国家体育场给排水施工图设计概况(下) 5页

万方数据·国家体育场施工图设计·国家体育场躺冰施工图设计概况(下)郭汝艳刘鹏赵昕朱跃云张燕平吴连荣(中国建筑设计研究院，北京100044)3消防系统概述3．1性能化防火设计国家体育场复杂的建筑形式，使消防设计无据可依。这些特殊的典型部位是：钢结构屋顶——屋顶和外围结构是由矩形断面的钢梁编制而成的形似“鸟巢”的钢结构外罩，而屋顶又是由双层钢梁和双层膜结构构成，12m高的双层膜之间相当于双层吊顶，内有各种灯光设备、雨水管道、检修马道。看台观众席——91000座的看台被“鸟巢”的钢结构外罩笼罩其中，屋顶中央18744．83m2的开口与大气相通。观众集散大厅——运动会期间观众进出看台的集散地和休息区，顶部是看台底板围合的有顶无侧墙的开敞空间。环行通道——场内外交通联系的必经之路，0层各区域的主要通道。为了保证国家体育场的防火设计达到可接受的安全水平，针对防火设计中出现的当前的防火设计规范未涵盖的内容，国家体育场的消防设计采用了国际通用的性能化的工程分析方法进行分析和设计，实现建筑艺术与安全、经济的统一，同时也是“科技奥运”的体现。性能化的防火设计是建立在火灾科学和消防工程学基础之上，运用消防工程学的原理和方法，根据建筑物的结构、用途、内部可燃物等方面的具体情况，对建筑物的火灾危险性和危害性进行定量的分析和评估，从而得出适合具体建筑的优化的防火设计方案，为建筑物提供足够的安全保障。国家体育场的消防设计基于性能化的防火设计，对钢结构外罩的防火安全性，集散大厅的防火安全性，看台区人员的安全疏散问题，环行车道及其相邻区域的防火分区划分问题，3层餐厅、4层包厢的防火分区面积扩大问题等方面进行了火灾模拟分析计算。其最终形成的性能化防火设计分析报告和评估报告，及消防专家论证会纪要，是国家体育场消防设计的重要组成部分。本文对与本专业有关的结论内容摘录如下。3．1．1关于钢结构防火根据国家体育场的建筑结构特点，通过控制上部观众席的火灾荷载，及控制双层屋面膜内的可燃物，对集散大厅的特许经营商店设置必要的消防设施将火灾控制在局部区域，可使钢框架外罩的结构安全性得以保证。因此不用采用额外的防火保护。⋯⋯3．1．2关于看台观众席看台及场地区是国家体育场人员最密集的区域，奥运会开、闭幕以及一些重要的比赛均在此进行。可能存在的主要火灾来自看台的观众席等。固定座椅要采用不燃烧材料，且每场赛事后座椅下的所有垃圾都会被清理掉。临近顶部钢结构的临时座椅区应采用不燃材料。看台坐席区为混凝土结构。发生火灾的可能性很小。即使发生火灾，场内空间开阔，烟气将向上扩散到场馆顶部，不会影响到观众的安全疏散。看台观众在8min内全部疏散到集散大厅，坐席区发生火灾的后果被认为相对较轻，可能出现的火灾规模相对于空间规模来说非常小。⋯⋯在场地四角设置4个地下式消火栓，消防车进入场地，对场地的各种花车等产生的火灾进行灭火。⋯⋯3．1．3关于观众集散大厅采用防火单元的概念对封闭的附属商业空间进行消防设计，即在这些危险区域内设置火灾探测与报警系统、自动喷水灭火系统、以及必要的防火分隔给水排水V01．32No．5200675\n万方数据和防火卷帘，将火灾和烟气限制在小范围内，以保证其他区域处于安全状态。另外，集散大厅内可能摆放的展示材料和垃圾箱等物品采用不燃材料制作并且有盖。虽然集散大厅内存在一定的火灾危险源，但通过采取上述防范措施，加之集散大厅属于室外的特点，可认为集散大厅属于安全区域。⋯⋯性能化防火设计为国家体育场消防系统的设计简化提供了依据，仅设有室内、外消火栓给水系统，自动喷水灭火系统，水喷雾灭火系统，气体灭火系统。自动喷水灭火系统各部位的危险等级、喷水强度和设计流量见表8；各系统用水量标准及一次灭火用水量见表9。表8自喷系统各部位的危险等级、喷水强度和设计流量喷水强度作用面积设计流量部位危险等级／L／(n4Jn·n12)／m2／L／s车库、地下中危险Ⅱ级816028商业环行车道其他部位中危险I级616021注：自动喷水灭火系统设计流量按表中各部位的最大值确定。表9各系统用水量标准及一次灭火用水量用水量标准火灾延续一次灭火用消防系统』、．k时间／h水量／m3室外消火栓系统303324室内消火栓系统403432自动喷水灭火系统281100．8水喷雾灭火系统喷雾强度60(保护面积0．5(柴油发电机房)20L／(min·m2)100m2)注：消防储水量接自动喷水灭火系统和室内消火栓系统同时作用计算；防火分区的卷帘采用耐火极限4h的双轨双帘无级复合特级防火卷帘。3．2消防水源体育场区域内雨水经收集后再处理，出水完全满足消防用水的水质要求，作为室内消火栓系统的消防水源。市政优质中水作为旱季的室内消防备用水源。自动喷水灭火系统、水喷雾灭火系统和室外消防栓系统水源为市政自来水。3．3消防水量各系统见表9。在地下1层南侧雨洪利用机房、消防泵房内设室内消火栓系统与回用水系统调节水量合建水池902m3(其中室内消火栓系统用水量532m3，中水系统调节水量和草坪喷灌水量370m3)。76给水排水V01．32No．52006自动喷水灭火系统用水量单建水池110m3(水喷雾灭火系统与自动喷水灭火系统不同时作用)。7层10号核心筒上设18m3消防水箱和2套增压稳压设备(消火栓系统和自动喷水灭火系统各1套)。3．4消火栓系统3．4．1室外消火栓系统室外消火栓系统采用低压制，在红线内给水环管上接出13套室外地下式消火栓，供城市消防车吸水。另外在比赛场地的4个人口附近设置4套地下式消火栓，可供消防车进人中心场地对看台部分和进入场地内的各种车辆进行保护。3．4．2室内消火栓系统室内消火栓系统采用临时高压系统。设有专用消火栓管道系统、消火栓系统加压泵和增压稳压装置。管网系统竖向不分区。全场为一个消火栓供水系统，平时消火栓管网由屋顶水箱和消火栓系统增压稳压设备保证系统最不利消火栓的压力要求，系统最大静压不大于0．8MPa，最大动压不大于0．5MPa。消防时，由消火栓加压泵加压供水。消火栓系统局部示意见图5。室内消火栓系统共设3套地下式消防水泵接合器，分设在南北两处，并在其附近设室外消火栓，供消防车向室内消火栓系统补水用。3．5自动喷水灭火系统3．5．1设置部位体育场内除设备机房、水箱间、卫生间、楼梯间、无可燃物的管道层、观众集散平台及不能用水扑救的场所外，其余有封闭围护结构的空间均设有自动喷水灭火系统保护。3．5．2自动喷水灭火系统分类湿式系统。用于0层除环行车道、停车库以外的所有可以用水灭火的有封闭围护结构的空间；一层以上的特许经营商店、小卖部、医疗站、餐厅、厨房、包厢及走道。预作用系统。用于环行车道、停车库。3．5．3系统设置自动喷水灭火系统为临时高压系统，室内设专用自动喷水管道系统。在地下1层南侧中心机房内设2台自动喷水加压泵，屋顶水箱间设1套自动喷水灭火系统增压稳压设备。按照各报警阀前的设计\n万方数据水压不大于1．2MPa的要求，全场竖向为一个自动喷水灭火系统供水区，平时自动喷水管网由屋顶水箱和稳压设备保证系统压力。消防时，由加压泵加压供水。本场共设湿式报警阀20套，预作用报警阀16套(分散设置在12个核心筒附近的报警阀间内)。自动喷水灭火系统局部示意见图6。12曼丝：坠筐!!兰丝：色笸lQ曼丝：坠笪2昱丝：坠笪§三丝：堂笪2三丝：堂算，目3263埘臀外胜锻颛组一r-^且296∞啼呻一争啕5层三54莘至1号核心简争电3争—q。乙p啕。一l层孚互l。Jl争k—kJ。oj峋kk接季吗核心简；屋164l_]]“巴啕争-'0啕O-一口J争水泵接台器，日116各争啕电争啕争田·oI目6．8争田啕一啕争电啕争倭L_]]]]]]一心L二T]]广]鬻‰1目-05一∞}星-4．1r二L嘈l伞电。_层善7嗣‘bbb—翟一b处理后雨水消火栓fh—m●-。黼蚁甲水加雁泵．k||图5消火栓系统局部示意?量垫：堂笪!三堡：生笪!三丝：￡：笪!!三垫：生笪!!量垫：垒墅12号核心筒．⋯一．牌防f啉一’_＼接生活变频泵组1宦3263}喝到18．m】ll矗矗．士．矗矗矗l矗矗女盘矗±I矗矗矗盘量l盘矗矗±矗矗L末端L末端L末端L末端。日296甲试水装置T试水装置甲试水装置5层掣。P¨¨l盘矗女矗盘矗I矗士矗矗盘l矗矗量矗矗矗叶1r——1世J4层骋蚓¨¨¨炉±。±汽I±矗±矗±±量±矗矗矗矗矗矗矗●^士±矗±±矗±矗矗矗盘I叶啼l堡至．．±±±。±±±盘±盘五±盘l±盘±矗±矗量士士量量±±±量查4‘‘‘‘‘掣1昆164l§墨毯：垒筒1．删’2层J16辫1⋯⋯I量矗±盘盘盘l盘量量盘盘±I±盘矗±矗l±盘盘±盘矗肇坠婆辞1叶1叶。层牡一{耐仕壹±盘立矗l盘五矗盘盘矗l矗±矗·盘l±盘矗立盘●4±±女女±‘IJ1Il。蟹．、热kIJ—J州什J州晴Il删一接至】／⋯-o，一聪丽』，氟』』144。蟥雩芋刽4{l≮≮唾ll44l写核心筒1三譬5’聪焉嘉#报警阀共3个报警阀共2个趋瑟二‘8警阀共5f报警阀共4个中⋯t4嚼⋯⋯Qp，日一77堕幽斯自来水补水14“441渺，JL童d巨垫堕垄春火系统水量110m3＼lIJ。自动喷水灭火系统加压泵图6自动喷水灭火系统局部示意给水排水V01．32No,5200677\n万方数据本系统分别在南北两处各设1套地下式消防水泵接合器，并在其附近设室外消火栓，供消防车向室内自动喷水灭火系统补水用。3．6水喷雾灭火系统3．6．1设置部位柴油发电机房。3．6．2供水系统消防泵房内设专用水喷雾灭火系统加压泵2台(1用1备)，雨淋阀组分别就近设于两处发电机房内。水喷雾管道按体积保护法均匀布置。平时雨淋阀前的管道压力由屋顶消防水箱保证；灭火时，由加压泵启动供水。3．6．3其他选用适合闪点大于60℃的可燃液体的高速水雾喷头，雾化角度120。，工作压力0．35～o．5MPa。水喷雾系统设3套地下式消防水泵接合器，分设在南、北两侧。3．7气体灭火系统中控室、供电主变分电室、通讯设备间、数据网络主机房、CATV控制室、电视转播机房等不宜用水灭火的房间，设气体灭火系统。采用符合环保要求的洁净气体作为气体消防的介质。系统为烟烙尽或备压式FM200组合分配系统，分别设置2个瓶站(0层中控室、数据网络主机房区等；地下1层电视转播区)。4结语国家体育场项目是向世界展示我国的技术、文化乃至管理水平的窗口，无论是在给排水设计技术上还是项目合作和管理模式上，都体现了国际间的交流，也给我们带来了新的认识。大型体育建筑在赛时和赛后的利用和功能会有很大区别。在设计中，如何既满足奥运会的要求，又考虑赛后利用的要求，是设计思路上的一大突破。要充分了解业主对体育场在赛后运营方面的设想，做必要的可行性调查，才能计算出赛后利用的用水量，在供水设备的配置上，使其在赛时和赛后运行时均能高效供水，避免在赛后小流量用水时出现大马拉小车的现象。现有的消防规范无法涵盖体育场建筑的特殊部78给水排水V01．32No．52006位，如看台部位、屋顶、观众集散平台等。对于这些特殊的部位要根据防火性能化设计报告的结论进行消防系统的设计。施工图设计内容还包括设备、材料的定位、选用，系统控制等，最终的成果是要满足设备材料的采购、非标设备制作和施工安装深度的要求。本文不能包罗万象，我们还将在下面的几期中作专题论述。需要特别提及的是，我院顾问总工程师刘振印、付文华担任本工程的审定、审核，为我们的全过程设计做总体技术把关，院内资深专家和技术骨干给予了有价值的建议，业内同仁、专家学者为工程设计出谋划策，在此一并表示感谢。(续完)参考文献1郭汝艳，赵听．国家体育场再生水水质标准分析．给水排水，2004，30(10)：82～852郭汝艳，刘鹏．国家体育场冷却塔设置的问题分析．给水排水，2004，30，(9)：88～91※电话：(OLO)68302700收稿Et期：2006—01—24修回日期：2006—02—08，‘+“+。+“+“+“+”+“+“+“+。+“+“+“+“+”+”+”+”+”+“、i太湖水污染控制与水体修复i\n国家体育场给排水施工图设计概况(下)作者：郭汝艳，刘鹏，赵昕，朱跃云，张燕平，吴连荣作者单位：中国建筑设计研究院,北京,100044刊名：给水排水英文刊名：WATER&WASTEWATERENGINEERING年，卷(期)：2006,32(5)被引用次数：1次参考文献(2条)1.郭汝艳;刘鹏国家体育场冷却塔设置的问题分析[期刊论文]-给水排水2004(09)2.郭汝艳;赵昕国家体育场再生水水质标准分析[期刊论文]-给水排水2004(10)引证文献(1条)1.郭汝艳.赵昕.朱跃云.张燕平国家体育场消防设计中的热点问题[期刊论文]-给水排水2006(6)本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_jsps200605022.aspx