体育建筑看台区栏杆设置研究docx体育建筑看台区栏杆设置研究STUDYONDESIGNOFBARRIERSFORSPECTATORAREAINSPORTSBUILDING付毅智赵坤｜FuYizhiZhaoKun摘要本文结合国内外的相关规范和资料，对体育建筑看台区域应设置栏杆的位置、分类、要求进行初步研究和分析，并提出看台区栏杆设置的具体建议。关键词体育建筑看台区域栏杆分类及要求AbstractBasedontherelevantstandardsandreferenceinChinaandforeigncountries,thisarticlemakesapreliminaryresearchandanalysisonthelocation,classification,andrequirementsforthebarriersforspectatorareainsportsbuildingsandputsforwardsomesuggestionsonthedesignofbarriersforspectatorarea.KeywordsSportsbuilding,Spectatorarea,Typeofbarriers,Designrequirementsforbarriers一、研究背景体育建筑是开展竞技运动、全民健身、体育教学的场所，涉及包括田径、球类、水上运动、冰上运动等在内的各种体育项目，其复杂性是其他类型建筑无法比拟的。其中以比赛为主要使用目的并容纳大量观众的比赛建筑，其使用性质和特点与观演类建筑（如剧院、电影院等）非常类似，以看台作为载体容纳大量的观众，观众的集散条件、观赏条件、人身安全就成为此类建筑设计的核心问题之一。本文仅对体育建筑中看台区域的栏杆设置进行分析和研究，希望对提高体育建筑乃至其他观演类建筑的看台安全性和舒适度有所帮助。时，其杆件净距也不应大于0.11m）等内容都有明确而具体的要求。[1]《体育建筑设计规范》条文4.3.9部分对看台区域的栏杆又补充了以下要求：①栏杆高度不应低于0.9m，在室外看台后部危险性较大处严禁低于1.1m；②栏杆形式不应遮挡观众视线并保障观众安全，当设楼座时，栏杆下部实心部分不得低于0.4m；③横向过道两侧至少一侧应设栏杆；④当看台坡度较大、前后排之间高差超过0.5m时，其纵向过道上应该加设栏杆扶手；当采用无靠背座椅时不宜超过10排，超过时必须增设横向过道或横向栏杆。[2]《剧场建筑设计规范》条文5.3.6—5.3.7部分对看台区域栏杆的补充要求如下：①座席地坪高于前排0.50m时及座席侧面紧临有高差之纵走道或梯步时应设栏杆，栏杆应坚固，不应遮挡视线；②楼座前排栏杆和楼层包厢栏杆高度不应遮挡视线m，并应采取措施保证人身安全，下部实心部分不得低于0.40m。[3]《电影院建筑设计规范》条文4.2.8部分对看台区域栏杆也有相应的补充，当观众厅内有下列情况之一时，座位前沿或侧边应设置栏杆，栏杆应坚固，其水平荷载不应小于lkN/m，并不应遮挡视线：①紧临横走道的座位地坪高于横走道0.15m时；②座位侧向紧邻有高差走道或台阶时。[4]《建筑结构荷载规范》条文5.5.2部分对栏杆的荷载有具体要求。楼梯、看台、阳台和上人屋面等的栏杆活荷载标准值，不应小于下列规定：①住宅、宿舍、办公楼、旅馆、医院、幼儿所、幼儿园，栏杆顶部的水平荷载应取1.0kN/m。②学校、食堂、剧场、电影院、车站、礼堂、展览馆或体育场，栏杆顶部的水平荷载应取1.0kN/m，竖向荷载应取1.2kN/m，水平荷载与竖向荷载应分别考虑。[5]2．国内现行规范相关要求的不足从局部看，部分规范与《民用建筑设计通则》在“栏杆高度”的要求上有出入，一些要求也不够明确。从宏观看，整个规范体系在“看台栏杆”这个同一性问题上的要求不统一也不全面，各个规范“各自为战”又“相互摘抄”，部分要求有待商榷。具体来说有为以下几点不足。二、国内现行规范的相关要求及不足1．国内现行规范的相关要求目前，国内涉及到栏杆部分的规范大致有《民用建筑设计通则》GB50352-2005、《体育建筑设计规范》JGJ31-2003、《剧场建筑设计规范》JGJ57-2000、《电影院建筑设计规范》JGJ58-2008、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012。其中，《民用建筑设计通则》作为建筑设计基础性规范，对“栏杆定义”（术语2.0.23：高度在至腹部之间，用以保障人身安全或分隔空间用的防护分隔构件）、“栏杆应设置位置”（条文6.6.3：阳台、外廊、室内回廊、内天井、上人屋面及室外楼梯等临空处应设置防护栏杆）、“栏杆的强度”（条文6.6.3.1：栏杆应以坚固博冠体育平台、耐久的材料制作，并能承受荷载规范规定的水平荷载）、“栏杆高度”（条文6.6.3.2：临空高度在24m以下时，栏杆高度不应低于1.05m，临空高度在24m及24m以上时，栏杆高度不应低于1.10m）、“儿童参与场所的栏杆要求”（条文6.6.3.4—6.6.3.5：住宅、托儿所、幼儿园、中小学及少年儿童专用活动场所的栏杆必须采用防止少年儿童攀登的构造，当采用垂直杆件做栏杆时，其杆件净距不应大于0.11m；文化娱乐建筑、商业服务建筑、体育建筑、园林景观建筑等允许少年儿童进入活动的场所，当采用垂直杆件做栏杆城市建筑2013.09URBANISMANDARCHITECTURESep.2013四、看台栏杆设置的要点分析1．栏杆的功能在各种国外规范及手册中，分别用barrier、railing、guard等名词来描述栏杆。追根溯源，栏杆在中国古称“阑干”，也称“勾阑”，是桥梁和建筑上的安全设施。全国科学技术名词审定委员会审定公布的栏杆定义为“在甲板、平台、走道和棚顶等边沿设置的围栏，由栏杆柱、扶手和横栅栏等组成”。从上述内容可以看出，栏杆的基本作用就是一种安全设施，后来逐步衍生出其他辅助功能和作用。对看台部分的栏杆进行细化的要求，首先要对其功能进行一定的分析和研究，才能做到有的放矢、触类旁通。其一，防坠落。这是栏杆的最基本和最核心的功能，主要是防止人员从较高的一侧不慎坠落到较低的一侧，也就是通常所说的“临空区域”防坠落。一定的高度和强度是保证栏杆防坠落功能的前提。《民用建筑设计通则》条文说明部分对栏杆的高度要求做了详细说明，主要根据国民人均高度和重心高度确定，防止人员在接触栏杆的过程中不慎翻落。其二，防穿越。这主要是针对未成年人穿越栏杆的安全隐患。正如《民用建筑设计通则》中要求：“文化娱乐建筑、商业服务建筑、体育建筑、园林景观建筑等允许少年儿童进入活动的场所，当采用垂直杆件做栏杆时，其杆件净距也不应大于0.11m”，美国规范《InternationalBuildingCode》更将栏杆的防穿越性要求细化到不允许直径超过30mm的球体穿过，相对于我国规范仅对竖向缝隙进行限制更为完善。其三，防攀爬。这也是针对未成年人的行为。《民用建筑设计通则》中要求“住宅、托儿所、幼儿园、中小学及少年儿童专用活动场所的栏杆必须采用防止少年儿童攀登的构造，当采用垂直杆件做栏杆时，其杆件净距不应大于0.11m”，其中“防止少年儿童攀爬的构造”是核心内容。其四，辅助通行。这主要是指人在坡道、楼梯、台阶上行走过程中，通过手扶栏杆协助通行的功能，从根本上讲主要是栏杆结合扶手的功能。其五，限制活动区域。这主要是指在没有临空的情况下，单纯限制人员的活动区域的功能。在部分国外规范中，此类栏杆也被称作“围栏”。其六，倚靠功能。这是依附于“防坠落”和“限制活动区域”功能的附加功能，主要体现为人员在栏杆区域停留过程中，将重心依附于栏杆上的情况。为了保证“倚靠”的安全性和舒适性，需要保证栏杆强度以及栏杆扶手的设置。2．栏杆分类综上所述，根据功能的不同可以将看台区域的栏杆大致分为3种类型。不同栏杆的作用、主要设置区域和要求见表1。3．应设置栏杆的位置（1）看台四周临空区域关于“临空区域”的概念，在规范中未见直接说明。看台四周、洞口式看台出入口周边、凸出看台的轮椅席和工作平台等位置均可能出现一侧临空的可能性，为防止人员拥挤或不慎跌落，要求在临空位置设防护栏杆（图1，图2）。在美国规范《InternationalBuildingCode》中对需设定栏杆的临空高度的要求是762mm，我国《民用建筑设计通则》中规定超过0.70m的台阶侧面需设栏杆。以上要求属于通用要求，体育建筑人员密其一，栏杆分类不明确。看台区域的栏杆种类较多、功能各异，比如看台临空部分的栏杆主要作用是安全防护，而相邻看台分区间的栏杆主要作用是隔离，纵向走道上的栏杆主要作用是引导和协助通行，因此对不同栏杆的高度、形式、强度的要求应有所不同，而现行规范中对此部分的内容分析并不够细致、要求也不够清晰。其二，栏杆设置位置不明确、不统一。栏杆需设置的位置在《民用建筑设计通则》中以“临空处”作为统一原则，但“临空处”的定义却未规定，存在争议。而《剧场建筑设计规范》有“座席地坪高于前排0.50m处”的栏杆位置要求，《电影院建筑设计规范》有“紧临横走道的座位地坪高于横走道0.15m时”的位置要求。各个规范的要求均不全面，也缺乏相互间的协调。其三，栏杆高度要求不统一。《民用建筑设计通则》作为基础性规范，对栏杆的高度要求为1.05~1.10m，而《体育建筑设计规范》和《剧场建筑设计规范》对栏杆高度的要求均有不同程度的放松。此类规范要求的降低是否会带来安全隐患，以及具体的设置依据都并未在相关的条文说明中提到，故在具体设计中常常会给设计者带来一定的困扰。其四，栏杆强度要求依据不明确。看台栏杆的强度直接影响紧急情况下大量观众在拥挤状态下的疏散安全，而现行国内规范对看台栏杆的水平荷载规定的设定依据并不明确而且在与国外相关规范的要求相比强度偏低。这也是在栏杆设计研究中需深入探讨的问题。其五，“栏杆下部实体部分要求”的目的不明确。在《体育建筑设计规范》与《剧场建筑设计规范》中均提到了“栏杆下部实心部分不得低于0.40m”的要求，但条文说明中未见其要求的目的和依据。从国内外场馆实例中发现，未按此要求设置的栏杆也有一定数量的存在。同时在实际设计中发现，此要求有时会导致观众视线的部分遮挡。三、国外相关规范、手册对看台区栏杆设置的基本情况1．《SpectatorFacilities-Part3:SeparatingElements-Require-ments》编号BSEN13200-1-2003的英国标准名为《SpectatorFacilities-Part3:SeparatingElements-Requirements》，是一部专门针对看台设施中栏杆部分的国家标准[6]。适用范围中明确指出其适用于体育场馆设施。标准分为两个主要部分，第一部分是通用规定，第二部分是特殊要求。通用规定中从前期初步考虑开始,依次规范了栏杆的设计与荷载、设计流程、栏杆高度、变形、安装、安全细节、连接件、维护、视线等问题，全面而详细。第二部分针对一些具体部位的栏杆（如比赛场地周围的栏杆、站席区栏杆、座席前后的栏杆、入口处栏杆等）提出了特殊要求。2．《InternationalBuildingCode》（2012）《InternationalBuildingCode》是美国国际规范委员会（ICC）与各标准化组织合作制定的统一建筑标准，最新版本是2012年修订版[7]。其中第十章疏散设施中第1013节专门规范了栏杆设施，内容包括需要设置栏杆的位置、栏杆高度、栏杆缝隙尺寸限制以及一些特殊位置栏杆要求等。另外第1028节集会建筑中第14条对栏杆进行了专门规定，包括横走道处的栏杆、栏杆对视线的影响以及走道尽头的栏杆等。所有规定均叙述详尽，十分严谨。3．《GuidetoSafetyatSportsGrounds》《GuidetoSafetyatSportsGrounds》是英国文化、媒体和体育部颁布的针对体育场馆安全的导则手册，其中用一章对栏杆规定进行详尽的图文描述[8]。这部分内容以英国标准《SpectatorFacilities-Part3:SeparatingElements-Requirements》为基础作了进一步解释与充实，提出栏杆的安全风险评估，介绍栏杆实验（包括实验人员、设备、记录和方法等）。表1栏杆功能、设置区域及设置要求一览表33栏杆分类主要功能使用区域对应要求防护栏杆防坠落、防攀爬、防穿越、辅助通行看台范围内有临空情况的区域栏杆高度、水平荷载、栏杆形式、扶手高度扶手栏杆辅助通行纵向走道区域、洞式看台出入口扶手高度隔离栏杆限制活动区域看台分区之间栏杆高度、水平荷载FEATURETHEME主题专栏集、照度较低，对安全性要求更高，故建议参考英国标准《SpectatorFa-cilities-Part3:SeparatingElements-Requirements》中的要求，在高差大于0.50m的位置设防护栏杆。（2）洞式看台出入口周边洞式出入口是看台经常采用的出入口形式，其特点是在满足疏散的前提下可以尽量少地占用看台空间。采用洞式出入口必然会出现一侧是人员疏散通道、一侧是临空区域的情况，所以此区域应设置防护栏杆（图3）。（3）横向走道两侧看台区横向走道是疏散的主要通道，人流较为密集。为保证人员疏散安全，应尽量避免人员向有高差一侧跌落。这与《体育建筑设计规范》中“横向过道两侧至少一侧应设栏杆”的要求原则一致。需要补充的是，横向走道两侧的高差均存在跌落隐患，故建议在两侧设置栏杆（图4）。（4）看台升起较大的座席前看台区前后排高差过大会使人产生眩晕感，在看台上横向走动也会有不安全感，故在看台高差大于一定数值时，应加栏杆防护（图5）。《剧场建筑设计规范》提出前后排高差大于0.50m应设栏杆的要求，但是体育建筑往往观众人数众多，后排看台坡度较大，故参考《GuidetoSafetyatSportsGrounds》对看台坡度的要求，通过对手册中34°的看台无防护极限坡度的反算，得出0.54～0.57m的台阶升起高度，而《InternationalBuildingCode》则明确规定了此限高为610mm。综合上述因素，最后确定建议台阶高差大于0.60m时设置栏杆。（5）看台升起较大区域的纵向走道上看台升起较大时，纵向走道坡度较大，为防止观众集中疏散时由高处向低处推搡、倾覆，应设置一定强度的扶手栏杆（图6）。在平时使用时也为观众提供更高的舒适性。（6）看台分区间的位置以足球比赛场地看台为代表的部分激烈运动项目场馆的看台区域，尤其是存在主客队情况的比赛中，对不同球队观众分区是较为稳妥的方式。因此设立看台区之间的隔离措施十分必要（图7）。（7）残疾人席位等前部临空区域残疾人席位往往与前排座席之间存在高差，为保证安全应设置防护栏杆（图8）。五、看台栏杆设置的建议根据上述分析以及对国外相关规范和手册的参考，本文尝试性地将看台区域的栏杆设置位置、主要功能、高度要求、水平荷载要求等进行对应性的列表，以供参考（表2，图9）：六、部分问题的补充1．栏杆的水平荷载现行的《建筑结构荷载规范》GB50009-2012中对人员密集场所栏杆的水平荷载要求（1kN/m）与国外各种规范的要求（2～3kN/m）相差较大，且未在条文说明中找到相关的设定依据。为了保证人员密集场所的人员安全，也为了掌握一手资料而不局限于对各种资料的摘录，在无法达到正规实验条件的情况下我们进行了非正规的摸底测试。发现体重为75kg的在重心前倾的情况下，对受力宽度为0.5m栏杆的推力为0.15kN（利用体重秤）。可以推论，按目前1kN/m的水平荷载设置的栏杆，在考虑保险系数的情况下也仅能承受每股连续3～5个的水平推力，而在纵向走道的下端，可能出现大量人向下流冲击的情况（图10）。故初步考虑国外相关规范中3kN/m的水平荷载较为合理和安全。2．首排栏杆对视线的遮挡看台栏杆中，靠近场心一侧的栏杆对观众视线的影响最大。为了减少对观众视线的影响，一方面应采用对视线遮挡最小的栏杆形式，例如悉尼ANZ奥林匹克体育场采用的方法是降低扶手高度，不遮挡视线，同时横向细钢丝高出扶手，保证安全（图11），又如深圳龙岗大运中心体育馆，混凝土翻边上安装玻璃栏板，无钢框扶手（但注意应满足水平荷载要求），34城市建筑2013.09URBANISMANDARCHITECTURESep.2013表2栏杆位置与其相应功能、高度、水平荷载及取值依据视线十分通透。另一方面是减少栏杆的高度，如《体育建筑设计规范》和《剧场建筑设计规范》中都将栏杆的高度要求有所降低，国外规范也相类似，但根据奥运会场馆建设的经验，出于安全考虑，此区域的栏杆应不低于《民用建筑设计通则》的要求高度，所以建议主要从减少栏杆视觉遮挡的角度进行优化。3．关于临空栏杆的防物品坠落《GuidetoSafetyatSportsGrounds》中提到“临空区域的看台栏杆形式应避免可被放置物品，避免向前翻落”。在实际调研中发现，确实存在临空处首排观众将水杯等物品放置于栏杆实体部分之上的情况，此类情况存在物品翻落至下排观众和其他人员的隐患（图12）。故建议通过将平台面调整为斜面或弧面等方式进行避免。[2]北京市建筑设计研究院．体育建筑设计规范（JGJ31-2003）[S]．北京：中国建筑工业出版社，2003．[3]中国建筑西南设计研究院．剧场建筑设计规范（JGJ57-2000）[S]．北京：中国建筑工业出版社，2005．[4]中广电广播电影电视设计研究院，中国电影科学技术研究所，北京建筑工程学院．电影院建筑设计规范（JGJ58-2008）[S]．北京：中国建筑工业出版社，2005．[5]中国建筑科学研究院．建筑结构荷载规范（GB50009-2012）[S].北京：中国建筑工业出版社，2012．[6]BSI.Spectatorfacilities-Part3:Separatingelements–Requirements(BSEN13200-3:2005)[S].London:BSI.2006．:CengageLearning.2011．[8]DepartmentforCulture,MediaandSport．GuidetoSafetyatSportsGrounds[M].UK:TSO.2008．结语本文内容为笔者在《体育建筑设计规范》修编过程中对看台栏杆设计进行资料整理和分析的部分工作成果，难免片面和考虑不周，仅供参考。■参考文献[1]中国建筑设计研究院，中国建筑标准设计研究院．民用建筑设计通则（GB50352-2005）[S]．北京：中国建筑工业出版社，2005．作者简介：付毅智北京市建筑设计研究院有限公司副主任建筑师赵坤北京市建筑设计研究院有限公司建筑师收稿日期：2013－08－2835栏杆位置主要功能有效高度(m)水平荷载(kN/m)备注取值依据正对纵向走道或楼梯向下疏散方向的临空位置防护1.12.0图9位置1纵走道紧急疏散时，密集观众向下移动的势能大，面对人流的栏杆是所有栏杆可能承受冲击力最大的部分，重点考虑增大水平荷载。《GuidetoSafetyatSportsGrounds》和《SpectatorFacilities-Part3:SeparatingElements-Requirements》要求的水平荷载分别是3kN/m和2～3kN/m，在此结合结构规范要求建议2kN/m纵向、横向走道及楼梯临空一侧位置防护1.11.5图9位置2纵、横向走道紧急疏散时，密集观众移动时会产生较大的侧向压力，临空一侧的栏杆应考虑适当增大水平荷载
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