冉　翊，蔣海波

(中國(guó)建筑西南設(shè)計(jì)研究院，四川成都 610093)

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某劇場(chǎng)舞臺(tái)消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)

冉翊，蔣海波

(中國(guó)建筑西南設(shè)計(jì)研究院，四川成都 610093)

【摘要】劇場(chǎng)，又稱劇院，意指設(shè)有演出舞臺(tái)、觀看表演的觀眾席及演員、觀眾用房的文娛建筑。文章主要探討劇場(chǎng)舞臺(tái)區(qū)域消防系統(tǒng)的設(shè)置，以及基于實(shí)際工程的各消防的系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，以供相關(guān)設(shè)計(jì)人員參考。

【關(guān)鍵詞】劇場(chǎng);消防設(shè)計(jì);雨淋系統(tǒng);水幕系統(tǒng);自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng);消防排水

劇場(chǎng)既可單獨(dú)為一棟的建筑，也可與其他類型建筑合建。即劇場(chǎng)內(nèi)建有附屬建筑，或劇場(chǎng)附屬建設(shè)在其他建筑內(nèi)，但應(yīng)滿足防火分隔要求。因建筑定性涉及過多，描述面過廣，故本文不對(duì)建筑定性做過多闡述，主要就某省級(jí)劇場(chǎng)工程實(shí)際設(shè)計(jì)進(jìn)行探討。其項(xiàng)目概況為：總建筑面積為59 000.41m2，地上面積為22 383.80m2，地下面積為36 616.61m2，建筑高度為38.00m，為一類高層建筑，耐火等級(jí)為一級(jí)。本項(xiàng)目為劇場(chǎng)類建筑，主要功能分區(qū)有：地上劇場(chǎng)入口門廳及配套用房，大劇場(chǎng)(1601席),小劇場(chǎng)(470席)；地下電影院及配套服務(wù)用房，地下停車庫(kù)及設(shè)備用房。該劇場(chǎng)舞臺(tái)涉及到的消防系統(tǒng)有：雨淋系統(tǒng)、防護(hù)冷卻水幕系統(tǒng)或分隔水幕系統(tǒng)、自動(dòng)噴水系統(tǒng)、室內(nèi)消火栓系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)、消防排水系統(tǒng)等。舞臺(tái)布局如圖1所示。

圖1　舞臺(tái)布局

1雨淋系統(tǒng)

1.1雨淋系統(tǒng)的設(shè)置

雨淋系統(tǒng)是劇場(chǎng)舞臺(tái)最重要的滅火系統(tǒng)。根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱《建規(guī)》)、《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱《噴規(guī)》)、《劇場(chǎng)建設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱《劇規(guī)》)均對(duì)劇場(chǎng)舞臺(tái)雨淋系統(tǒng)設(shè)置提了明確的要求?！督ㄒ?guī)》第8.3.7.5條：特等、甲等劇場(chǎng)、超過1 500個(gè)座位的其他等級(jí)劇場(chǎng)和超過2 000個(gè)座位的會(huì)堂或禮堂的舞臺(tái)葡萄架下部設(shè)置雨淋噴水滅火系統(tǒng)；《劇規(guī)》超過1500個(gè)座位的劇場(chǎng)，舞臺(tái)葡萄架下，應(yīng)設(shè)置雨淋噴水滅火系統(tǒng)。超過800座的劇場(chǎng)舞臺(tái)葡萄架下宜設(shè)置雨淋噴水滅火系統(tǒng)。從以上兩條規(guī)范可以看出《建規(guī)》更為嚴(yán)格，故為了保證設(shè)計(jì)滿足現(xiàn)行不同規(guī)范要求，應(yīng)按《建規(guī)》執(zhí)行較為妥當(dāng)，特等、甲等劇場(chǎng)，無論座位數(shù)為多少，均應(yīng)在舞臺(tái)葡萄架下部設(shè)置雨淋噴水滅火系統(tǒng)。

1.2雨淋噴頭的布置

雨淋噴頭的合理布置，要考慮到適合舞臺(tái)布局的最佳排布方式和火災(zāi)蔓延方向這兩個(gè)方面；《噴規(guī)》附錄A中明確提出舞臺(tái)葡萄架下部應(yīng)按嚴(yán)重危險(xiǎn)Ⅱ級(jí)設(shè)計(jì)。噴水強(qiáng)度按表5.0.1中為16L/min·m2，作用面積為260m2；同時(shí)，第5.0.4條：雨淋系統(tǒng)中每個(gè)雨淋閥控制的噴水面積不宜大于本規(guī)范表5.0.1中的作用面積。若嚴(yán)格按照第5.0.4條執(zhí)行的話，雨淋系統(tǒng)應(yīng)同時(shí)開啟兩只雨淋閥，否則不滿足表5.0.1條的規(guī)定(強(qiáng)條)；若同時(shí)僅開啟一只雨淋閥的話，唯一的設(shè)計(jì)就是作用面積為260m2,但在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中顯然是不可能都滿足以上兩條規(guī)定。于是實(shí)際工程中的做法為：平均每個(gè)雨淋閥控制的面積不大于表5.0.1的規(guī)定，考慮有部分噴頭重疊，這樣，實(shí)際控制作用面積以及整個(gè)雨淋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)用水量均可滿足表5.0.1條的要求。同時(shí)考慮眾多的劇場(chǎng)舞臺(tái)，幕布布置方向以平行于臺(tái)口方向最多，其他方向僅為場(chǎng)景幕布，相對(duì)較少，舞臺(tái)火災(zāi)蔓延方向及速度最快方向與幕布方向相同，為此，舞臺(tái)雨淋閥控制區(qū)域按平行于舞臺(tái)臺(tái)口方向布置管網(wǎng)為最佳。舞臺(tái)雨淋閥分區(qū)控制參考如圖2所示，雨淋閥分區(qū)控制噴頭布置如圖3所示。雨淋閥和水幕系統(tǒng)的快開閥門宜設(shè)置在舞臺(tái)后臺(tái)進(jìn)出通道附近，便于發(fā)生火情時(shí)值班人員及時(shí)操作。

圖2　舞臺(tái)雨淋閥分區(qū)控制

圖3　雨淋閥分區(qū)控制噴頭布置

1.3雨淋閥的控制與開啟

在舞臺(tái)雨淋采用電動(dòng)啟動(dòng)雨淋閥還是傳動(dòng)管啟動(dòng)雨淋閥，主要取決于舞臺(tái)工藝布置，一般情況下，分區(qū)布置多個(gè)雨淋閥，設(shè)置傳動(dòng)管啟動(dòng)會(huì)增加系統(tǒng)復(fù)雜性，同時(shí)會(huì)對(duì)舞臺(tái)眾多設(shè)備機(jī)械安裝帶來一定困難。電動(dòng)啟動(dòng)雨淋閥則較為方便實(shí)現(xiàn)，為了減少雨淋系統(tǒng)誤操作，采用電動(dòng)啟動(dòng)雨淋系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)由兩個(gè)獨(dú)立設(shè)置的火災(zāi)探測(cè)器動(dòng)作后啟動(dòng)雨淋系統(tǒng)。電氣專業(yè)采用空氣管采樣以及圖像防火系統(tǒng)控制啟動(dòng)，來保證雨淋系統(tǒng)啟動(dòng)安全可靠。電氣專業(yè)控制分區(qū)如圖4所示。

圖4　電氣專業(yè)控制分區(qū)

2防護(hù)冷卻或分隔水幕系統(tǒng)

2.1防護(hù)冷卻或分隔水幕系統(tǒng)設(shè)置

根據(jù)《建規(guī)》第8.3.6條：下列部位宜設(shè)置水幕系統(tǒng)：(1)特等、甲等劇場(chǎng)、超過1 500個(gè)座位的其他等級(jí)的劇場(chǎng)，超過2000個(gè)座位的會(huì)堂和高層民用建筑內(nèi)超過800個(gè)座位的劇場(chǎng)或禮堂的舞臺(tái)口及上述場(chǎng)所內(nèi)與舞臺(tái)相連的側(cè)臺(tái)、后臺(tái)的洞口；(2)應(yīng)設(shè)置防火墻等防火分隔物而無法設(shè)置的局部開口部位；(3)需要防護(hù)冷卻的防火卷簾或防火幕的上部。(注：舞臺(tái)口也可采用防火幕進(jìn)行分隔，側(cè)臺(tái)、后臺(tái)較小洞口宜設(shè)置乙級(jí)防火門、窗。)

在《劇規(guī)》第8.3.4條：劇場(chǎng)內(nèi)水幕系統(tǒng)設(shè)置應(yīng)符合下列規(guī)定：(1)本規(guī)范第8.1.1條規(guī)定設(shè)置的防火幕的上部，應(yīng)設(shè)防護(hù)冷卻水幕系統(tǒng)；(2)按本規(guī)范第8.1.1條規(guī)定應(yīng)設(shè)置防火幕有困難部位，超過1500個(gè)座位的劇場(chǎng)舞臺(tái)臺(tái)口及與舞臺(tái)相連的側(cè)臺(tái)、后臺(tái)的門窗洞口，應(yīng)設(shè)置防火分隔水幕；(3)按本規(guī)范第8.1.1條規(guī)定宜設(shè)置防火幕有困難的部位，宜設(shè)防火分隔水幕(圖5)。

2.2防護(hù)冷卻或分隔水幕系統(tǒng)布置

圖5為比較典型的一個(gè)劇場(chǎng)舞臺(tái)，該舞臺(tái)具備側(cè)臺(tái)及后臺(tái)，在咨詢《劇規(guī)》規(guī)范組后，規(guī)范本意為舞臺(tái)區(qū)域?yàn)檎w防火考慮的，與舞臺(tái)(包含舞臺(tái)及側(cè)臺(tái)及后臺(tái))相連的門窗洞口應(yīng)設(shè)置以上的分隔措施，而不是指舞臺(tái)與側(cè)臺(tái)之間的位置，以及舞臺(tái)與后臺(tái)之間的位置(圖5虛線表示)。因某些審圖單位或消防主管部門理解在上圖虛線處要設(shè)置防護(hù)冷卻水幕或分隔水幕，根據(jù)此意見，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)有些劇場(chǎng)也是如此實(shí)施的。

2.3防護(hù)冷卻或分隔水幕系統(tǒng)布置

在《噴規(guī)》第5.0.10條對(duì)水幕系統(tǒng)設(shè)計(jì)噴水強(qiáng)度等有具體要求，劇場(chǎng)舞臺(tái)臺(tái)口一般高度均不小于10m，因此，在臺(tái)口的防護(hù)冷卻水幕噴水強(qiáng)度基本上按1L/s·m設(shè)計(jì)(表1)。

表1　水幕系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基本參數(shù)

注：防護(hù)冷卻水幕的噴水點(diǎn)高度每增加1m，噴水強(qiáng)度應(yīng)增加0.1L/s·m,但超過9m時(shí)噴水強(qiáng)度仍采用1.0L/s·m

在系統(tǒng)布置時(shí)，需要考慮噴頭K系數(shù)及噴頭間距的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以控制合理的系統(tǒng)設(shè)計(jì)水量。

圖5　劇場(chǎng)舞臺(tái)防護(hù)冷卻、分隔水幕系統(tǒng)

3自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)

3.1自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)置

在《建規(guī)》第8.3.4.1條：特等、甲等劇場(chǎng)，超過1 500個(gè)座位的劇場(chǎng)，超過2 000個(gè)座位的會(huì)堂或禮堂……，應(yīng)設(shè)置自動(dòng)噴淋系統(tǒng)。其中對(duì)劇場(chǎng)中舞臺(tái)葡萄架上方，以及無葡萄架，高度在自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)保護(hù)高度內(nèi)(噴頭安裝高度不大于8.0m)，危險(xiǎn)等級(jí)應(yīng)按中危險(xiǎn)級(jí)Ⅱ級(jí)設(shè)計(jì)。

3.2自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)布置

當(dāng)高度在8～12m范圍內(nèi)需要設(shè)置噴淋保護(hù)的區(qū)域應(yīng)按《噴規(guī)》表5.0.1A中規(guī)定設(shè)計(jì)。在高度超過12m的區(qū)域，設(shè)置自動(dòng)射流裝置保護(hù)。值得注意的一點(diǎn)是劇場(chǎng)上空的天橋，天橋下方往往會(huì)敷設(shè)很多線纜，以及堆放可燃物，二者都存在火災(zāi)隱患，故天橋下也設(shè)有自動(dòng)噴淋噴頭保護(hù)。

4室內(nèi)消火栓系統(tǒng)

在《建規(guī)》第8.2.1.4條：特等、甲等劇場(chǎng)，超過800個(gè)座位的其他等級(jí)的劇場(chǎng)和電影院等以及超過1 200個(gè)座位的禮堂、體育館等單、多層建筑；這里對(duì)建筑要求設(shè)置室內(nèi)消火栓系統(tǒng)做了規(guī)定，但劇場(chǎng)內(nèi)部具體位置沒有詳細(xì)說明。在《劇規(guī)》第8.3.1條：機(jī)械化舞臺(tái)臺(tái)倉(cāng)部分，應(yīng)設(shè)置消火栓；劇場(chǎng)超過1 500個(gè)座位時(shí)，悶頂面光橋處，宜增設(shè)有消防卷盤的消火栓。雖在規(guī)范中對(duì)劇場(chǎng)天橋上是否設(shè)置室內(nèi)消火栓沒有說明，但在實(shí)際設(shè)計(jì)中，天橋因堆放有可燃物品，同時(shí)為便于在天橋上控火滅火的需要，天橋上也設(shè)有室內(nèi)消火栓。

5其他消防措施

舞臺(tái)的控制室中因機(jī)械控制較多，且現(xiàn)在舞臺(tái)機(jī)械控制等設(shè)備較為昂貴，設(shè)有氣體滅火系統(tǒng)，采用七氟丙烷或IG541系統(tǒng)。

6消防排水

消防設(shè)計(jì)中，消防排水是值得重視的問題，劇場(chǎng)舞臺(tái)消防排水設(shè)計(jì)需要特別注意的是升降樂池及升降臺(tái)倉(cāng)的排水，考慮到舞臺(tái)及觀眾廳的消防設(shè)施啟動(dòng)時(shí)水量較大，在升降樂池及臺(tái)倉(cāng)底需設(shè)置DN150的雨水斗進(jìn)行排水，并在集水坑內(nèi)選用較大流量的潛污泵，同時(shí)為避免噪聲通過廢水管內(nèi)空氣傳播至舞臺(tái)，從臺(tái)倉(cāng)及樂池接出的廢水管末端深入停泵水位以下，并在集水坑附近設(shè)置補(bǔ)水龍頭，定期巡檢集水坑內(nèi)水位，確保集水坑內(nèi)水位在廢水管出口以上(圖6)。

圖6　消防排水

[1]劉文鑌,徐竑雷,柴慶,等.中國(guó)國(guó)家大劇院消防設(shè)計(jì)[J].給水排水，2004(10):60-65.

[2]申靜，郭汝艷.雨淋噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)問題探討[J].給水排水,2012(3):71-73.

【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】B

【中圖分類號(hào)】TU892

[作者簡(jiǎn)介]冉翊(1981～)，碩士研究生，工程師，從事建筑給排水設(shè)計(jì)。

[定稿日期]2016-01-08