瑞德消防雜誌

大型場館建築的防火避難安全評估:以利維斯體育場為例

Posted by 瑞德感知 on 2016-6-14 12:47:36
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   近來大型場館興建案爭議不斷,公共建築安全議題備受討論。如何完善評估大型公共場館的安全性,是目前全球公共建設的共同難題。有鑑於此,美國消防協會期刊(NFPA Journal, 1)訪問防火工程顧問公司FP&C Consultants的副總裁Paul Villotti,就參與2016超級盃舉辦場地美國加州聖塔克拉拉的利維斯體育場(Levi’s Stadium)興建案之經驗,探討在現有建築法規與創新設計的折衝下,如何針對建物防火避難安全評估進行溝通與協調。

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複合式建築的趨勢:體育館不再只是體育館

   從訪談當中,Villotti認為利維斯體育場的建築設計,讓建築功能更具多樣性,並影響了民眾使用經驗的改變,反映出未來大型場館的複合式建築設計趨勢。

   在利維斯體育場建築設計理念下,體育場不僅是觀看賽事的場地,更具備博物館、商店、辦公室、俱樂部等設施功能。除此之外,有別於過去戶外觀賽經驗,利維斯體育場在傳統體育場的碗型看台上,延伸出瞭望塔樓的高樓層設計。藉此提供豪華套房租賃服務(見下圖一),讓民眾可與三五好友一起享受絕佳觀賽視野,不僅改變傳統體育場的使用經驗,同時亦增加體育場的額外收入。現在人們到體育館不僅是為了觀賞一場比賽,更可能成為佔據整個下午或全日行程的社交活動。

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大型場館設施的安全評估:建築技術與性能設計的挑戰

   做為大型運動場館,利維斯體育場容留人數為68,500 人,並可因應特殊賽事擴展至75,000人。相對於傳統體育場的戶外碗型觀賽看台,利維斯體育場在戶外看台上方延伸出瞭望塔台樓層(見下圖三)。這個可容納11,000人的瞭望高塔設計,打破了過去體育場的設計形式,增加了建築物本身的複雜性,也顛覆以往建築法規對於體育場的定義與規範。因此,特殊建築設計的防火工程,以及如何有效的疏散大量人群,勢必成為建築防火避難安全性能設計的重大挑戰。

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   Villotti表示在利維斯體育場案例中,高樓層設計的瞭望塔台樓層是整個項目中最為棘手的部份。由於在NFPA的生命安全規範(NFPA 101, Life Safety Code)當中,對於體育場的傳統定義為環繞比賽廣場的碗型戶外看臺設計,因此利維斯體育場中室內塔樓的創新設計,顯然讓體育場形式轉換成另一種層級。Villotti指出,該項目中耗費最大心力的部份,在於如何就既有建築規範與建築設計之間,權衡調整出最符合安全需求的新標準。Villotti的團隊與當地政府為此展開協商會議,歷時一年半的討論與修正,最終獲取彼此共同認可的方案。

   舉例來說,建築團隊在瞭望塔樓的防火設計上,參考一般高樓層建築規範,透過將具有加壓防煙之特別安全梯視為防煙安全區(smoke-proof enclosure),做為疏散逃生之避難區,以增進塔樓的安全避難設計。至於防火塔(smoke-proof tower)部分,則因瞭望塔樓各樓層兩側皆可與外部空氣流通,而省略防火塔設計。

   另一個難題則在於球團辦公室的設置,由於辦公室與體育場在建築規範上為了避免火災暴露危險,必須距離20呎以上,然而實際設計卻僅有10呎距離。因此,設計團隊透過電腦模擬分析證明,只要透過增加灑水器數量,即能令20呎的安全距離縮短為10呎,解除兩者陷於火災暴露危害的疑慮。

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防火工程未來趨勢:精準模擬增進建築創意實踐可能

   在訪談當中,Villotti回顧利維斯體育場興建項目中,反映出過去的建築設計往往服膺於建築法規規範之下,備受限制。但在利維斯體育場的創新之處,顯示了防火工程進步帶來的未來趨勢:即透過精準模擬技術,增進建築創意實踐可能。隨著科技的發展演進,日益精進的災害模擬運算技術,例如運用流體動力學模擬、火煙建模模擬等分析方式,能夠在既有法規修訂跟不上建築設計腳步之際,確保建築物本身的安全性。如此一來,使得建築師能更自由地發揮創意,讓創新設計獲得實踐的可能。

   從利維斯體育場案例當中,我們可以發現國外團隊在面對現行建築法規不足之際,透過將特定建築物防火避難設計的個案化處理,以磨合建築設計與現行法規間的牴觸之處。這種方式除了反映未來創新設計實踐的變通之道,更有助於量身訂做該建築物專屬的防火安全工程評定,建立更加全面完善的防火性能設計。今日,大型場館公共建設案如雨後春筍興起,藉由耙梳利維斯體育場的防火安全避難評估經驗,應可作為未來國內進行大型場館公共安全評估之借鏡。

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*瞭解高樓建築火災:

巴別塔的火焰挑戰(一):高層建築的火災風險

*瞭解高樓建築防火避難設計:

巴別塔的火焰挑戰(二):高樓建築類型與防火安全避難設計

 

註1:文章來源 http://www.nfpa.org/news-and-research/publications/nfpa-journal/2014/july-august-2014/pov/perspectives

註2:本文使用之利維斯體育場照片,引用自官網(http://www.levisstadium.com/

Topics: 建築與防火, 案例探討

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