某剧场舞台消防系统设计

2016-04-28蒋海波

四川建筑 2016年1期

关键词：消防设计剧场

冉　翊，蒋海波

(中国建筑西南设计研究院，四川成都 610093)

某剧场舞台消防系统设计

冉翊，蒋海波

(中国建筑西南设计研究院，四川成都 610093)

【摘要】剧场，又称剧院，意指设有演出舞台、观看表演的观众席及演员、观众用房的文娱建筑。文章主要探讨剧场舞台区域消防系统的设置，以及基于实际工程的各消防的系统的设计，以供相关设计人员参考。

【关键词】剧场;消防设计;雨淋系统;水幕系统;自动喷水灭火系统;消防排水

剧场既可单独为一栋的建筑，也可与其他类型建筑合建。即剧场内建有附属建筑，或剧场附属建设在其他建筑内，但应满足防火分隔要求。因建筑定性涉及过多，描述面过广，故本文不对建筑定性做过多阐述，主要就某省级剧场工程实际设计进行探讨。其项目概况为：总建筑面积为59 000.41m2，地上面积为22 383.80m2，地下面积为36 616.61m2，建筑高度为38.00m，为一类高层建筑，耐火等级为一级。本项目为剧场类建筑，主要功能分区有：地上剧场入口门厅及配套用房，大剧场(1601席),小剧场(470席)；地下电影院及配套服务用房，地下停车库及设备用房。该剧场舞台涉及到的消防系统有：雨淋系统、防护冷却水幕系统或分隔水幕系统、自动喷水系统、室内消火栓系统、气体灭火系统、消防排水系统等。舞台布局如图1所示。

图1　舞台布局

1雨淋系统

1.1雨淋系统的设置

雨淋系统是剧场舞台最重要的灭火系统。根据《建筑设计防火规范》(以下简称《建规》)、《自动喷水灭火系统设计规范》(以下简称《喷规》)、《剧场建设设计规范》(以下简称《剧规》)均对剧场舞台雨淋系统设置提了明确的要求。《建规》第8.3.7.5条：特等、甲等剧场、超过1 500个座位的其他等级剧场和超过2 000个座位的会堂或礼堂的舞台葡萄架下部设置雨淋喷水灭火系统；《剧规》超过1500个座位的剧场，舞台葡萄架下，应设置雨淋喷水灭火系统。超过800座的剧场舞台葡萄架下宜设置雨淋喷水灭火系统。从以上两条规范可以看出《建规》更为严格，故为了保证设计满足现行不同规范要求，应按《建规》执行较为妥当，特等、甲等剧场，无论座位数为多少，均应在舞台葡萄架下部设置雨淋喷水灭火系统。

1.2雨淋喷头的布置

雨淋喷头的合理布置，要考虑到适合舞台布局的最佳排布方式和火灾蔓延方向这两个方面；《喷规》附录A中明确提出舞台葡萄架下部应按严重危险Ⅱ级设计。喷水强度按表5.0.1中为16L/min·m2，作用面积为260m2；同时，第5.0.4条：雨淋系统中每个雨淋阀控制的喷水面积不宜大于本规范表5.0.1中的作用面积。若严格按照第5.0.4条执行的话，雨淋系统应同时开启两只雨淋阀，否则不满足表5.0.1条的规定(强条)；若同时仅开启一只雨淋阀的话，唯一的设计就是作用面积为260m2,但在实际工程设计中显然是不可能都满足以上两条规定。于是实际工程中的做法为：平均每个雨淋阀控制的面积不大于表5.0.1的规定，考虑有部分喷头重叠，这样，实际控制作用面积以及整个雨淋系统的设计用水量均可满足表5.0.1条的要求。同时考虑众多的剧场舞台，幕布布置方向以平行于台口方向最多，其他方向仅为场景幕布，相对较少，舞台火灾蔓延方向及速度最快方向与幕布方向相同，为此，舞台雨淋阀控制区域按平行于舞台台口方向布置管网为最佳。舞台雨淋阀分区控制参考如图2所示，雨淋阀分区控制喷头布置如图3所示。雨淋阀和水幕系统的快开阀门宜设置在舞台后台进出通道附近，便于发生火情时值班人员及时操作。

图2　舞台雨淋阀分区控制

图3　雨淋阀分区控制喷头布置

1.3雨淋阀的控制与开启

在舞台雨淋采用电动启动雨淋阀还是传动管启动雨淋阀，主要取决于舞台工艺布置，一般情况下，分区布置多个雨淋阀，设置传动管启动会增加系统复杂性，同时会对舞台众多设备机械安装带来一定困难。电动启动雨淋阀则较为方便实现，为了减少雨淋系统误操作，采用电动启动雨淋系统时，应由两个独立设置的火灾探测器动作后启动雨淋系统。电气专业采用空气管采样以及图像防火系统控制启动，来保证雨淋系统启动安全可靠。电气专业控制分区如图4所示。

图4　电气专业控制分区

2防护冷却或分隔水幕系统

2.1防护冷却或分隔水幕系统设置

根据《建规》第8.3.6条：下列部位宜设置水幕系统：(1)特等、甲等剧场、超过1 500个座位的其他等级的剧场，超过2000个座位的会堂和高层民用建筑内超过800个座位的剧场或礼堂的舞台口及上述场所内与舞台相连的侧台、后台的洞口；(2)应设置防火墙等防火分隔物而无法设置的局部开口部位；(3)需要防护冷却的防火卷帘或防火幕的上部。(注：舞台口也可采用防火幕进行分隔，侧台、后台较小洞口宜设置乙级防火门、窗。)

在《剧规》第8.3.4条：剧场内水幕系统设置应符合下列规定：(1)本规范第8.1.1条规定设置的防火幕的上部，应设防护冷却水幕系统；(2)按本规范第8.1.1条规定应设置防火幕有困难部位，超过1500个座位的剧场舞台台口及与舞台相连的侧台、后台的门窗洞口，应设置防火分隔水幕；(3)按本规范第8.1.1条规定宜设置防火幕有困难的部位，宜设防火分隔水幕(图5)。

2.2防护冷却或分隔水幕系统布置

图5为比较典型的一个剧场舞台，该舞台具备侧台及后台，在咨询《剧规》规范组后，规范本意为舞台区域为整体防火考虑的，与舞台(包含舞台及侧台及后台)相连的门窗洞口应设置以上的分隔措施，而不是指舞台与侧台之间的位置，以及舞台与后台之间的位置(图5虚线表示)。因某些审图单位或消防主管部门理解在上图虚线处要设置防护冷却水幕或分隔水幕，根据此意见，现在国内有些剧场也是如此实施的。

2.3防护冷却或分隔水幕系统布置

在《喷规》第5.0.10条对水幕系统设计喷水强度等有具体要求，剧场舞台台口一般高度均不小于10m，因此，在台口的防护冷却水幕喷水强度基本上按1L/s·m设计(表1)。

表1　水幕系统的设计基本参数

注：防护冷却水幕的喷水点高度每增加1m，喷水强度应增加0.1L/s·m,但超过9m时喷水强度仍采用1.0L/s·m

在系统布置时，需要考虑喷头K系数及喷头间距的对应关系，以控制合理的系统设计水量。

图5　剧场舞台防护冷却、分隔水幕系统

3自动喷水灭火系统

3.1自动喷水灭火系统设置

在《建规》第8.3.4.1条：特等、甲等剧场，超过1 500个座位的剧场，超过2 000个座位的会堂或礼堂……，应设置自动喷淋系统。其中对剧场中舞台葡萄架上方，以及无葡萄架，高度在自动喷水灭火系统保护高度内(喷头安装高度不大于8.0m)，危险等级应按中危险级Ⅱ级设计。

3.2自动喷水灭火系统布置

当高度在8～12m范围内需要设置喷淋保护的区域应按《喷规》表5.0.1A中规定设计。在高度超过12m的区域，设置自动射流装置保护。值得注意的一点是剧场上空的天桥，天桥下方往往会敷设很多线缆，以及堆放可燃物，二者都存在火灾隐患，故天桥下也设有自动喷淋喷头保护。

4室内消火栓系统

在《建规》第8.2.1.4条：特等、甲等剧场，超过800个座位的其他等级的剧场和电影院等以及超过1 200个座位的礼堂、体育馆等单、多层建筑；这里对建筑要求设置室内消火栓系统做了规定，但剧场内部具体位置没有详细说明。在《剧规》第8.3.1条：机械化舞台台仓部分，应设置消火栓；剧场超过1 500个座位时，闷顶面光桥处，宜增设有消防卷盘的消火栓。虽在规范中对剧场天桥上是否设置室内消火栓没有说明，但在实际设计中，天桥因堆放有可燃物品，同时为便于在天桥上控火灭火的需要，天桥上也设有室内消火栓。

5其他消防措施

舞台的控制室中因机械控制较多，且现在舞台机械控制等设备较为昂贵，设有气体灭火系统，采用七氟丙烷或IG541系统。

6消防排水

消防设计中，消防排水是值得重视的问题，剧场舞台消防排水设计需要特别注意的是升降乐池及升降台仓的排水，考虑到舞台及观众厅的消防设施启动时水量较大，在升降乐池及台仓底需设置DN150的雨水斗进行排水，并在集水坑内选用较大流量的潜污泵，同时为避免噪声通过废水管内空气传播至舞台，从台仓及乐池接出的废水管末端深入停泵水位以下，并在集水坑附近设置补水龙头，定期巡检集水坑内水位，确保集水坑内水位在废水管出口以上(图6)。