高校體育場館消防疏散設(shè)計(jì)探討
——以湖南工業(yè)大學(xué)體育館為例

龍馬琳 汪秋杉 左菲菲 周逸桉

高校體育場館作為全國體育建筑中的一個(gè)非常重要的組成部分，是指建在高校內(nèi)主要為體育教學(xué)使用也能承擔(dān)比賽項(xiàng)目的非專業(yè)體育館[1]。在全民體育的新時(shí)代背景下，隨著體育產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，國內(nèi)先后建設(shè)一批大型體育場館，其中不乏諸多高校體育館，如何做好高校體育場館的消防疏散設(shè)計(jì)，是場館設(shè)計(jì)成功與否的關(guān)鍵因素之一。本文以湖南工業(yè)大學(xué)體育館項(xiàng)目為例，探討高校體育場館消防疏散設(shè)計(jì)。

1 設(shè)計(jì)理念

湖南工業(yè)大學(xué)體育館項(xiàng)目，建設(shè)用地位于湖南省株洲市天元區(qū)，湖南工業(yè)大學(xué)新校區(qū)東部，基地西側(cè)靠近學(xué)校內(nèi)部生態(tài)山體，南北為學(xué)?，F(xiàn)有教學(xué)組團(tuán)建筑，東臨城市主干道神農(nóng)大道，與神農(nóng)城炎帝主題文化公園隔路相對，山水相依、城市生態(tài)景觀資源優(yōu)越。株洲有著深厚的炎帝文化積淀，神農(nóng)氏感應(yīng)于神龍的傳說由來已久，湖南工業(yè)大學(xué)體育館項(xiàng)目設(shè)計(jì)秉承對傳統(tǒng)“龍”文化的致敬與延續(xù)，通過剛勁的線條把體育館打造為一座正從地面探出頭來的龍首，巨龍似蓄勢待發(fā)，將欲騰飛（圖1）。

項(xiàng)目規(guī)劃總用地面積為81 049.66m2；由體育館和體育場兩部分組成，總建筑面積為36 005.00m2，其中體育館建筑面積為28 553.60m2。體育館為乙級(jí)籃球館，坐席數(shù)6 862 座（固定坐席5 974 座，活動(dòng)坐席888 座），建筑地上2 層（局部4 層），地下1 層（局部）；建筑高度為30 米（24 米以上未布置使用空間）；平時(shí)作為教學(xué)和健身等場地，賽時(shí)承擔(dān)地區(qū)性和全國單項(xiàng)比賽。

2 建筑功能組合

與一般社會(huì)體育館相比，高校體育館有一定的特殊性。具體包括了服務(wù)人群的特殊性、管理模式的特殊性以及功能組合的特殊性。這些復(fù)雜特征都給建筑師的設(shè)計(jì)帶來了挑戰(zhàn)[2]。體育館建筑因建筑功能復(fù)雜、空間高大、人流聚集、疏散安全要求高，故多采用多層建筑形式，以此降低建筑消防疏散設(shè)計(jì)的難度。

湖南工業(yè)大學(xué)體育館設(shè)計(jì)因校方要求將教學(xué)訓(xùn)練館和體育館合建，并需考慮遠(yuǎn)期發(fā)展設(shè)置預(yù)留用地，不接受前期方案半地下+地上組合的形式，經(jīng)多次溝通，最終確定體育館采用地上一層體育教學(xué)訓(xùn)練用房+二層體育館的組合形式，上下復(fù)合的建筑功能組織形式為項(xiàng)目后續(xù)消防設(shè)計(jì)增加了難度。

3 內(nèi)場消防設(shè)計(jì)

3.1 復(fù)合型內(nèi)場競賽場地

賽場空間+看臺(tái)空間的布局模式是體育館的基本空間模式[3]。高校體育場館相對于社會(huì)性體育場館功能更加復(fù)合，根據(jù)學(xué)校使用需求，平時(shí)作為教學(xué)和健身場地，賽時(shí)承擔(dān)地區(qū)性和全國單項(xiàng)比賽，節(jié)日及慶典還需承擔(dān)師生大會(huì)及簡易文藝匯演的功能，可見高校對體育場館內(nèi)場空間布局及組合的選擇經(jīng)常傾向于多功能復(fù)合型場地空間。因此現(xiàn)代高校體育館場館設(shè)計(jì)與規(guī)劃應(yīng)重點(diǎn)圍繞教學(xué)與體育服務(wù)兩個(gè)方面展開[4]。湖南工業(yè)大學(xué)體育館內(nèi)場尺寸為32 m x 54.8 m，賽事競技和平時(shí)訓(xùn)練相結(jié)合，可同時(shí)放置3 個(gè)籃球訓(xùn)練場地，賽時(shí)可承擔(dān)籃球標(biāo)準(zhǔn)賽事，平時(shí)作為籃球教學(xué)訓(xùn)練；內(nèi)場周邊設(shè)置收納空間，內(nèi)場可根據(jù)教學(xué)及比賽需求，經(jīng)轉(zhuǎn)場作為排球、羽毛球、網(wǎng)球等體育項(xiàng)目的教學(xué)和比賽場地?？紤]到多功能的轉(zhuǎn)換，主席臺(tái)布置在內(nèi)場的一端，內(nèi)場觀眾席U 形布置。

圖2 項(xiàng)目透視圖（來源：作者自繪）

體育場館功能的復(fù)合對項(xiàng)目消防疏散設(shè)計(jì)提出更高的要求，需要考慮各種不同使用情況下的消防疏散安全。

3.2 內(nèi)場疏散方式選擇

高校大型多功能體育館屬于人員高度密集型場所，在發(fā)生火災(zāi)等安全事故問題時(shí)，人員緊急疏散難度較大。同時(shí)體育場館內(nèi)疏散方式關(guān)系到體育場館空間的總體布局和人流組織[5]。因此，應(yīng)從環(huán)境出發(fā)，結(jié)合比賽場館的規(guī)模、使用特點(diǎn)選擇合理的疏散方式。具體方式有4 種[6]：一是上行式疏散。觀眾入場時(shí)從最高排進(jìn)入，退場時(shí)背向場地向上疏散。室內(nèi)完整美觀，節(jié)省輔助面積，提高觀眾廳的有效利用率。二是下行式疏散。主要入口位于座席下部，疏散時(shí)觀眾由上至下到疏散口，退出場地。三是中行式疏散。體育場館中最常用的疏散方式。它集中了上行式和下行式兩種疏散方式的優(yōu)點(diǎn)，人流路線短捷、順暢，常用于大中型場館的疏散設(shè)計(jì)。四是復(fù)合式疏散。為適應(yīng)不同使用要求的場館比賽廳，創(chuàng)造出靈活多變的形式，其疏散方式可靈活采用上述3 種方式的靈活組合，從而形成復(fù)合式疏散方式。

湖南工業(yè)大學(xué)體育館依據(jù)建設(shè)方要求并經(jīng)過初步測算，坐席整體數(shù)量控制在6 000 ～7 000 之間，為大型體育場館，采用中行式疏散方式最為合理。

3.3 內(nèi)場疏散設(shè)計(jì)

體育館內(nèi)疏散設(shè)計(jì)指體育館內(nèi)的觀眾、運(yùn)動(dòng)員及工作人員在緊急情況下，能夠安全、迅速地撤離到安全地帶的設(shè)計(jì)。對于體育館的疏散場景，人員數(shù)量最多時(shí)即為進(jìn)行比賽或表演時(shí)間[5]。因此，筆者對該體育館疏散設(shè)計(jì)分為兩大部分：競技場地人員疏散和觀眾席人員疏散；其中內(nèi)場觀眾席的消防疏散設(shè)計(jì)是項(xiàng)目設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

競技場地人員疏散：競技場地人流主要以運(yùn)動(dòng)員及工作人員為主，對進(jìn)出線路比較熟悉且一般有人引導(dǎo)，本項(xiàng)目設(shè)置有獨(dú)立的疏散流線，均可直接疏散到室外，滿足疏散要求。

觀眾席人員疏散：觀眾席（含貴賓、記者）人員較多，且疏散為瞬時(shí)疏散，一般觀眾對體育場館建筑消防疏散流線相對比較陌生，容易產(chǎn)生恐慌心理。觀眾席人員疏散人流大、時(shí)間短、要求高、責(zé)任大，是體育場館消防疏散設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，需經(jīng)過反復(fù)測算確保觀眾席人員疏散安全。

根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》[7]和《體育建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》[8]對疏散寬度和疏散時(shí)間方面的要求。在湖南工業(yè)大學(xué)體育館消防疏散設(shè)計(jì)中，內(nèi)場觀眾席安全疏散出口按以下步驟進(jìn)行設(shè)計(jì)：

（1）根據(jù)坐席初步布置疏散出口數(shù)量，疏散百人指標(biāo)計(jì)算疏散出口的總寬度，見表1。

表1 體育館每100 人所需最小疏散凈寬度（m/百人）

湖南工業(yè)大學(xué)體育館，內(nèi)場的觀眾席看臺(tái)采用了階梯形式，根據(jù)坐席的排布進(jìn)行估算，約能容納6 000 ～7 000人，經(jīng)初步計(jì)算，觀眾席的疏散總寬度=7 000 人 x 0.43 米/百人=30.1 米。

（2）假定單個(gè)疏散口的寬度和人流股數(shù)，計(jì)算出疏散口部的個(gè)數(shù)。

假設(shè)每個(gè)疏散出口疏散6 股人流，每股人流0.55 米，疏散口部有效寬度為3.3 米，計(jì)算如下：疏散口個(gè)數(shù)=30.1 米/3.3 米=9.1 個(gè)，疏散口部需按不少于10個(gè)設(shè)置。

（3）根據(jù)疏散出口細(xì)化觀眾席布置。

湖南工業(yè)大學(xué)體育館觀眾坐席為三面臺(tái)布置形式，疏散出口均勻布置，每側(cè)均勻布置3 個(gè)主要疏散出口，根據(jù)出口設(shè)置調(diào)整觀眾坐席，同步細(xì)化配置無障礙坐席、貴賓坐席、記者席等。同時(shí)考慮到貴賓席需獨(dú)立疏散出口，在靠近主席臺(tái)附近，另設(shè)置2 個(gè)次要疏散出口，在疏散貴賓的同時(shí)，可承擔(dān)部分觀眾的安全疏散，合計(jì)設(shè)置11 個(gè)疏散出口。

根據(jù)疏散出口位置細(xì)化觀眾席布置，體育館看臺(tái)固定坐席5 974 個(gè)（其中記者席106 個(gè)，貴賓席142 個(gè)，無障礙坐席8 個(gè)，普通坐席5 718 個(gè)），賽時(shí)活動(dòng)坐席888 個(gè)；賽時(shí)固定坐席與活動(dòng)坐席合計(jì)6 862 個(gè)。

考慮到內(nèi)場疏散復(fù)雜，將內(nèi)場的一端主席臺(tái)部分設(shè)置為獨(dú)立防火分區(qū)，獨(dú)立安全疏散出口。

3.4 內(nèi)場疏散人流測算復(fù)核

3.4.1 人流測算復(fù)核要素

根據(jù)最終坐席數(shù)進(jìn)行人流測算復(fù)核，復(fù)核需確定以下要素：第一，體育館控制安全疏散時(shí)間，見表2。第二，每分鐘每股人流疏散人數(shù)，見表3。第三，疏散出口最大疏散人數(shù)，見表4。

表2 控制安全疏散時(shí)間表

表3 每分鐘每股人流疏散人數(shù)表

表4 疏散出口最大疏散人數(shù)表

3.4.2 人流測算復(fù)核方法

選擇通過人流量最大的觀眾廳疏散出口進(jìn)行復(fù)核，并計(jì)算出該疏散出口的人流量（對比該疏散口服務(wù)區(qū)域的座位數(shù)）。安全疏散時(shí)間=疏散口的人流量/（每分鐘單股人流通過人數(shù)×人流股數(shù)），根據(jù)疏散口寬度計(jì)算疏散出口可通行的人流股數(shù)。（疏散口寬度0.55 m/股，超過4 股人流按0.5 m/股計(jì)算）。

湖南工業(yè)大學(xué)體育館共設(shè)置11 個(gè)疏散出入口，其中9 個(gè)6 股人流，2 個(gè)2 股人流，合計(jì)58 股人流。

安 全 疏 散 時(shí) 間=6 862 人/（58 股×37 人/min）=3.20 min ＜ 3.5 min，體育館觀眾席人員疏散時(shí)間滿足要求。

計(jì)算安全疏散時(shí)間可確定為觀眾廳人員火災(zāi)時(shí)的疏散時(shí)間，并據(jù)此判斷是否滿足規(guī)范要求。如果不滿足規(guī)范要求，則需要調(diào)整疏散口的寬度增加人流股數(shù)，之后再重新核算疏散時(shí)間，直至滿足規(guī)范要求。

體育館內(nèi)場觀眾廳內(nèi)縱橫走道的布置也是疏散設(shè)計(jì)中一個(gè)重要內(nèi)容，湖南工業(yè)大學(xué)體育館屬于容量大于6 000 人場館（或每個(gè)安全出口或疏散門設(shè)計(jì)的通過人流股數(shù)大于4 股時(shí)），在觀眾席中設(shè)置橫走道。

根據(jù)人流“來去相等”的原則，核對疏散出口的可通行人流股數(shù)是否與服務(wù)區(qū)內(nèi)縱橫走道的人流股數(shù)相等，觀眾坐席的橫走道也可起到很好的調(diào)劑作用。

在坐席分布設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)坐席布置劃定疏散口服務(wù)坐席區(qū)域，疏散口在限定時(shí)間內(nèi)可通過的人流量應(yīng)大于服務(wù)區(qū)內(nèi)的座位數(shù)，否則還要調(diào)整座位區(qū)縱向排數(shù)或橫排的座位數(shù)，以滿足疏散要求。

4 室外消防疏散平臺(tái)設(shè)計(jì)

由于湖南工業(yè)大學(xué)體育館采用地上一層體育教學(xué)訓(xùn)練用房+二層體育館的組合形式，為解決體育館位于二層之上的問題，特別設(shè)計(jì)室外雙層疏散平臺(tái)，上層室外疏散平臺(tái)解決觀眾席人流疏散問題，下層疏散平臺(tái)除承擔(dān)順接上層疏散人流外，還同時(shí)解決內(nèi)場人員疏散。

室外雙層疏散平臺(tái)的設(shè)置在功能上流線清晰、疏散快捷，在造型上豐富了建筑立面，同時(shí)形成了室外灰空間，豐富了校園活動(dòng)的交往空間。

人流疏散出內(nèi)場后，主要通過集散空間、平臺(tái)連接垂直樓梯和室外疏散大踏步將人流引導(dǎo)至地面安全場地。因項(xiàng)目場地限制，外掛直跑大踏步只能臨靠外墻設(shè)置，周邊兩米范圍內(nèi)設(shè)置實(shí)體墻或在幕墻內(nèi)設(shè)置實(shí)體內(nèi)襯墻，以此滿足消防規(guī)范關(guān)于室外疏散樓梯2 米范圍不應(yīng)開設(shè)門窗洞口的規(guī)定。

5 結(jié)語

高校體育場館作為體育建筑重要組成部分，其消防疏散設(shè)計(jì)非常重要。合理的功能組合形式，能減小項(xiàng)目消防疏散設(shè)計(jì)難度。設(shè)計(jì)合理的疏散形式以及精細(xì)的復(fù)核驗(yàn)算，將確保體育場館消防疏散設(shè)計(jì)滿足規(guī)范及安全疏散要求。在確保疏散的高效安全的同時(shí)提升高校體育館多功能復(fù)合型場地空間使用體驗(yàn)。