高校体育场馆消防疏散设计探讨——以湖南工业大学体育馆为例

龙马琳 汪秋杉 左菲菲 周逸桉

高校体育场馆作为全国体育建筑中的一个非常重要的组成部分，是指建在高校内主要为体育教学使用也能承担比赛项目的非专业体育馆[1]。在全民体育的新时代背景下，随着体育产业的快速发展，国内先后建设一批大型体育场馆，其中不乏诸多高校体育馆，如何做好高校体育场馆的消防疏散设计，是场馆设计成功与否的关键因素之一。本文以湖南工业大学体育馆项目为例，探讨高校体育场馆消防疏散设计。

1 设计理念

湖南工业大学体育馆项目，建设用地位于湖南省株洲市天元区，湖南工业大学新校区东部，基地西侧靠近学校内部生态山体，南北为学校现有教学组团建筑，东临城市主干道神农大道，与神农城炎帝主题文化公园隔路相对，山水相依、城市生态景观资源优越。株洲有着深厚的炎帝文化积淀，神农氏感应于神龙的传说由来已久，湖南工业大学体育馆项目设计秉承对传统“龙”文化的致敬与延续，通过刚劲的线条把体育馆打造为一座正从地面探出头来的龙首，巨龙似蓄势待发，将欲腾飞（图1）。

项目规划总用地面积为81 049.66m2；由体育馆和体育场两部分组成，总建筑面积为36 005.00m2，其中体育馆建筑面积为28 553.60m2。体育馆为乙级篮球馆，坐席数6 862 座（固定坐席5 974 座，活动坐席888 座），建筑地上2 层（局部4 层），地下1 层（局部）；建筑高度为30 米（24 米以上未布置使用空间）；平时作为教学和健身等场地，赛时承担地区性和全国单项比赛。

2 建筑功能组合

与一般社会体育馆相比，高校体育馆有一定的特殊性。具体包括了服务人群的特殊性、管理模式的特殊性以及功能组合的特殊性。这些复杂特征都给建筑师的设计带来了挑战[2]。体育馆建筑因建筑功能复杂、空间高大、人流聚集、疏散安全要求高，故多采用多层建筑形式，以此降低建筑消防疏散设计的难度。

湖南工业大学体育馆设计因校方要求将教学训练馆和体育馆合建，并需考虑远期发展设置预留用地，不接受前期方案半地下+地上组合的形式，经多次沟通，最终确定体育馆采用地上一层体育教学训练用房+二层体育馆的组合形式，上下复合的建筑功能组织形式为项目后续消防设计增加了难度。

3 内场消防设计

3.1 复合型内场竞赛场地

赛场空间+看台空间的布局模式是体育馆的基本空间模式[3]。高校体育场馆相对于社会性体育场馆功能更加复合，根据学校使用需求，平时作为教学和健身场地，赛时承担地区性和全国单项比赛，节日及庆典还需承担师生大会及简易文艺汇演的功能，可见高校对体育场馆内场空间布局及组合的选择经常倾向于多功能复合型场地空间。因此现代高校体育馆场馆设计与规划应重点围绕教学与体育服务两个方面展开[4]。湖南工业大学体育馆内场尺寸为32 m x 54.8 m，赛事竞技和平时训练相结合，可同时放置3 个篮球训练场地，赛时可承担篮球标准赛事，平时作为篮球教学训练；内场周边设置收纳空间，内场可根据教学及比赛需求，经转场作为排球、羽毛球、网球等体育项目的教学和比赛场地。考虑到多功能的转换，主席台布置在内场的一端，内场观众席U 形布置。

图2 项目透视图（来源：作者自绘）

体育场馆功能的复合对项目消防疏散设计提出更高的要求，需要考虑各种不同使用情况下的消防疏散安全。

3.2 内场疏散方式选择

高校大型多功能体育馆属于人员高度密集型场所，在发生火灾等安全事故问题时，人员紧急疏散难度较大。同时体育场馆内疏散方式关系到体育场馆空间的总体布局和人流组织[5]。因此，应从环境出发，结合比赛场馆的规模、使用特点选择合理的疏散方式。具体方式有4 种[6]：一是上行式疏散。观众入场时从最高排进入，退场时背向场地向上疏散。室内完整美观，节省辅助面积，提高观众厅的有效利用率。二是下行式疏散。主要入口位于座席下部，疏散时观众由上至下到疏散口，退出场地。三是中行式疏散。体育场馆中最常用的疏散方式。它集中了上行式和下行式两种疏散方式的优点，人流路线短捷、顺畅，常用于大中型场馆的疏散设计。四是复合式疏散。为适应不同使用要求的场馆比赛厅，创造出灵活多变的形式，其疏散方式可灵活采用上述3 种方式的灵活组合，从而形成复合式疏散方式。

湖南工业大学体育馆依据建设方要求并经过初步测算，坐席整体数量控制在6 000 ～7 000 之间，为大型体育场馆，采用中行式疏散方式最为合理。

3.3 内场疏散设计

体育馆内疏散设计指体育馆内的观众、运动员及工作人员在紧急情况下，能够安全、迅速地撤离到安全地带的设计。对于体育馆的疏散场景，人员数量最多时即为进行比赛或表演时间[5]。因此，笔者对该体育馆疏散设计分为两大部分：竞技场地人员疏散和观众席人员疏散；其中内场观众席的消防疏散设计是项目设计的重点和难点。

竞技场地人员疏散：竞技场地人流主要以运动员及工作人员为主，对进出线路比较熟悉且一般有人引导，本项目设置有独立的疏散流线，均可直接疏散到室外，满足疏散要求。

观众席人员疏散：观众席（含贵宾、记者）人员较多，且疏散为瞬时疏散，一般观众对体育场馆建筑消防疏散流线相对比较陌生，容易产生恐慌心理。观众席人员疏散人流大、时间短、要求高、责任大，是体育场馆消防疏散设计的重点，需经过反复测算确保观众席人员疏散安全。

根据《建筑设计防火规范》[7]和《体育建筑设计规范》[8]对疏散宽度和疏散时间方面的要求。在湖南工业大学体育馆消防疏散设计中，内场观众席安全疏散出口按以下步骤进行设计：

（1）根据坐席初步布置疏散出口数量，疏散百人指标计算疏散出口的总宽度，见表1。

表1 体育馆每100 人所需最小疏散净宽度（m/百人）

湖南工业大学体育馆，内场的观众席看台采用了阶梯形式，根据坐席的排布进行估算，约能容纳6 000 ～7 000人，经初步计算，观众席的疏散总宽度=7 000 人 x 0.43 米/百人=30.1 米。

（2）假定单个疏散口的宽度和人流股数，计算出疏散口部的个数。

假设每个疏散出口疏散6 股人流，每股人流0.55 米，疏散口部有效宽度为3.3 米，计算如下：疏散口个数=30.1 米/3.3 米=9.1 个，疏散口部需按不少于10个设置。

（3）根据疏散出口细化观众席布置。

湖南工业大学体育馆观众坐席为三面台布置形式，疏散出口均匀布置，每侧均匀布置3 个主要疏散出口，根据出口设置调整观众坐席，同步细化配置无障碍坐席、贵宾坐席、记者席等。同时考虑到贵宾席需独立疏散出口，在靠近主席台附近，另设置2 个次要疏散出口，在疏散贵宾的同时，可承担部分观众的安全疏散，合计设置11 个疏散出口。

根据疏散出口位置细化观众席布置，体育馆看台固定坐席5 974 个（其中记者席106 个，贵宾席142 个，无障碍坐席8 个，普通坐席5 718 个），赛时活动坐席888 个；赛时固定坐席与活动坐席合计6 862 个。

考虑到内场疏散复杂，将内场的一端主席台部分设置为独立防火分区，独立安全疏散出口。

3.4 内场疏散人流测算复核

3.4.1 人流测算复核要素

根据最终坐席数进行人流测算复核，复核需确定以下要素：第一，体育馆控制安全疏散时间，见表2。第二，每分钟每股人流疏散人数，见表3。第三，疏散出口最大疏散人数，见表4。

表2 控制安全疏散时间表

表3 每分钟每股人流疏散人数表

表4 疏散出口最大疏散人数表

3.4.2 人流测算复核方法

选择通过人流量最大的观众厅疏散出口进行复核，并计算出该疏散出口的人流量（对比该疏散口服务区域的座位数）。安全疏散时间=疏散口的人流量/（每分钟单股人流通过人数×人流股数），根据疏散口宽度计算疏散出口可通行的人流股数。（疏散口宽度0.55 m/股，超过4 股人流按0.5 m/股计算）。

湖南工业大学体育馆共设置11 个疏散出入口，其中9 个6 股人流，2 个2 股人流，合计58 股人流。

安 全 疏 散 时 间=6 862 人/（58 股×37 人/min）=3.20 min ＜ 3.5 min，体育馆观众席人员疏散时间满足要求。

计算安全疏散时间可确定为观众厅人员火灾时的疏散时间，并据此判断是否满足规范要求。如果不满足规范要求，则需要调整疏散口的宽度增加人流股数，之后再重新核算疏散时间，直至满足规范要求。

体育馆内场观众厅内纵横走道的布置也是疏散设计中一个重要内容，湖南工业大学体育馆属于容量大于6 000 人场馆（或每个安全出口或疏散门设计的通过人流股数大于4 股时），在观众席中设置横走道。

根据人流“来去相等”的原则，核对疏散出口的可通行人流股数是否与服务区内纵横走道的人流股数相等，观众坐席的横走道也可起到很好的调剂作用。

在坐席分布设计时，应根据坐席布置划定疏散口服务坐席区域，疏散口在限定时间内可通过的人流量应大于服务区内的座位数，否则还要调整座位区纵向排数或横排的座位数，以满足疏散要求。

4 室外消防疏散平台设计

由于湖南工业大学体育馆采用地上一层体育教学训练用房+二层体育馆的组合形式，为解决体育馆位于二层之上的问题，特别设计室外双层疏散平台，上层室外疏散平台解决观众席人流疏散问题，下层疏散平台除承担顺接上层疏散人流外，还同时解决内场人员疏散。

室外双层疏散平台的设置在功能上流线清晰、疏散快捷，在造型上丰富了建筑立面，同时形成了室外灰空间，丰富了校园活动的交往空间。

人流疏散出内场后，主要通过集散空间、平台连接垂直楼梯和室外疏散大踏步将人流引导至地面安全场地。因项目场地限制，外挂直跑大踏步只能临靠外墙设置，周边两米范围内设置实体墙或在幕墙内设置实体内衬墙，以此满足消防规范关于室外疏散楼梯2 米范围不应开设门窗洞口的规定。

5 结语

高校体育场馆作为体育建筑重要组成部分，其消防疏散设计非常重要。合理的功能组合形式，能减小项目消防疏散设计难度。设计合理的疏散形式以及精细的复核验算，将确保体育场馆消防疏散设计满足规范及安全疏散要求。在确保疏散的高效安全的同时提升高校体育馆多功能复合型场地空间使用体验。