體育建筑電氣設(shè)計(jì)特殊性分析

鄧宇

摘?要：根據(jù)對(duì)體育建筑的特殊功能及使用要求的分析，探討針對(duì)體育建筑進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)時(shí)的主要注意要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：體育建筑;備用電源;柴油發(fā)電機(jī);照明設(shè)計(jì);防雷裝置

倉(cāng)廩實(shí)，知禮節(jié)。隨著人民群眾的物質(zhì)生活水平的提高，人民群眾對(duì)于健康的理解也不斷地發(fā)生變化。生命在于運(yùn)動(dòng)，不再是一句空洞的口號(hào)，而是變成了全民參與的健身熱潮的客觀描述。為了適應(yīng)這種需求，體育場(chǎng)館的建設(shè)在各地都如火如荼地開(kāi)展起來(lái)。

體育場(chǎng)館通常都同時(shí)具有獨(dú)特功能性和標(biāo)志性，由于其在使用功能，人群密集程度，建筑造型的標(biāo)志性等方面都有其獨(dú)特的一面，因此，體育場(chǎng)館在供電等級(jí)、電力保障、應(yīng)急疏散等方面與普通建筑物有很大的不同。

體育建筑根據(jù)舉行比賽的規(guī)模，通常分為特級(jí)、甲級(jí)、乙級(jí)、丙級(jí)。根據(jù)體育建筑等級(jí)的不同，供電負(fù)荷分級(jí)通常遵循以下規(guī)定：

注：A包括主席臺(tái)、貴賓室及其接待室、新聞發(fā)布廳等照明負(fù)荷，應(yīng)急照明負(fù)荷，計(jì)時(shí)記分、現(xiàn)場(chǎng)影影像采集及回放、升旗控制等系統(tǒng)及其機(jī)房用電負(fù)荷，網(wǎng)絡(luò)機(jī)房、固定通信機(jī)房、擴(kuò)聲及廣播機(jī)房等用電負(fù)荷，電臺(tái)和電視轉(zhuǎn)播設(shè)備，消防和安防用電設(shè)備等;B包括臨時(shí)醫(yī)療站、興奮劑檢查室、血樣收集室等用電設(shè)備，VIP辦公室、獎(jiǎng)牌儲(chǔ)存室、運(yùn)動(dòng)員及裁判員用房、包廂、觀眾席等照明負(fù)荷，建筑設(shè)備管理系統(tǒng)、售檢票系統(tǒng)等用電負(fù)荷，生活水泵、污水泵等設(shè)備;C包括普通辦公用房、廣場(chǎng)照明等用電負(fù)荷;D包括普通庫(kù)房、景觀等用電負(fù)荷。

其中，特級(jí)體育建筑中比賽廳（場(chǎng)）的TV應(yīng)急照明負(fù)荷應(yīng)為一級(jí)負(fù)荷中的特別重要負(fù)荷，其他場(chǎng)地照明負(fù)荷應(yīng)為一級(jí)負(fù)荷;甲級(jí)體育建筑中的場(chǎng)地照明負(fù)荷應(yīng)為一級(jí)負(fù)荷;乙級(jí)、丙級(jí)體育建筑中的場(chǎng)地照明負(fù)荷應(yīng)為二級(jí)負(fù)荷。對(duì)于直接影響比賽的空調(diào)系統(tǒng)、泳池水處理系統(tǒng)、冰場(chǎng)制冰系統(tǒng)等用電負(fù)荷，特級(jí)體育建筑中的應(yīng)為一級(jí)負(fù)荷，甲級(jí)體育建筑中的應(yīng)為二級(jí)負(fù)荷。

一些特殊的體育項(xiàng)目，對(duì)于場(chǎng)地要求往往有特殊的技術(shù)需求。比如說(shuō)冰上項(xiàng)目的制冰設(shè)備，水上項(xiàng)目過(guò)濾、循環(huán)設(shè)備、水下攝錄影設(shè)備，田徑比賽的氣象數(shù)據(jù)采集、比賽場(chǎng)景回放設(shè)備等等。在體育場(chǎng)館的建設(shè)初期，應(yīng)盡可能地考慮到今后體育場(chǎng)館的發(fā)展情況，適當(dāng)預(yù)留大電流備用斷路器、供配電設(shè)備安裝空間。

體育建筑在日常使用中，用電負(fù)荷會(huì)出現(xiàn)較為獨(dú)特的現(xiàn)象。平時(shí)和賽時(shí)的用電負(fù)荷會(huì)有較大的變化。造成這樣的區(qū)別，主要是由于開(kāi)幕式、閉幕式、重要比賽場(chǎng)次等大型活動(dòng)帶來(lái)的人員數(shù)量激增、電視轉(zhuǎn)播、新聞中心、賽事解說(shuō)、錄像數(shù)據(jù)采集等等。因此，體育建筑的變壓器負(fù)載率與普通公共建筑有區(qū)別。普通公共建筑變壓器長(zhǎng)期負(fù)載率不宜大于85%。體育建筑的設(shè)備用電負(fù)荷等級(jí)通常為二級(jí)及以上，所以乙級(jí)體育建筑的賽時(shí)變壓器負(fù)載率一般小于80%，特級(jí)、甲級(jí)體育建筑的賽時(shí)變壓器負(fù)載率小于60%，并且在變電所內(nèi)還需要設(shè)置強(qiáng)制冷卻設(shè)備，供變壓器短時(shí)超負(fù)荷運(yùn)行使用。

在特級(jí)、甲級(jí)體育場(chǎng)館中，一級(jí)負(fù)荷中的特別重要負(fù)荷，還需要有備用電源作為電力保障。通常會(huì)采用柴油發(fā)電機(jī)作為備用的應(yīng)急電力來(lái)源。

固定式的柴油發(fā)電機(jī)需要設(shè)置專用的柴油發(fā)電機(jī)房。機(jī)房?jī)?nèi)部的防火、防爆、防油品溢灑、防油品揮發(fā)等措施，都是屬于必須充分考慮，技術(shù)手段切實(shí)可靠，并且與建筑物同時(shí)建設(shè)，同時(shí)投入使用。隨著市政電網(wǎng)建設(shè)日趨完備，在體育場(chǎng)館的實(shí)際運(yùn)營(yíng)中，柴油發(fā)電機(jī)的使用概率并不大，大多數(shù)配套的柴油發(fā)電機(jī)僅在日常維護(hù)檢修時(shí)，作短暫的啟動(dòng)。而柴油發(fā)電機(jī)的單價(jià)，配套建設(shè)成本都比較昂貴。因此柴油發(fā)電機(jī)的容量選擇需要仔細(xì)權(quán)衡，既要滿足實(shí)際使用需要，又要避免貪大求全，造成資源的浪費(fèi)。

部分項(xiàng)目受限于投資金額不足、場(chǎng)地空間有限等客觀因素，不適合建設(shè)固定式的柴油發(fā)電機(jī)房，這時(shí)可以選擇移動(dòng)式柴油發(fā)電機(jī)作為備用電源。

可以在室外的適當(dāng)區(qū)域，規(guī)劃出供移動(dòng)式柴油發(fā)電機(jī)使用的場(chǎng)地空間。這個(gè)區(qū)域需要滿足的一些特殊要求，如設(shè)備運(yùn)輸通道、地面荷載、消防措施等等。在項(xiàng)目前期，就應(yīng)該明確相關(guān)建設(shè)條件和運(yùn)行保障措施，并確保相關(guān)措施能夠完整實(shí)施。

移動(dòng)式柴油發(fā)電機(jī)入場(chǎng)后，應(yīng)采取隔離措施，避免人員誤入該區(qū)域。當(dāng)發(fā)生事故時(shí)，事故區(qū)域能夠快速隔離，以便控制事故的影響范圍。場(chǎng)地周邊設(shè)有完備的消防措施，并且有供消防車輛、人員快速進(jìn)入的消防通道。當(dāng)發(fā)電機(jī)的規(guī)格確認(rèn)后，應(yīng)將相關(guān)的體積、重量、噪聲等參數(shù)提供給相關(guān)專業(yè)，確保場(chǎng)地的地面荷載，與周邊建筑物等防火間距、環(huán)保噪聲指標(biāo)等參數(shù)能夠滿足相關(guān)規(guī)范的要求。移動(dòng)油機(jī)的排氣方向應(yīng)避免朝向體育場(chǎng)館，或人流密集場(chǎng)所。

體育場(chǎng)館的場(chǎng)地照明是體育比賽能夠正常進(jìn)行的基本保障措施，也是部分體育項(xiàng)目（如田徑類體育項(xiàng)目）的基本安全措施。場(chǎng)地照明通常采用金屬鹵化物燈具，這種燈具對(duì)于供電電壓的穩(wěn)定性要求較高，如果采用不間斷電源作為供電保障措施，需要付出巨大的經(jīng)濟(jì)代價(jià)。較為經(jīng)濟(jì)的技術(shù)手段是，結(jié)合相關(guān)體育項(xiàng)目的場(chǎng)地照明需求，將同一區(qū)域的場(chǎng)地照明燈具分為不同的供電回路，確保部分燈具回路故障時(shí)，仍能夠滿足體育項(xiàng)目的相關(guān)需求。

體育場(chǎng)館的觀眾席照明的燈具數(shù)量多，覆蓋面廣。在緊急情況發(fā)生時(shí)，是穩(wěn)定現(xiàn)場(chǎng)人員情緒，為緊急疏散爭(zhēng)取時(shí)間，提供安全保障的重要設(shè)備。單個(gè)觀眾區(qū)的觀眾席照明，不推薦由單一回路供電?？蓪^(qū)域內(nèi)的照明回路進(jìn)行拆分，確保線路故障時(shí)，仍有50%的燈具能夠正常運(yùn)行。如相關(guān)變壓器的容量能夠滿足使用需要，也可以采用雙電源自切的手段，來(lái)進(jìn)行供電保障。

需要指出的是，體育場(chǎng)館的場(chǎng)地照明和觀眾席照明，由于適用對(duì)象不同，照度要求不同，燈具形式不同，對(duì)電力質(zhì)量的要求也不盡相同，因此上述兩種照明的電源不應(yīng)混用。體育場(chǎng)館的應(yīng)急照明屬于消防負(fù)荷，更要注意相關(guān)電源的獨(dú)立性，不可與其它非消防設(shè)備混用電源。

體育場(chǎng)館的建筑標(biāo)志性通常體現(xiàn)在龐大的建筑體積，特殊的建筑造型上。體育場(chǎng)館的基本平面通常是橢圓形或類似形狀，沿橢圓形的長(zhǎng)軸設(shè)置觀眾席，主場(chǎng)地的上方為露天結(jié)構(gòu)，部分場(chǎng)館采用了可開(kāi)啟的屋面結(jié)構(gòu)。為了實(shí)現(xiàn)體育場(chǎng)館設(shè)計(jì)的造型要求，在建設(shè)施工過(guò)程中大量的采用了鋼結(jié)構(gòu)等金屬構(gòu)件。高大的建筑金屬構(gòu)件、開(kāi)合屋面的設(shè)備導(dǎo)軌、電機(jī)等設(shè)備，使體育場(chǎng)館成為了一個(gè)巨大的接閃器。采用可閉合屋面的體育場(chǎng)館，可以通過(guò)整體屋面的金屬構(gòu)件作為建筑物的接閃器使用，防雷措施的技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)較為容易，主要是解決好施工時(shí)的金屬構(gòu)件聯(lián)結(jié)質(zhì)量。對(duì)于開(kāi)敞式的體育場(chǎng)館，相關(guān)防雷措施存在較大的技術(shù)困難。以國(guó)際足聯(lián)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)尺寸為例，足球場(chǎng)地大小為105米*68米，面積為7140平方米?！秶?guó)際田聯(lián)手冊(cè)》規(guī)定徑賽跑道的寬度徑賽跑道寬9.76米至10.00米。從上述數(shù)據(jù)可以看出，滾球法計(jì)算時(shí)，開(kāi)敞式的體育場(chǎng)館的幾何中心周邊可能會(huì)存在較大的防雷保護(hù)空白區(qū)域。體育場(chǎng)館的防雷措施需要采用多種防雷擊手段相結(jié)合，協(xié)同項(xiàng)目所在地的氣象、防雷部門，進(jìn)行綜合考慮。充分利用場(chǎng)館自身的燈桿、旗桿等構(gòu)造物，配合避雷針等技術(shù)裝備，實(shí)現(xiàn)建筑物的整體防雷安全。

結(jié)語(yǔ)

體育場(chǎng)館作為一種特殊的建筑形式，已經(jīng)深深的侵入了大眾的生活空間，如何保證體育場(chǎng)館安全可靠地服務(wù)于人民，是每個(gè)設(shè)計(jì)人員都需要認(rèn)真思考、仔細(xì)研究的課題。在實(shí)際項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，也還有著各種各樣的特殊情況，需要設(shè)計(jì)人員發(fā)現(xiàn)并解決。希望上述的文字能夠?yàn)閺V大同行們，提供一定的設(shè)計(jì)思路，減少一些重復(fù)的工作。

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