某劇場舞臺消防系統設計

冉　翊，蔣海波

(中國建筑西南設計研究院，四川成都 610093)

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某劇場舞臺消防系統設計

冉翊，蔣海波

(中國建筑西南設計研究院，四川成都 610093)

【摘要】劇場，又稱劇院，意指設有演出舞臺、觀看表演的觀眾席及演員、觀眾用房的文娛建筑。文章主要探討劇場舞臺區域消防系統的設置，以及基于實際工程的各消防的系統的設計，以供相關設計人員參考。

【關鍵詞】劇場;消防設計;雨淋系統;水幕系統;自動噴水滅火系統;消防排水

劇場既可單獨為一棟的建筑，也可與其他類型建筑合建。即劇場內建有附屬建筑，或劇場附屬建設在其他建筑內，但應滿足防火分隔要求。因建筑定性涉及過多，描述面過廣，故本文不對建筑定性做過多闡述，主要就某省級劇場工程實際設計進行探討。其項目概況為：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，耐火等級為一級。本項目為劇場類建筑，主要功能分區有：地上劇場入口門廳及配套用房，大劇場(1601席),小劇場(470席)；地下電影院及配套服務用房，地下停車庫及設備用房。該劇場舞臺涉及到的消防系統有：雨淋系統、防護冷卻水幕系統或分隔水幕系統、自動噴水系統、室內消火栓系統、氣體滅火系統、消防排水系統等。舞臺布局如圖1所示。

圖1　舞臺布局

1雨淋系統

1.1雨淋系統的設置

雨淋系統是劇場舞臺最重要的滅火系統。根據《建筑設計防火規范》(以下簡稱《建規》)、《自動噴水滅火系統設計規范》(以下簡稱《噴規》)、《劇場建設設計規范》(以下簡稱《劇規》)均對劇場舞臺雨淋系統設置提了明確的要求。《建規》第8.3.7.5條：特等、甲等劇場、超過1 500個座位的其他等級劇場和超過2 000個座位的會堂或禮堂的舞臺葡萄架下部設置雨淋噴水滅火系統；《劇規》超過1500個座位的劇場，舞臺葡萄架下，應設置雨淋噴水滅火系統。超過800座的劇場舞臺葡萄架下宜設置雨淋噴水滅火系統。從以上兩條規范可以看出《建規》更為嚴格，故為了保證設計滿足現行不同規范要求，應按《建規》執行較為妥當，特等、甲等劇場，無論座位數為多少，均應在舞臺葡萄架下部設置雨淋噴水滅火系統。

1.2雨淋噴頭的布置

雨淋噴頭的合理布置，要考慮到適合舞臺布局的最佳排布方式和火災蔓延方向這兩個方面；《噴規》附錄A中明確提出舞臺葡萄架下部應按嚴重危險Ⅱ級設計。噴水強度按表5.0.1中為16L/min·m2，作用面積為260m2；同時，第5.0.4條：雨淋系統中每個雨淋閥控制的噴水面積不宜大于本規范表5.0.1中的作用面積。若嚴格按照第5.0.4條執行的話，雨淋系統應同時開啟兩只雨淋閥，否則不滿足表5.0.1條的規定(強條)；若同時僅開啟一只雨淋閥的話，唯一的設計就是作用面積為260m2,但在實際工程設計中顯然是不可能都滿足以上兩條規定。于是實際工程中的做法為：平均每個雨淋閥控制的面積不大于表5.0.1的規定，考慮有部分噴頭重疊，這樣，實際控制作用面積以及整個雨淋系統的設計用水量均可滿足表5.0.1條的要求。同時考慮眾多的劇場舞臺，幕布布置方向以平行于臺口方向最多，其他方向僅為場景幕布，相對較少，舞臺火災蔓延方向及速度最快方向與幕布方向相同，為此，舞臺雨淋閥控制區域按平行于舞臺臺口方向布置管網為最佳。舞臺雨淋閥分區控制參考如圖2所示，雨淋閥分區控制噴頭布置如圖3所示。雨淋閥和水幕系統的快開閥門宜設置在舞臺后臺進出通道附近，便于發生火情時值班人員及時操作。

圖2　舞臺雨淋閥分區控制

圖3　雨淋閥分區控制噴頭布置

1.3雨淋閥的控制與開啟

在舞臺雨淋采用電動啟動雨淋閥還是傳動管啟動雨淋閥，主要取決于舞臺工藝布置，一般情況下，分區布置多個雨淋閥，設置傳動管啟動會增加系統復雜性，同時會對舞臺眾多設備機械安裝帶來一定困難。電動啟動雨淋閥則較為方便實現，為了減少雨淋系統誤操作，采用電動啟動雨淋系統時，應由兩個獨立設置的火災探測器動作后啟動雨淋系統。電氣專業采用空氣管采樣以及圖像防火系統控制啟動，來保證雨淋系統啟動安全可靠。電氣專業控制分區如圖4所示。

圖4　電氣專業控制分區

2防護冷卻或分隔水幕系統

2.1防護冷卻或分隔水幕系統設置

根據《建規》第8.3.6條：下列部位宜設置水幕系統：(1)特等、甲等劇場、超過1 500個座位的其他等級的劇場，超過2000個座位的會堂和高層民用建筑內超過800個座位的劇場或禮堂的舞臺口及上述場所內與舞臺相連的側臺、后臺的洞口；(2)應設置防火墻等防火分隔物而無法設置的局部開口部位；(3)需要防護冷卻的防火卷簾或防火幕的上部。(注：舞臺口也可采用防火幕進行分隔，側臺、后臺較小洞口宜設置乙級防火門、窗。)

在《劇規》第8.3.4條：劇場內水幕系統設置應符合下列規定：(1)本規范第8.1.1條規定設置的防火幕的上部，應設防護冷卻水幕系統；(2)按本規范第8.1.1條規定應設置防火幕有困難部位，超過1500個座位的劇場舞臺臺口及與舞臺相連的側臺、后臺的門窗洞口，應設置防火分隔水幕；(3)按本規范第8.1.1條規定宜設置防火幕有困難的部位，宜設防火分隔水幕(圖5)。

2.2防護冷卻或分隔水幕系統布置

圖5為比較典型的一個劇場舞臺，該舞臺具備側臺及后臺，在咨詢《劇規》規范組后，規范本意為舞臺區域為整體防火考慮的，與舞臺(包含舞臺及側臺及后臺)相連的門窗洞口應設置以上的分隔措施，而不是指舞臺與側臺之間的位置，以及舞臺與后臺之間的位置(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置防護冷卻水幕或分隔水幕，根據此意見，現在國內有些劇場也是如此實施的。

2.3防護冷卻或分隔水幕系統布置

在《噴規》第5.0.10條對水幕系統設計噴水強度等有具體要求，劇場舞臺臺口一般高度均不小于10m，因此，在臺口的防護冷卻水幕噴水強度基本上按1L/s·m設計(表1)。

表1　水幕系統的設計基本參數

注：防護冷卻水幕的噴水點高度每增加1m，噴水強度應增加0.1L/s·m,但超過9m時噴水強度仍采用1.0L/s·m

在系統布置時，需要考慮噴頭K系數及噴頭間距的對應關系，以控制合理的系統設計水量。

圖5　劇場舞臺防護冷卻、分隔水幕系統

3自動噴水滅火系統

3.1自動噴水滅火系統設置

在《建規》第8.3.4.1條：特等、甲等劇場，超過1 500個座位的劇場，超過2 000個座位的會堂或禮堂……，應設置自動噴淋系統。其中對劇場中舞臺葡萄架上方，以及無葡萄架，高度在自動噴水滅火系統保護高度內(噴頭安裝高度不大于8.0m)，危險等級應按中危險級Ⅱ級設計。

3.2自動噴水滅火系統布置

當高度在8～12m范圍內需要設置噴淋保護的區域應按《噴規》表5.0.1A中規定設計。在高度超過12m的區域，設置自動射流裝置保護。值得注意的一點是劇場上空的天橋，天橋下方往往會敷設很多線纜，以及堆放可燃物，二者都存在火災隱患，故天橋下也設有自動噴淋噴頭保護。

4室內消火栓系統

在《建規》第8.2.1.4條：特等、甲等劇場，超過800個座位的其他等級的劇場和電影院等以及超過1 200個座位的禮堂、體育館等單、多層建筑；這里對建筑要求設置室內消火栓系統做了規定，但劇場內部具體位置沒有詳細說明。在《劇規》第8.3.1條：機械化舞臺臺倉部分，應設置消火栓；劇場超過1 500個座位時，悶頂面光橋處，宜增設有消防卷盤的消火栓。雖在規范中對劇場天橋上是否設置室內消火栓沒有說明，但在實際設計中，天橋因堆放有可燃物品，同時為便于在天橋上控火滅火的需要，天橋上也設有室內消火栓。

5其他消防措施

舞臺的控制室中因機械控制較多，且現在舞臺機械控制等設備較為昂貴，設有氣體滅火系統，采用七氟丙烷或IG541系統。

6消防排水

消防設計中，消防排水是值得重視的問題，劇場舞臺消防排水設計需要特別注意的是升降樂池及升降臺倉的排水，考慮到舞臺及觀眾廳的消防設施啟動時水量較大，在升降樂池及臺倉底需設置DN150的雨水斗進行排水，并在集水坑內選用較大流量的潛污泵，同時為避免噪聲通過廢水管內空氣傳播至舞臺，從臺倉及樂池接出的廢水管末端深入停泵水位以下，并在集水坑附近設置補水龍頭，定期巡檢集水坑內水位，確保集水坑內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.中國國家大劇院消防設計[J].給水排水，2004(10):60-65.

[2]申靜，郭汝艷.雨淋噴水滅火系統設計問題探討[J].給水排水,2012(3):71-73.

【文獻標志碼】B

【中圖分類號】TU892

[作者簡介]冉翊(1981～)，碩士研究生，工程師，從事建筑給排水設計。

[定稿日期]2016-01-08