1、特级大型体育场给排水设计简介摘 要：特级大型体育场为体量庞大、功能复杂的特殊建筑，针对其给排水设计特性，本文介绍了给排水系统中的给水系统、热水系统、管道直饮水系统、场地喷灌系统、生活排水系统、雨水排水系统；依据性能化防火结论，详细介绍了消防系统中的消防水源、消防水量、消火栓系统、自动喷水灭火系统、水喷雾灭火系统、防护冷却自喷系统、气体灭火系统。 关键词：体育场；给排水系统；管道直饮水；场地喷灌；水喷雾灭火系统；防护冷却 中图分类号：TL353+.2 文献标识码：A 文章编号： 1 概述 主体育场及附属设施（含体育场、训练场、第一检录处及能源中心）位于奥林匹克园区地块的西北，有优越的交通条件和良
2、好的视线景观。主体育场为特级特大型体育建筑，总建筑面积为 224377m2，其中地下建筑面积为 59123m2，地上建筑面积为 163931m2；地下一层，地上六层；总坐席数 80488 座。 地下一层包括外环的商业及群文中心展览区、内环车道及内外环中间的设备机房区。首层设运动员、教练员、裁判员休息并附设淋浴间及卫生间、记者用房、训练用房、器材库房等，东侧和南北侧为非物质文化遗产保护中心和群众文化活动中心，共设四处机动车入口，联系内场与周边环路，并设内环车道。二层四周规划有室外观众平台。看台部分沿比赛场地周边布置，三层连续看台。二层、六层为类室外空间的观众集散平台，仅含有观众卫生间和服务用房。
3、三层除观众卫生间和服务用房外，设有贵宾区。四层设有贵宾接待、休息区、服务用房和运营用房。五层为包厢、终点摄影机房、灯光控制室、显示屏/扩声控制室等。 训练场、第一检录处及能源中心位于体育场西北侧，与主体育场有通道相连。第一检录处及能源中心总建筑面积：3582m2，建筑高度6.85m，为大型体育建筑附属建筑。地上一层，地下一层。地下为能源中心机房，首层为运动员更衣及检录厅。训练场地面积：27378m2。 训练场、第一检录处及能源中心位于体育场西北侧。首层为运动员更衣及检录厅，地下为能源中心机房。 2 给排水系统设计简介 2.1 生活给水系统 2.1.1 市政条件 整个奥林匹克园区由市政道路上接入
4、两路 DN300 引入管进入园区，形成环状供水管网。在引入管上设置总水表及倒流防止器。市政给水管网前期供水压力为 0.14MPa；后期供水压力为 0.28MPa。 2.1.2 用水量： 本工程体育场及附属设施最高日生活用水量为 1629.7m3/d，设计小时流量为 433.3m3/h。群文中心最高日生活用水量为 518.4m3/d，设计小时流量为 69.30m3/h。 2.1.3 本工程体育场及附属设施市政供水为 2 路，群文中心市政供水为 1 路。 2.1.4 本工程采用分区供水方式，地下一层为低区，由市政给水管直接供水；一层至六层为高区，由生活水箱+变频调速泵组供水；体育场在地下一层和一层
5、设有 2 个给水机房，设计不锈钢生活水箱 4 个，每个水箱有效容积为 70m3，供水压力分别为 0.60MPa 和 0.55MPa。群文中心在地下一层设有 1 个给水机房，设计不锈钢生活水箱 2 个，每个水箱有效容积为 20m3，供水压力为 0.30MPa。 2.1.5 由于市政给水管网前、后期供水压力不同，因此在一层、二层供水环管上设有转换阀门，当市政水压大于 0.25MPa 时，一层、二层由市政给水管直接供水。 2.1.6 其他 场地障碍水池补水由低区给水单独供给，并加设倒流防止器防止回流污染。 检录处低区给水由室外管网就近接入，高区供水由体育场给水机房接入。 给水管道入口处设水表计量，各
6、层、消防补水、热水机房换热器进水等均单设水表计量。 2.2 生活热水系统 2.2.1 热源 采用集中热水供应系统，热源由设置在检录处内的锅炉房提供 95/70一次热水。 2.2.2 生活热水供应部位 体育场及检录处运动员、教练员淋浴间内的淋浴器及洗手盆。体育场内热水机房内设 3 台浮动盘管型半容积式水-水换热器。检录处内热水机房内设 2 台浮动盘管型半容积式水水换热器。五层包厢内淋浴器及洗手盆采用电热水器分散供应 60淋浴用水，每个电热水器对应一个淋浴喷头。电热水器带有保证使用安全的装置。 2.3 管道直饮水系统 2.3.1 直饮水净化系统服务人数：240000 人；直饮水用水定额：0.2L/
7、人日，日供直饮水量为 48000L/d，净水站处理水量为6000L/h（2 套，每套处理水量为 3000L/h） 。在体育场二层、二层、三层、六层观众平台上分别设有 60 个、66 个、74 个直饮水嘴。 2.3.2 本系统以市政自来水为原水，经净水站深度处理成符合饮用净水水质标准的水供给用户。直饮水处理流程为：原水沙滤活性炭过滤微米过滤器纳滤二氧化氯消毒直饮水水箱直饮水变频机组紫外线消毒饮用，系统由控制中心进行集中控制。从使用安全角度考虑，采用两套直饮水系统设备共同运行方式。 2.3.3 本系统采用变频调速泵组直接供水的方式，分 3 个区供水，二层、三层、六层分别设有 2 台变频加压泵，一用
8、一备。 2.3.4 本系统由供水变频加压泵兼作循环泵，定时循环。 2.4 场地喷灌系统 体育场主场地及训练场地喷灌浇洒系统采用一套加压供水设备；系统压力 0.75MPa。自动浇洒调节水池容积取 100m3，浇洒水池和消防水池合用，总水量为 1216m3。消防水池设有保证消防水不被动用的技术措施。喷灌水池采用市政自来水补水。自来水补水管最低点高于溢流水位250mm（2.5 倍管径） ，防止回流污染。 体育场主场地及训练场地喷灌浇洒系统采用地埋式伸缩喷头，此喷头在喷洒作业时伸出地面而平时缩回地下，不会影响场地上的体育运动。沿场地四周均匀布置快速取水头，供场地浇洒、跑道冲洗使用；体育场主场地及训练场
9、地内均匀布置 6 行4 列=24 只自动升降式喷头，保证喷洒均匀。 喷头参数：0-360旋转；q=1.78L/s；R=20m；P=0.45MPa。 每 3 行（12 只）喷头由一只电磁阀控制，同开同停。系统最大同时喷灌 1/2 场地。 2.5 生活污、废水系统 2.5.1 室内淋浴间污、废水分流，卫生间污、废水合流，机房排水排入废水管道。淋浴废水经网筐式地漏拦截毛发后排至室外污水管网；粪便污水经化粪池处理后再排入污水管道。 2.5.2 厨房洗肉池、炒锅灶台、洗碗机(池)等排水均设器具隔油器；厨房内废水经室外隔油池处理后排入室外污水管网。 2.5.3 地面层(0.000)以上为重力流排水，地面层
10、(0.000)以下排入污、废水集水坑，经潜水排水泵提升排至室外污水管 2.5.4 污、废水集水坑设 2 台排水泵，互为备用，轮换工作；水泵启停由集水坑水位控制；当水位达到启泵水位时，1 台泵启动，当降至最低水位时停泵；如果水位继续上升至最高水位时，2 台泵同时投入工作；当水位达到报警水位时，有音响及灯光向值班室报警；潜污泵采用固定自藕式安装。 2.5.5 透气管的设置方式 观众卫生间排水管设置专用通气立管和环形通气管。由于其位于看台下的观众集散平台，为防通气管口受阻影响观众集散平台的环境，专用通气管伸出六层卫生间屋面后，沿看台下斜梁至钢柱，再贴钢柱上行高于看台 4m 排放。因观众卫生间瞬时排水
11、量大且横支管长，排水横支管以环形通气缓解支管内的气压波动，保护水封不被破坏。卫生间污水和厨房污水集水泵坑人孔盖采用密闭防臭井盖，其通气管接入通气系统。 2.6 雨水系统 2.6.1 雨水量按杭州市暴雨强度公式计算，体育场平台雨水设计重现期取 10 年，屋面雨水设计重现期取 10 年，降雨历时 5min，与溢流设施的总排水能力不小于 50 年重现期的雨水量。 2.6.2 体育场雨水按部位分为罩棚屋面雨水、罩棚立面雨水、平台雨水、看台雨水、场地雨水等部分。 罩棚屋面雨水系统：采用虹吸式雨水系统。环向天沟内设虹吸雨水斗，雨水由雨水斗收集后经管道排至室外雨水井。 罩棚立面雨水：采用虹吸式雨水系统，在罩
12、棚立面截水沟最低处由雨水管收集后排至室外雨水井。 平台雨水系统：二层平台采用虹吸式雨水系统，设一道环形雨水沟，沟内设虹吸雨水斗。 其他各层平台均采用重力排水系统，由雨水斗收集后排至排至室外雨水井。 看台雨水系统：看台雨水由看台雨水收集管收集至看台下摄影沟内，在摄影沟内设置 18 个雨水集水坑，由潜污泵提升后排出。 场地雨水系统：场地内设置内、外两道雨水环沟，跑道及以内范围雨水排入内环沟，其外雨水排入外环沟。内、外环沟雨水由四根 DN400排水管分 4 个方向分别排除。 足球场地排水采用滤管盲沟（鱼背式）管道系统。滤管（DN80）均匀布置，坡向内环沟，将场地雨水快速收集排至内环沟。 其它田赛场地
13、排水设排水管就近排至内外环沟，避免积水。 3 消防系统设计简介 3.1 性能化防火设计 3.1.1 对于体育场首层内环道，根据性能化结论，通过控制环道内无可燃物，环道两侧采用防火墙和甲级防火门窗与功能房间进行防火分隔，并设置机械排烟系统，使其成为准安全区。同时设有自动喷淋灭火系统。人员疏散到此视为安全。 3.1.2 对于体育场罩棚下观众平台半室外空间，根据性能化结论，保证外立面罩棚的透空率不小于 20%的情况下，并仅作为人员集散之用而不作其他功能用途，罩棚下的空间作为室外空间考虑。 3.1.3 看台罩棚采用钢结构，罩棚钢结构为室外结构，不做防火保护。与看台接近部分的钢结构防火保护的范围依据消防
14、性能化报告结论：1）座椅采用难燃材料，观众座椅上方 4m 的空间范围内支撑构件应进行防火保护，其耐火极限不应小于 3h；2）位于六层，与罩棚相连的构件应进行防火保护，其耐火极限不应小于 2h。 3.2 消防水源 消防水源为市政自来水。室外、室内消防用水由内部消防水池供给。消防水池设在地下一层消防水泵房内，消防贮水 1116m3。浇洒水池和消防水池合用，总水量为 1216m3。消防水池设有保证消防水不被动用的技术措施。 表 1 系统用水量标准及一次灭火用水量 3.3 室外消火栓给水系统： 由于市政水压前期不足，室外消防用水全部储存于室内消防水池中，室外消火栓采用临时高压制系统，消防泵房内设有专供
15、室外消防用水的室外消火栓泵 2 台，互为备用，供水能力为 30L/s，40m，火灾延续时间2h；平时由六层 18m3 的消防水箱维持管网压力，火灾时，由消防中心遥控或泵站内手动启、停该泵。 室外单设室外消防管网。自 DN300 室外给水环管上引入两根 DN200管线，与地下一层内环车道上空的室外消火栓环管相接。在引入管上设置倒流防止器。前期市政水压不足时由室外消火栓泵供水，待后期供水压力满足要求后，利用市政供水。室外消火栓间距不大于 120m，每个室外消火栓设有一个直径为 100mm 和两个直径为 65mm 的栓口。 大型消防车可通过场地东北、西北、东南、西南的四处主要出入口的通道直接驶入竞赛
16、场地进行扑救。主体育场二层大平台可以上消防车接近主体罩棚进行火灾扑救。因此在体育场竞赛场地内及二层平台均匀布置室外地下式消火栓，由地下一层内环车道上空形成室外消火栓环状管网供水。 室外设 2 套地下式消防水泵接合器，供消防车向室外消火栓系统供水。 3.4 室内消火栓给水系统 室内消火栓给水系统采用临时高压系统，管网竖向不分区。地下一层消防泵房内设室内消火栓系统加压泵 2 台，互为备用，供水能力30L/s，80m，其火灾延续时间为 2 h。最高层消防水箱间内设有效贮水容积为 18m3 的高位消防水箱、消火栓给水系统增压稳压泵组保证灭火初期的消防用水。消火栓的布置均保证室内任何一处有两股水柱同时到
17、达。二层及以下采用减压稳压消火栓。 室外设 2 套地下式消防水泵接合器，供消防车向室内消火栓系统供水。 3.5 自动喷水灭火系统 3.5.1 地下净空高度不超过 8m 的部位，按中危险 II 级设计湿式自动喷水灭火系统，喷水强度 8L/minm2，作用面积 160m2。地上净空高度不超过 8m 的部位，按中危险 I 级设计湿式自动喷水灭火系统，喷水强度 6L/minm2，作用面积 160m2。群文中心净空高度 8-12m 的部位，喷水强度 12L/minm2，作用面积 300m2。净空高度超过 800mm 的吊顶内无可燃物，不设置喷头。首层的内环车道内根据通向场地的出入口划分为四个区域设置自动
18、喷水灭火系统。 3.5.2 本系统竖向不分区，最高层设有效贮水容积为 18m3 的高位消防水箱、自动喷水灭火系统增压稳压泵组保证灭火初期的消防用水。泵房设自动喷水系统加压泵 3 台（两用一备） ，系统供水能力 80L/s，90m，火灾延续时间 1.0h。 3.5.3 由消防泵房引两条 DN200 喷洒管道在地下一层环行车道上空形成环状管网。并于报警阀前成环,共设 28 组报警阀（分散设置在 4 个核心筒附近的报警阀间内)。每个报警阀控制喷头数量不超过 800 个。 3.5.4 喷头选用：厨房高温区采用玻璃球喷头，流量系数 K 为 80，喷头温级为 93；净空高度 8-12m 的群文中心展区采用
19、快速响应喷头，流量系数 K 为 115，喷头温级为 68，喷头间距不应大于 3m；在地下一层后勤货运通道、通道、主力店、零售店、休闲商业区、群文中心展区和一层内环通道、一层群文中心展区采用快速响应喷头，流量系数 K 为80，喷头温级为 68；其余房间采用玻璃球喷头，流量系数 K 为 80，喷头温级为 68；封闭吊顶的房间采用装饰型下喷喷头，无吊顶房间采用直立型喷头。装设网格、栅板类通透性吊顶的场所，喷水强度增加 30%，喷头采用快速响应喷头，采用直立型喷头。 3.5.5 室外设 4 套地下式水泵接合器，与自动喷水系统供水干管相连，供消防车向室内自动喷水灭火系统供水。 3.6 水喷雾灭火系统 本工程在体育场 2 个柴油发电机房、检录处锅炉房处设置水喷雾灭火系统，喷雾强度为 20L/minm2，喷雾水流量为 90L/s，持续时间为
