淺談某劇場的給排水及消防設計

摘 要：通過對深圳某劇場的給水、熱水、排水、雨水及消火栓、自噴、高空水炮、雨淋、水幕等給排水及消防系統的介紹，分析劇場的給排水及消防設計。

關鍵詞：劇場；給排水；消防；設計

隨著時代的發展，人民的生活水平提高，觀眾對于觀演效果的要求在不斷提高，要求更加專業化、多元化，更加高水平。越來越多的觀眾不再滿足于廣場文化，開始不段的走向專業化的劇場。為滿足廣大人民群眾的文化需求，劇場如雨后春筍般出現。本文根據深圳某劇場的給排水及消防系統的設計，對劇場的給排水及消防設計進行分析總結。

1 概 述

深圳某文體文體中心由甲級劇場、體育場、游泳館三部分及一個連通的大型地下室組成，是群眾性的文化體育公共設施。劇場總建筑面積為31126.83m2，建筑高度32m，大劇場坐席數1365座，小劇場坐席數325座。主體為鋼筋混凝土框架結構，屋蓋為桁架結構，考慮造型和使用，屋面設計采用二層屋面。上層屋面為鈦鋅板屋面，可通氣，不防水，下層為混凝土屋面，并設有排水溝組織排水。

2 給水及熱水系統

2.1 給水系統

本項目市政給水壓力為0.15MPa，一層及一層以下用水采用市政給水直接供給，二層及二層以上用水由設在地下室的變頻水泵直接供給。由于劇場使用時間的不確定性，為防止地下室生活水池水停留時間過長而變質，本項目優先考慮無負壓供水設備進行加壓供水，見表1。

2.2 熱水系統

本項目在化妝間及貴賓室設熱水系統。熱水系統按定時供熱系統設計，淋浴每日連續供熱水時間按3h。劇場熱水設計小時耗熱量為558kW，設計小時熱水量21.6m3/h。熱源首選太陽能熱水系統，當太陽能不足時采用空調專業的熱泵機組提供的55/50度熱水。在劇場屋頂設置太陽能集熱器，集熱面積528m2；熱水機房共設置立式太陽能貯水罐SGL-10.0-0.6三組，每組規格為？準2000×4260，容積10m3。耗熱量及太陽能的計算按照《給水排水設計規范》及《給排水技術措施》進行計算，在此不做具體描述。

3 排水系統

本項目采用污廢合流，雨污分流的排水體制。一層及以上的污水重力排出，無法重力流排出的污水在地下室設污水集水坑，壓力排放。

大屋面采用虹吸雨水排水系統，部分小屋面采用重力流排水系統。虹吸雨水系統具有排水管徑小，無需坡度，排水量大，出乎管數量少等優點，但是存在排水噪音大的缺點。為保證演出的聽覺效果，本項目大劇場觀眾廳及舞臺屋頂范圍內不設虹吸雨水斗及虹吸雨水管，該區域雨水找坡排至周圍屋面。若條件所限，劇場范圍內必須設置虹吸雨水管，需在吊頂處做吸聲處理，減少噪聲的影響。并在虹吸雨水管道穿墻及支架位置內襯彈性材料，緩沖虹吸排水時的震動。

由于本工程劇場的消防水量很大，最不利點消防水量達到186L/s。因此，在發生火災時需要考慮及時排水，以保證人員的正常疏散以及盡可能減少財產的損失，在劇場的底部臺倉設有四個消防時的排水集水坑，每個泵坑配備兩臺Q=25L/s的潛污泵。

4 消防系統

根據防火規范，在劇場的不同功能區域設置不同的消防系統，見表2。

地下室消防水池考慮建筑物內一處著火，同時開啟的各消防措施的總用水量。本項目最不利點為舞臺著火，同時開啟室內消火栓系統、自噴系統、雨淋系統及水幕系統，消防水量共計874m3，在劇場屋頂設18m3消防水箱一座供各消防系統使用。每個消防系統在地下泵房分別設置消防水泵，室外按需分別設置水泵接合器。

4.1 室內消火栓系統

本項目室內消防按照水平及豎向成環的要求，在每層設置消防環管。水槍的充實水柱設計不小于13m，并布置在樓梯、走道等明顯易見和方便取用的地方。對于一層休息廳，由于跨度較大，且均為圓柱，為保證室內效果，在柱子邊設落地式成品消火栓箱。

4.2 自動噴水滅火系統及智能高空水炮滅火系統

本項目在凈空高度小于12m的部位，設濕式自動噴水滅火系統，凈空高度大于12m的中庭休息廳、大劇場一層觀眾廳設智能高空水炮滅火系統，高空水炮裝置的設計流量為5L/s，保護半徑為20m，管網末端設仿真末端試水裝置。

4.3 雨淋系統及水幕系統

雨淋系統為開式系統，平時報警閥前充滿水，閥后不充水，發生火災時，由相應的火災報警系統監測火災并啟動雨淋閥，保護面積內全面噴水，遏制和撲滅火災。

4.3.1 雨淋系統的流量及管徑確定

本項目大劇場舞臺面積為720m2，設一個雨淋防護分區無法滿足規范要求，根據規范要求設有三個雨淋防護區，各防護面積見圖1。當防護區1發生火災時，系統自動開啟防護區1的雨淋閥進行滅火，但是當防護區1和防護區2相鄰的部位著火時，系統無法判斷應該開啟的雨淋閥。因此對此重疊部分，設有止回閥進行控制，具體見圖2。該部位既可開啟防護區1的雨淋閥，也可以開啟防護區2的雨淋閥，當該部位發生火災時，若火災朝防護區1蔓延，則開啟防護區1的雨淋閥進行滅火，若火災朝防護區2蔓延，則開啟防護區2的雨淋閥進行滅火。

雨淋系統的設計水量則由最不利雨淋閥開啟的噴頭數量決定，本項目開啟噴頭數如圖3所示，噴頭間距按3m×3m布置。

噴頭的流量按以下公式進行計算：

Q×A=k×■

其中：Q——噴水強度（L/min·m2）；Q=16L/min·m2；

A——單個噴頭保護面積（m2）；

k——噴頭流量系數；k=80；

p——噴頭工作壓力（MPa）。

以最不利噴頭1為例，保護面積A=9m2，算得該噴頭流量q=2.4L/s，噴頭工作壓力p=0.324MPa。根據流量查表，得1-2管段的管徑為DN40，流速V=1.91m/s，1000i=256。并因此得出噴頭2的壓力，計算出流量，再確定管段管徑。以此類推，計算出AB段干管的實際流量。

根據規范要求，預作用系統與雨淋系統的配水管道充水時間，不宜大于2min。因此要求盡量將雨淋閥設在靠近舞臺葡萄架的位置。本項目在一層舞臺的后部設有雨淋報警閥間。充分考慮經濟性及安全性，在確定雨淋系統管徑的時候，流速控制在1.5～2.0m/s左右，減少雨淋閥后系統的充水時間。

4.3.2 雨淋系統的啟動方式

雨淋系統的啟動方式有以下幾種：通過濕式導管的自動噴水噴頭受熱爆破，噴頭出水，雨淋閥打開；干式先導管的自動噴水噴頭受熱爆破，噴頭排氣泄壓，氣動驅動器打開并排水，雨淋閥打開；火災自動報警系統探測到火災時，發出信號，打開雨淋系統的電磁閥，雨淋閥開啟。

本項目大劇場葡萄架高度約24m，煙感、溫感、閉式噴頭的設置超過高度限制，雖然舞臺的熱值高于一般的工業民用建筑，但是通過報警系統自動啟動雨淋系統存在一定程度的誤報的可能。紅外探測等其他自動控制方式由于舞臺幕布等遮擋較多，實現也比較困難。為免發生誤報，在設計時考慮煙感和溫感同時報警時，再啟動雨淋系統進行滅火。同時設有舞臺現場手動、消防控制中心手動和水泵房手動啟動。小劇場葡萄架高度約12m，設置濕式導管自動啟動。

舞臺口部的防火幕，需設冷卻水幕保護，噴水強度為1.0L/s·m，最不利噴頭工作壓力0.1MPa。流量計算參考雨淋系統。當發生火災時，水幕系統聯動舞臺口防火幕動作自動啟動，同時設有有舞臺現場手動、消防控制中心手動啟動和水泵房手動啟動。

4.4 氣體滅火系統

變配電室、發電機房設有IG541有管網氣體滅火系統；劇場聲控室、投影室、舞臺硅控室、舞臺機械控制柜房、功放室、音響控制室設FM200氣體滅火系統；劇場的舞臺柵頂上空區域、觀眾廳上部設備夾層、觀眾廳活動吊頂上部，平時均無人值守，主要可燃物是電線電纜，采用超細干粉滅火裝置進行保護。

5 結 論

為了滿足人民的文化需求，各地的此類建筑越來越多，本文對劇場給排水及消防設計進行闡述，對劇場和一般民用建筑不同的系統進行詳細介紹，供大家參考，由于筆者水平有限，不當之處請指正。

參考文獻

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