淺談劇院消防給水設(shè)計(jì)

丁昱

長(zhǎng)沙市建筑設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司 湖南 長(zhǎng)沙 410000

近年來(lái)，隨著生活水平的提高，人們精神文化需求的增強(qiáng)，各地區(qū)開(kāi)始大力興建劇院，從而豐富人們的文化生活。目前，我國(guó)典型的劇院為廣州大劇院、國(guó)家大劇院、武漢琴臺(tái)大劇院等，由于劇院內(nèi)部可燃物多，用電線(xiàn)路、電氣設(shè)備多，易出現(xiàn)火災(zāi)，危害人員生命，加強(qiáng)劇院的消防給水設(shè)計(jì)非常重要。

1 工程案例

本項(xiàng)目為湖南某地區(qū)文體中心大劇院，面積為33021.56m2，其中地上建筑面積15535.6m2，地上二層，劇場(chǎng)座位1140個(gè)，放映室座位共1454個(gè)；地下室車(chē)庫(kù)面積18485.96m2，地下一層。劇院為高大空間結(jié)構(gòu)，建筑高度19.5m，屬于一類(lèi)公共建筑。

2 劇院火災(zāi)危險(xiǎn)性分析

劇院主要的功能是演出，其火災(zāi)危險(xiǎn)性主要表現(xiàn)為人員集中、可燃物多、用電量大等，火災(zāi)危險(xiǎn)性也有著自己的特別之處，體現(xiàn)為：①人員疏散難度大。在劇院營(yíng)業(yè)期間，人員多集中于內(nèi)部，且人員走樓梯的速率也慢于平層，一旦發(fā)生火災(zāi)就會(huì)全部涌向樓梯間的人口，導(dǎo)致人員積聚于入口。由于劇院火災(zāi)蔓延快，使得人員遭受到火災(zāi)和煙氣的侵?jǐn)_，從而造成人員傷亡；②火災(zāi)蔓延快，撲救難度大。由于空間大，空氣流通，可燃材料相對(duì)較多，火勢(shì)發(fā)展相當(dāng)猛烈，快速，消防人員撲救用水量大，且火勢(shì)不易控制。

3 劇院消防設(shè)計(jì)

3.1 消防水量

本劇院消室外防水量為40l/s，火災(zāi)延續(xù)時(shí)間3h，火災(zāi)用水量432m3；室內(nèi)消防用水量為30l/s，火災(zāi)延續(xù)時(shí)間3h，火災(zāi)用水量324m3；自動(dòng)閉式噴淋用水量為30l/s，火災(zāi)延續(xù)時(shí)間1h，火災(zāi)用水量108m3；防護(hù)冷卻水幕系統(tǒng)用水量45.3l/s，火災(zāi)延續(xù)時(shí)間3h，火災(zāi)用水量490m3；舞臺(tái)雨淋系統(tǒng)用水量118.5l/s，火災(zāi)延續(xù)時(shí)間1h，火災(zāi)用水量427m3；大空間智能型滅火系統(tǒng)用水量20l/s，火災(zāi)延續(xù)時(shí)間1h，火災(zāi)用水量72m3。消防總用水量1853m3，中其市政管網(wǎng)提供432m3，消防水池提供1421m3。

3.2 消防水源

本工程以?xún)蓷l市政管網(wǎng)作為水源,從兩條市政道路上各接入一根DN250的引入管，分別經(jīng)二座水表井，與小區(qū)環(huán)狀給水管網(wǎng)相接。生活用水及消防水池進(jìn)水均由市網(wǎng)供水。室外生活與消防管網(wǎng)合用，室外給水管網(wǎng)上設(shè)室外消火栓。

3.3 消火栓系統(tǒng)

由于劇院結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不存在標(biāo)準(zhǔn)層，觀眾廳、入戶(hù)門(mén)廳、中庭等平面被分割成多個(gè)防火分區(qū)，滿(mǎn)足消火栓間距的情況下，考慮到劇院室內(nèi)的美觀性，要求不能外露管道，導(dǎo)致供水干管很難在平面上成環(huán)。因此，在對(duì)消火栓系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮這樣幾點(diǎn)：①?gòu)臈l件平面鄰近立管處分別引入供水管，接入該區(qū)干管首末端，在另外的條件平面上將該區(qū)編號(hào)并連接成環(huán)繞；②在條件平面鄰近立管處連接一根管，串聯(lián)該區(qū)域不同的消火栓立管。在另外的條件平面上連接流管，從該平面的臨近立管引入供水管，從而形成立體供水環(huán)網(wǎng)；③對(duì)于高大空間來(lái)講，常在地面層設(shè)置消火栓，上空布設(shè)自動(dòng)化的掃描射水高空水炮滅火裝置。同時(shí)，還可考慮在下層消火栓環(huán)網(wǎng)上接入消火栓供水管，盡量接近結(jié)構(gòu)柱，便于后期維修時(shí)美化處理立管[1]。

3.4 噴淋系統(tǒng)

劇院防火分區(qū)多且復(fù)雜，噴淋系統(tǒng)配水干管的布置比辦公樓、普通公寓復(fù)雜，可參照室內(nèi)消火栓供水管的布置形式[2]。對(duì)于噴淋系統(tǒng)而言，末端試水閥排水管位置的選擇是重難點(diǎn)，由于某些獨(dú)立的防火分區(qū)接近舞臺(tái)和觀眾廳，系統(tǒng)試水過(guò)程中很難經(jīng)由管道排出，因此設(shè)置期間需要綜合考量空調(diào)機(jī)房、衛(wèi)生間等排水場(chǎng)所的分區(qū)，科學(xué)、合理的布置水流指示器的位置，使防火區(qū)內(nèi)的噴淋系統(tǒng)盡可能地接近上述排水區(qū)，便于末端試水和排水。另外，由于觀眾廳設(shè)有兩層觀眾席，消防水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)可使用智能型的高空水炮，但是水炮常因設(shè)置場(chǎng)所的限制，出現(xiàn)消防死角。這種情況下，可在不違反噴淋系統(tǒng)設(shè)置條件的基礎(chǔ)上，在消防死角處及層高不大于12米的空間內(nèi)（如放映室、休息廳、包廂等）設(shè)置噴淋系統(tǒng)，便于火災(zāi)發(fā)生后全面滅火。

3.5 智能大空間滅火系統(tǒng)

按照自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，高度在12m以上的空間不再適合設(shè)置自動(dòng)化的噴水滅火系統(tǒng)。按照智能大空間的滅火系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程，可設(shè)計(jì)自動(dòng)掃描射水高空水炮滅火裝置。本劇院在劇場(chǎng)觀眾廳場(chǎng)所設(shè)置了自動(dòng)跟蹤定位射流滅火系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)參數(shù)如下：每個(gè)區(qū)域的任意點(diǎn)都有鄰近水柱同時(shí)保護(hù)；每臺(tái)水炮的設(shè)計(jì)水量為每秒5L，按照一次消防水量的最大區(qū)域考慮消防用水量，在觀眾廳設(shè)置4臺(tái)，所以消防用量為每秒20L；設(shè)置了信號(hào)閥、水流指示器，在最不利點(diǎn)設(shè)置了模擬試水裝置[3]。消防水炮的控制方式為遠(yuǎn)程手動(dòng)控制、遠(yuǎn)程自動(dòng)控制、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急手動(dòng)控制，在夜晚或無(wú)人值班的休息日，可將系統(tǒng)調(diào)整為自動(dòng)控制狀態(tài)，自動(dòng)完成探測(cè)和滅火工作；在人員頻繁活動(dòng)時(shí)，可將系統(tǒng)調(diào)整為手動(dòng)控制狀態(tài)，當(dāng)工作人員發(fā)現(xiàn)火災(zāi)后，也可通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)控制盤(pán)開(kāi)啟水炮滅火。

3.6 水幕系統(tǒng)

水幕的作用是預(yù)防火災(zāi)蔓延至另外的防火分區(qū)，無(wú)論是防火分隔水幕，還是防護(hù)冷卻水幕，都具備防止火災(zāi)蔓延的效果。比如在觀眾廳、防火幕兩側(cè)設(shè)置水幕，其中在舞臺(tái)口所設(shè)置的水幕，能在防火幕下落后發(fā)揮防火冷卻作用，而出入口的水幕也具有防火冷卻的作用。

本劇院舞臺(tái)的臺(tái)口及主舞臺(tái)與側(cè)舞臺(tái)相接處，采用防護(hù)冷卻水幕系統(tǒng)。主舞臺(tái)的臺(tái)口長(zhǎng)度為16.4m；側(cè)舞臺(tái)兩側(cè)臺(tái)口的長(zhǎng)度均為12.4m；臺(tái)口高度18.5m，噴水強(qiáng)度采用1L/s.m，設(shè)計(jì)流量為45.3L/s。

3.7 雨淋系統(tǒng)

雨淋系統(tǒng)多適用于高大空間，火災(zāi)蔓延快、火災(zāi)負(fù)荷大、火勢(shì)迅猛的場(chǎng)所。在舞臺(tái)部分上空設(shè)置雨淋系統(tǒng)，采用開(kāi)式噴頭，噴水是整個(gè)保護(hù)區(qū)域內(nèi)同時(shí)進(jìn)行的。發(fā)生火災(zāi)時(shí)，由火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)感知到火災(zāi)，控制雨淋閥開(kāi)啟，接通水源和雨淋管網(wǎng)，噴頭出水滅火。

為減少雨淋系統(tǒng)的用水量，本劇院將主舞臺(tái)分成3個(gè)區(qū)，主舞臺(tái)面積在606m2，每區(qū)個(gè)面積在202m2以?xún)?nèi)，噴水強(qiáng)度為16L/min.m2；兩個(gè)側(cè)舞臺(tái)面積134m2，各分一個(gè)區(qū)，噴水強(qiáng)度為12L/min.m2?；馂?zāi)發(fā)生后根據(jù)火災(zāi)區(qū)域開(kāi)啟鄰近雨淋閥，最大設(shè)計(jì)流量為118.5L/S，延續(xù)時(shí)間1h。舞臺(tái)雨淋系統(tǒng)的設(shè)置常使用這種不跨分區(qū)的獨(dú)立布置（見(jiàn)下圖，本舞臺(tái)雨淋分區(qū)圖），在探測(cè)出著火區(qū)域后再啟動(dòng)雨淋閥。

另一方面，還可在消防控制室手動(dòng)啟動(dòng)雨淋系統(tǒng)、水幕系統(tǒng)的雨淋閥和電磁閥，或在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的報(bào)警間啟動(dòng)雨淋閥，筆者認(rèn)為，還是后一種啟動(dòng)方式比較可靠，也就是在現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)報(bào)警、火災(zāi)探測(cè)器同時(shí)發(fā)出信號(hào)后再啟動(dòng)雨淋系統(tǒng)，不然一旦操作失誤，就會(huì)使舞臺(tái)暴雨成災(zāi)，造成嚴(yán)重后果[4]。另外，設(shè)計(jì)過(guò)程中也綜合考量不同產(chǎn)品的探測(cè)能力，包括噴頭的作用半徑、噴頭數(shù)量等，施工人員需要根據(jù)產(chǎn)品參數(shù)審核上述參數(shù)是否符合要求。

4 小結(jié)

綜上，劇院作為一種特殊建筑，可燃物集中，火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)大，為充分發(fā)揮防火、滅火作用，應(yīng)結(jié)合劇院實(shí)際設(shè)計(jì)消火栓、噴淋、智能大空間、水幕和雨淋系統(tǒng)等，在盡快發(fā)現(xiàn)火災(zāi)、快速疏散人員的情況下，為消防撲救提供便利。