浅谈体育场建筑给排水设计

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　　摘要：通过对杭州奥体甲级标准体育场的给排水设计的参与，探讨了体育场给排水设计一些应注意问题的思考。
　　关键词：体育场，场地给水，场地排水
　　杭州奥体主体育场位于钱塘江与七甲河交汇处南侧。占地面积：82，904㎡，总建筑面积：210，110㎡其中：地上建筑面积：150,927㎡，地下建筑面积：59,183㎡；坐席数：80,011席；建筑层数：地上六层，地下一层；建筑高度：罩棚最高点结构标高：59.400米（结构中心线）看台高度：36.445-42.463m。按甲级标准体育场设计，可承办全国及国际重大比赛项目。由于该体育场设计标准较高，故对场地的给排水设计要求也高。
　　1.给水设计
　　1.1生活给水设计
　　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；由于大型体育场用水比赛时对比于非比赛时，用水非常集中，瞬间用水量很大的特点，如无有效的调储等技术措施，不建议采用管网直接叠压供水或采用罐式无负压设备供水系统【1】。但随着管网安全性和供水量等条件的日益良好的供水现状，加之一些厂家研发出了箱式无负压供水设备，既利用了管网的原有压力，又增大了调储能力，建议大家日后在其他的体育场项目中，可以大胆的尝试一下箱式无负压供水系统的应用。
　　
　　2.2场地喷灌给水系统
　　体育场主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。体育场主场地喷灌浇洒系统采用地埋式伸缩喷头场地内均匀布置6行x4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。此调节水池容积计算过程为：
　　V有效=105m*68m*12L/㎡.次*1.15=85680L，取总储水容积100m³；
　　其中：105m*68m为标准足球场的场边和宽边长度，12L/㎡.次为场地浇洒用水定额【1】。此储水容积保证一块标准足球场按照12L/㎡用水定额浇洒一次的用水量。但笔者认为此算法比较保守，原因为12L/㎡.次的浇洒用水定额这一参数相对缺乏灵活，因为不同的土壤、气候、水文地质、草品等因素，灌溉用水定额应该有比较明显的区别。举一粗浅的例子，常年较为多雨的城市于常年较为干旱的城市，标准足球场的喷洒灌溉定额应有明显的不同。据笔者所知，目前没有关于标准足球场喷灌用水量的较为完整又容易理解的统一算法，而根据《喷灌工程技术规范》GB/T50085-2007【2】中的算法，参数繁多，且和当地的众多地区参数相关，计算起来复杂繁琐。建议遇到这一问题的时候，多和资深的相关专业厂家相互交流学习，资深专业厂家在这些专业性较强的问题上往往有比较先进的解决方法。资深专业厂家的经验加上具体案例的分析，我想最后的结果会是即安全可靠达到了满足项目设计的目的，又可以降低造价成本，为甲方节省开支。
　　2.排水设计
　　2.1生活污水设计
　　鉴于大型体育场用水比赛时对比于非比赛时，用水非常集中，瞬间用水量很大的特点，污水排水同样会有这样的特点。而我们的污水系统的设计必然是为满足比赛时高峰期排水流量进行设计的。赛后和赛时相比，排水流量大大减小，管内流速降低。有可能出现管道内污水充满度不满足规范要求，速度降至低于自净流速时，有可能带来排水管道淤积、排水能力降低等问题。此点使我们比较容易忽视或者校核起来比较繁琐的地方，因此设计中应该更加重视起来。除校核比赛后污水流量和管道坡度是否满足充满度和自净流速外，还可以参照的一种做法是有选择地将污水泵井的有压流接入重力排水横管中，但必须针对有压流接入点进行消能处理。【3】此措施可以增加赛后运行管道中的流量，从而提高赛后管道内的排水流速,这样就能避免因流速小于自净流速而导致管内出现淤积。
　　2.2雨水设计
　　2.2.1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。
　　暴雨强度公式q5=3360.04（1+0.639lgP）/(t+11.945)0.825L(s.ha)
　　2.2.2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（DN100）均匀布置，坡向内环沟，将场地雨水快速收集排至内环沟。
　　其它田赛场地排水设相应排水管就近排至内外环沟，避免积水。
　　此处重点想说一下的是平台雨水沟的设置。大型体育场的观众平台往往面积也很大，常规做法是在平台外侧设环形雨水沟，沟内设置虹吸或87雨水斗，雨水经雨水斗导流排走。而根据参观一些实际案例，由于平台坡度较小或实际施工水平参差不齐等因素，往往暴雨时平台雨水不能及时通过平台外环沟内设置的雨水斗导流排走，从而造成雨水有浸淹功能房间的可能。建议更为安全可靠的做法是，在较大观众平台与室内功能房间的交界处，设置一圈内环雨水排水沟，内设87雨水斗或排水地漏，从而避免暴雨时雨水有浸淹功能房间等情况的发生（此做法在后来的福州奥体项目中得到了应用）。
　　3.结语
　　给排水设计是体育场设计中的重要部分，给排水效果的优劣直接影响整个体育场的标准等级。以上所述，仅代表笔者观点，出于对实际设计项目的思考和总结，难免有不足之处，请大家指正。如果能以此能够引起业内人士的讨论，对推动建筑给排水行业的发展贡献个人的微薄之力，本人将深感鼓励和欣慰。