屋顶部分钢结构未做防火保护。
入口大厅主要作为人员疏散、休息的区域，火灾载荷小，暴露在大空间内的可燃物很少。所有具有火灾危险性的功能房间，均利用耐火极限2h的防火隔墙和甲级防火门与入口大厅分隔，使火灾被最大限度的控制在局部区域内，对入口大厅的影响减低到很小的程度，同时对入口大厅承重结构的威胁也大大降低了，因而对入口大厅结构耐火保护的需要也减小了 。通过环形入口大厅+13m层的火灾条件下钢结构承受温度的所进行的分析，屋顶钢结构所承受的温度较低，可不进行防火保护，基于环形大厅在疏散中所起的重要作用，其内不应存在可长时间持续燃烧的可燃物，因此，钢结构下部进行2h的耐火保护已足够保证结构安全，可不设额外的防火保护。
1.2 比赛观众大厅、热身训练馆大空间的自动灭火系统装置
按照建规的要求，建筑面积大于3000m2且无法采用自动喷水灭火系统的体育馆观众厅宜设置固定消防炮等灭火系统。
大运会体育馆从功能定位上，除了举办各类比赛之外，也有作为大型演出、集合和小型展览的功能要求，根据性能化的火灾危险性分析表明，当观众厅和训练热身馆内举办表演、展览等情况时，可能会出现较大规模的火灾。及时地将火灾扑灭在初期是非常必要的，这同时也是最大限度的保护建筑内的财产和建筑本身的需要。因此，应该设置自动灭火系统，由于建筑面积和空间高的特点，安装其它自动灭火系统存在诸多困难，相比知下，消防水炮对该空间则是比较适合的，能够迅速地抑制和扑灭火灾。
1.3 环形入口大厅内的多层连通共享空间自动灭火系统装置
入口大厅对于观众厅内的观众疏散起着“准安全区”的作用，安全性要求高。各层有顶板的区域设置了喷淋系统和点型火灾探测系统；和共享空间连通的区域不应放置可燃物，少量暴露在大空间内的服务设施应采用不然装修、不燃和难燃材料；主要的服务设施均处于有顶板区域以下，且与该空间连通的机电和功能用房、餐饮等应采用防火隔墙、甲级防火门窗或防火卷帘形成单独的防火单元。在采取以上措施的条件下，共享空间连通区域发生火灾的可能性较低，可以不设置自动灭火系统，但应设置火灾探测报警系统。
2、消防给水设计
2.1 消防水源
2.1.1中心体育馆室内消防用水由大运会中心游泳馆水泵房供给，消防水池利用中心游泳馆内的游泳池。大运会中心游泳馆的消防水泵房内设有室内消火栓水泵、自动喷洒水泵、防火卷帘水幕水泵、消防水炮水泵、以及自动喷洒、消防水炮系统加压水泵及配套的稳压装置。
2.1.2消防用水量
消防用水总量按建筑物室内、外消防用水量之和计算。
消防总用水量1692米3；一次最大灭火消防用水量1296米3。
2.2 消火栓灭火系统
2.2.1室外消火栓系统
中心体育馆室外消火栓用水由市政给水管网引入两路DN200的给水管，并在室外主要道路上形成环状布置；在环状DN200给水管上每间隔60米左右，设一个DN150地上式室外消火栓。
2.2.2室内消火栓系统
中心体育馆室内消火栓系统采用临时高压制。消火栓布置保证同层相邻两个消火栓的水枪的充实水柱同时到达被保护范围内的任何部位，其间距小于30m，且设有可直接启动消火栓泵的按钮及自救式消防卷盘。室外设置三组DN100水泵接合器。
2.3 自动喷水灭火系统
2.3.1自喷系统设计水量
2.3.2自喷系统设置
中心体育馆自动喷水灭火系统采用临时高压制。体育馆内小于12米的地方设自动喷水灭火系统。室外设置五组DN100水泵接合器。
体育馆由中心场館和热身馆组成，全长245.7米，宽184.8米。根据“喷规”第6.2.3条对一个报警阀控制的喷头数有如下规定：“湿式系统、预作用系统不宜超过800只；干式系统不宜超过500只。……”该条条文说明：“规定了一个报警阀组控制的喷头数，一是为了保证维修时，系统的关停部分不致过大；二是为了提高系统的可靠性”。中心体育馆自动喷洒系统报警阀共9个，如果全部报警阀组集中设置，将浪费大量管材，且影响场馆空间高度，因此将报警阀组分别设置在地下停车场的两处，分别控制中心场馆和热身馆及其附近喷头。
2.3.3喷头布置
中心体育馆内大多数为粗装修，除-4.00m热身馆通道、+3.00m以上环形通道、一些功能性房间等为精装修。无吊顶部分喷头采用直立型，根据“喷规”第7.2.3条对大于1.2m的风管、成排管束、桥架下增设的喷头增加了补充要求“增设的喷头上方如有缝隙时应设集热板”。有吊顶部分因吊顶高度均大于800mm，根据“喷规”第7.1.8条；净空高度大于800mm的闷顶和技术夹层内有可燃物时，应设置喷头。虽然吊顶内除难燃材料保温的风管及不燃材料包裹的电缆、电线管，并无其他可燃物，但由于安全起见，有大于800mm吊顶房间内均采用上下喷头，吊顶内喷头利用环道大面积的风管底部作为集热挡板或在局部加装挡板的方式解决。
2.4 防火卷帘水幕系统
汽车停车场、热身馆通道及步梯等防火分区处的普通钢制防火卷帘设水幕保护系统，喷头采用闭式喷头，用水量0.5L/s.m，火灾延续时间按3小时。室外设置五组DN100水泵接合器。
2.5 气体灭火系统
在中心体育馆内变配电机房和智能中心及弱电机房等不宜用水灭火的房间设有全淹没式低压IG-541气体灭火系统，并在此类房间设有必要数量二氧化碳手提式灭火器MT5.在体育馆地下室及热身馆设推车式泡沫灭火车MPT60.
2.6 其他灭火系统
按《建筑灭火器配置设计规范》在每个消火栓箱下设有一定数量灭火等级不小于5A的磷酸铵盐手提式灭火器。
2.7 固定数控的消防水炮系统
根据《低规》8.5.7条：……体育馆观众厅等人员密集场所，……宜设置固定消防炮等灭火系统。在中心体育馆场馆内及热身馆设有固定数控的消防水炮系统进行保护。固定数控的消防水炮参数为Q=30L/s 有效射程为65米；固定数控的消防水炮保证有两门以上的水炮的水射流同时到达室内任何被保护的区域，但是由于火灾发生时，火焰方向不好控制及，因此采用四门水炮同时从不同方向射向火灾区域，能快速有效的扑灭火灾，抑制初期火灾，其用水量为120L/S。经过研究分析，从制高点控制火灾最有效，故固定数控的消防水泡设于看台的上部。
2.7.1消防水炮技术参数
工作压力1.0MPa，最大流量30L/S，最大射程65m，垂直旋转角度-85℃-+60℃，水平旋转角度±90°，炮身自重25Kg。炮口采用自动调压装置。
2.7.2系统组成：包括信息处理机，双波段火灾探测器，线型光束图像感烟探测器，数控消防水炮等。其特点：数据远程控制，空间定位（着火点坐标）精度高，可用手动、自动就地控制。室外设置十组DN100水泵接合器。
三、结语
大运会中心主体育馆的消防设计既有和其他工程的共同性，也有其特殊性，对于现行规范不能涵盖的消防设计内容，需要经过国家消防工程技术研究中心等权威部门对特殊工程的消防设计进行深入研究，出具消防性能化设计及评估报告，科学论证消防设计的可行性，通过各专家组共同研讨、论证以确保工程的消防安全。
参考文献
[1]《建筑设计防火规范》GB50016-2006；
[2]《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB50067-97；
[3]《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001（2005年版）；
[4]《气体灭火系统设计规范》GB50370-2005；
[5]《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-2005；
[6]《IG-541气体灭火系统设计、施工及验收规范》DBJ/T15-40-2005；
[7]《固定消防炮灭火系统设计规范》GB50338-2003；
[8]GMP国际建筑设计有限公司 中国建筑东北设计研究院 深圳大运中心主体育馆消防报告2007