徐而峰

【摘? 要】劇場建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜、人員密集性高，對火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的可靠性、安全性方面提出了較高的要求。本文結(jié)合上音歌劇院設(shè)計實例，探討劇場建筑內(nèi)不同功能區(qū)域的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計，如變電所采用氣體滅火報警系統(tǒng)、舞臺及觀眾廳采用極早期吸氣式煙霧探測器等。

【關(guān)鍵詞】火災(zāi)自動報警系統(tǒng);劇場;極早期吸氣式煙霧探測;火焰探測器;

0.引言

上海音樂學(xué)院（以下簡稱“上音”）作為國家“雙一流”學(xué)科建設(shè)高校，一直都在中國現(xiàn)代音樂發(fā)展與建設(shè)中扮演著重要的角色，為中國音樂界教育培養(yǎng)了一批又一批的杰出音樂家。上音歌劇院作為上海市“十三五”重要文化建設(shè)項目，是集歌劇、交響樂、民族樂等多種藝術(shù)形式為一體的一流劇場。上音歌劇院人流密集結(jié)構(gòu)特殊，對火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的設(shè)計提出了更高的要求。

1.工程概況

上音歌劇院為中型乙等劇場，地下3層，地上5層。地下室深度13m，地上部分除主舞臺臺塔建筑高度34m外，其余部分建筑高度均不大于24m。總建筑面積31926㎡，其中地上建筑面積14989㎡，地下建筑面積16937㎡。建設(shè)內(nèi)容包括歌劇院（座位數(shù)1200個）及其配套設(shè)施、4個排演教室、交流報告廳、地下車庫及設(shè)備用房等。本文將在提高火災(zāi)自動報警可靠性與安全性的前提下，探討上音歌劇院內(nèi)不同功能空間的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計。

2.設(shè)計依據(jù)

設(shè)計依據(jù)：GB50016-2014《建筑設(shè)計防火規(guī)范》，GB 50116-2013《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》，JGJ57—2000《劇場建筑設(shè)計規(guī)范》

3.火災(zāi)自動報警設(shè)計

本文所涉及的火災(zāi)自動報警設(shè)計內(nèi)容包括：（1）消防控制中心機房（2）火災(zāi)自動報警主系統(tǒng)（2）變電所（3）舞臺（4）觀眾廳。

3.1 消防控制中心機房設(shè)計

由于歌劇院地上一層功能房間較多且建筑面積較小，一層無法找出合適的房間作為消防控制中心，因此本建筑消防控制中心位于地下一層靠北外墻處，方便管線進出。于外墻預(yù)留鍍鋅鋼管，其中敷設(shè)與上海市火災(zāi)自動報警系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)線及119火警聯(lián)網(wǎng)電話。鍍鋅鋼管管壁受力強度高，較焊接鋼管防腐耐磨性能更強，比緊定式鋼管防水性更好，適宜用作進出建筑物管線的保護管。

由于設(shè)于地下一層，消防控制中心無法設(shè)置直通室外的出口。為滿足JGJ57—2008《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》中對消防控制中心的設(shè)置要求，消防控制中心的選址貼鄰樓梯間，該樓梯間直通地上一層，距室外安全出口約為11.5米，滿足規(guī)范要求。

3.2火災(zāi)自動報警主系統(tǒng)設(shè)計

據(jù)統(tǒng)計，上音歌劇院所設(shè)置的火災(zāi)探測器、手動火災(zāi)報警按鈕和模塊等設(shè)備總數(shù)為2100個左右，因此火災(zāi)自動報警系統(tǒng)主機選用兩臺聯(lián)動型火災(zāi)報警控制器。通過RS485總線，與消防廣播主機、消防電話主機、多線手動控制盤、可燃氣體報警主機、防火門控制主機、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)、消防電源監(jiān)控系統(tǒng)、智能應(yīng)急照明系統(tǒng)通訊。

本建筑內(nèi)于各樓層分防火分區(qū)設(shè)置弱電間內(nèi)設(shè)置消防端子箱，共21個，通過火災(zāi)自動報警專用橋架互相連通。消防端子箱內(nèi)消防聯(lián)動控制回路與消防報警回路分回路設(shè)置，以端子箱內(nèi)的短路隔離器隔開。

火災(zāi)自動報警系統(tǒng)采用樹干式結(jié)構(gòu)，每個末端火災(zāi)自動報警回路由所在防火分區(qū)火災(zāi)自動報警端子箱的短路隔離器單獨引出。每個短路隔離器保護的末端設(shè)備，如火災(zāi)探測器、手動火災(zāi)報警按鈕、模塊等設(shè)備總數(shù)最多不超過32點。若末端設(shè)備距離火災(zāi)自動報警端子箱距離過遠，則就地增加短路隔離器，保證滿足規(guī)范中對短路隔離器保護總數(shù)要求的前提下，減小所用的管線數(shù)量，降低成本。

3.3變電所火災(zāi)自動報警設(shè)計

根據(jù)GB50016-2014《建筑設(shè)計防火規(guī)范》8.3.9條款，上音歌劇院變電所采用氣體滅火系統(tǒng)，因此應(yīng)設(shè)置氣體滅火報警系統(tǒng)于火災(zāi)自動報警系統(tǒng)聯(lián)動。

氣體滅火報警系統(tǒng)主要包括：氣體滅火報警控制主機、光電感煙（感溫）探測器、輸出控制模塊、聲光報警器、氣體釋放指示燈、緊急啟停按鈕設(shè)備。氣體滅火報警系統(tǒng)有手動與自動兩種工作模式。

自動模式下，當(dāng)變電所內(nèi)的感煙探測器或感溫探測器報警時，氣體滅火報警控制主機向火災(zāi)自動報警系統(tǒng)主機發(fā)出報警信號，關(guān)閉變電所內(nèi)設(shè)置的排送風(fēng)風(fēng)機以及通風(fēng)管道上的電動閥，同時聯(lián)動門禁關(guān)閉變電所的防火門，使變電所成為一個封閉保護區(qū)域。

當(dāng)感煙探測器與感溫探測器報警時，確定發(fā)生火災(zāi)，火災(zāi)自動報警系統(tǒng)主機向氣體滅火報警控制主機發(fā)出信號啟動氣體滅火系統(tǒng)，同時開啟聲光報警器。在延時30秒后氣體滅火系統(tǒng)釋放氣體滅火，并點亮氣體釋放指示燈。

手動模式下，當(dāng)變電所現(xiàn)場工作人員發(fā)現(xiàn)火情，可按下手動啟動緊急按鈕，啟動氣體滅火系統(tǒng)，點亮氣體釋放指示燈，控制鋼瓶直接釋放氣體進行滅火。

3.4舞臺區(qū)域火災(zāi)自動報警設(shè)計

觀眾廳與舞臺位于該建筑物的核心處，主舞臺臺倉底標(biāo)高-10.100m，臺倉設(shè)兩層樓板，標(biāo)高分別為-6.500m和-3.500m;樂池臺倉底標(biāo)高-10.100m。主舞臺高度約38米，兩側(cè)舞臺及后側(cè)舞臺高度約為15米，因此舞臺區(qū)域均應(yīng)采用兩種及以上火災(zāi)參數(shù)的火災(zāi)探測器。本項目采用極早期吸氣式煙霧探測器與雙波段圖像型火焰探測器。

由于舞臺區(qū)域高度較高，管線設(shè)備排布復(fù)雜，火災(zāi)煙霧可能會被舞臺設(shè)備、管道等區(qū)域滯留，導(dǎo)致普通感煙探測器無法準備的探測到火情，同時考慮舞臺上方保護區(qū)域難以接近，不利于設(shè)備維護，因此選擇極早期吸氣式煙霧探測器作為舞臺火災(zāi)保護的一種探測器。

采用極早期吸氣式煙霧探測器由空氣采樣探測器與采樣管網(wǎng)成，舞臺區(qū)域共采用四臺空氣采樣探測器，分別安裝于四層與五層舞臺上方馬道。探測器選用高靈敏型，采樣管網(wǎng)總長度不超過200米，單管長度不超過100米，以避免由于管路過長而引起對探測系統(tǒng)的負面影響。

當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時，系統(tǒng)從采樣管網(wǎng)中采集空氣樣本。所采樣的空氣樣本先由一級過濾器去除空氣中帶有的灰塵雜物，二級過濾器對空氣進行精確過濾，確保采樣空氣不會污染探測器的光學(xué)表面，保證了探測器的準確性，減少誤報的發(fā)生，延長設(shè)備使用壽命。所有探測器由RS485協(xié)議組成通訊網(wǎng)絡(luò)，通過自帶繼電器將舞臺區(qū)域的報警及故障狀態(tài)傳輸給火災(zāi)自動報警系統(tǒng)，實現(xiàn)與現(xiàn)場消防設(shè)施及滅火系統(tǒng)的聯(lián)動。

相較于普通點型火災(zāi)探測器，圖像型火災(zāi)探測器探測維度更大，最遠探測距離可達75米左右，探測視角可達110°。并且具有更高的空間分辨率，在有遮擋等不利探測環(huán)境下，能夠有效區(qū)分真正火情與干擾源，對音響設(shè)備的電磁干擾、舞臺燈光等常見的錯誤報警源具有良好的免疫性。

火焰探測器的設(shè)置以雨淋閥保護區(qū)域為一個探測區(qū)域，通過火災(zāi)自動報警信號總線接入火災(zāi)自動報警系統(tǒng)。當(dāng)火焰探測器與極早期吸氣式煙霧探測器探測到火情發(fā)生時，通過火災(zāi)自動報警系統(tǒng)聯(lián)動雨淋滅火系統(tǒng)，啟動雨淋電磁閥，待壓力開關(guān)動作后，由火災(zāi)自動報警控制器聯(lián)動啟動雨淋泵，放下舞臺臺口處所設(shè)置的防火幕，開啟相關(guān)報警區(qū)域及鄰近區(qū)域的雨淋閥，對火災(zāi)區(qū)域進行滅火。

3.5觀眾廳區(qū)域火災(zāi)自動報警設(shè)計

觀眾廳吊頂下方高度約為16米，由池座和兩層樓座組成，上方設(shè)置活動吊頂。

觀眾廳也屬于高度大于12米的空間場所，因此選用線型光束探測器與極早期吸氣式煙霧探測器。觀眾廳采用三臺空氣采樣探測器，分別安裝于面光橋?qū)拥娜蹼婇g內(nèi)，采樣管網(wǎng)安裝于觀眾廳固定吊頂下方，固定吊頂與活動吊頂重合區(qū)域則安裝于活動吊頂下方，活動吊頂上方安裝感煙探測器。

與舞臺區(qū)域不同，觀眾廳上方不設(shè)置舞臺燈光機械設(shè)備，設(shè)備管線也較少，不存在較多的干擾源，因此采用線型光束探測器，在滿足火災(zāi)自動報警系統(tǒng)要求的前提下節(jié)約了成本。根據(jù)規(guī)范要求，觀眾廳內(nèi)于頂部及二層設(shè)置線型光束探測器，安裝于二層及四層區(qū)域。觀眾廳長約28米，因此縱向設(shè)置兩組線型光束探測器，探測器的發(fā)射器與接收器之間距離約為26米，滿足規(guī)范對線型光束探測器的設(shè)置要求。

4結(jié)語

上音歌劇院為中型乙等劇場，演出期間人流密集，且內(nèi)部功結(jié)構(gòu)復(fù)雜，功能區(qū)域繁多。火災(zāi)自動報警系統(tǒng)在預(yù)警火災(zāi)威脅，排查火災(zāi)隱患，完善應(yīng)急措施的工作中扮演著及其關(guān)鍵的角色。在出現(xiàn)火情時能夠及時撲滅火災(zāi)，阻止火勢的迅速蔓延，避免造成大范圍的財產(chǎn)與人身損失，這對系統(tǒng)設(shè)計的可靠性及安全性提出了更高的要求，對維護社會穩(wěn)定、保護人民群眾生命財產(chǎn)安全有著重大的意義。

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（作者單位：同濟大學(xué)建筑設(shè)計研究院（集團）有限公司）