宁波文化广场保利大剧院消防设计

摘要 宁波文化广场保利大剧院设置了室内外消火栓系统、自动喷水灭火系统、雨淋及水幕系统、自动扫描射水高空水炮系统和建筑灭火器、气体灭火等消防设施，并对其作了介绍。详细分析了舞台部分消防设计。同时，对设计过程中遇到问题及解决的办法提出看法。

关键词消防用水量 舞台消防 雨淋及水幕系统

中图分类号：TU998文献标识码： A

一、工程概况

文化广场IV标段2号楼（宁波文化广场保利大剧院），属于文化建筑，内设歌舞剧场及相配套的辅助用房、排练厅、琴房及办公等功能。本剧院为乙等大型歌舞剧场，总共1529座。地上建筑面积为23433平方米，占地面积8256平方米。本剧院地上4层，局部5层，地下一层，局部三层。剧场采用了适合现在演出的倒品字形舞台，观众厅采用传统的马蹄形。

二、消防设计

1、消防系统的选用及消防用水量确定

根据剧院的特点及可能的火灾形式分析，在剧院的不同区域设置了不同的消防系统，具体系统设置及参数，见表1.

表1 消防系统选用、消防用水量标准及一次灭火用水量

剧院内同时火灾发生次数按1次考虑，对建筑物内可能发生的火灾情况分析，选择可能发生最大消防流量的主舞台作为剧院的消防设计流量。舞台可能的最大消防用水量为：室内消火栓系统、雨淋系统、水幕系统（分隔水幕、冷却水幕）的水量之和，即表1上第2+6+8+9+11项之和，室内消防设施同时作用最大消防用水量合计为244 L/s，消防水池容积不小于1130.4m³。

2、消防泵房的设置及水泵的选用

剧院的消防灭火系统种类多，用水量大，因此把剧院的消防水泵房设置在靠近大剧院的地下车库内。各种消防泵的出水管在地下车库内成环向剧院敷设。本工程各消防系统消防水泵的设置情况见表1。

本工程各消防系统水泵均采用卧式恒压切线消防泵。水泵流量-压力特性曲线平坦无驼峰。零流量时压力不超过系统设计压力的140%，流量为水泵额定流量的150%时，压力不低于水泵额定压力的65%。解决系统超压问题。

本工程防火分隔水幕系统和防护冷却水幕系统合用一套消防泵，主要考虑防火分隔水幕系统和防护冷却水幕系统同为开式系统，都为舞台消防服务，采用一套系统可节省造价，同时简化了系统。

雨淋系统和水幕系统水泵均采用三用一备，在消防时可采用压力继电器控制水泵开启，火灾时，逐个启动消防泵。避免出现大流量水泵、大功率电机的情况。

3、舞台消防设计

舞台是剧院最重要的部位，在演出时有大量灯光使用，葡萄架上的灯光设备工作温度非常高。舞台一旦发生火灾，蔓延速度极快，主要因为舞台可燃物多，幕布垂直高度近10m，火灾发生后产生强大热对流，助长火势的横向竖向迅速蔓延。因此，舞台的火灾更具危险性，消防安全更为重要。

3.1雨淋、水幕系统

本项目主舞台、侧舞台及后舞台设置雨淋系统。主舞台分5个灭火分区，后台及侧台均分2个区。每个灭火分区面积不超过260。共设11套雨淋阀组。

雨淋系统配水支管布置一般有两种形式。1、跨灭火分区并联布置。其优点是任何一处着火开启一个雨淋阀喷水即可，操作简单。2、不跨灭火分区布置。其优点是减少雨淋阀的直径，但增加雨淋阀的数量，而且发生火灾后要判断开启哪两组雨淋阀[7]。本工程两种均有采用。主舞台采用不跨灭火分区布置，见图1。侧舞台及后舞台采用跨灭火分区并联布置，见图2。

图1 主舞台雨淋系统布置

图2 侧舞台雨淋系统布置

在主舞台口、主舞台及后台之间设置用于保护防火幕的防护冷却水幕系统。主、侧舞台之间间设防火分隔水幕系统。见图3。

图3 各舞台之间水幕系统布置

3.2控制方式

雨淋、水幕系统作为扑灭舞台火灾的有效手段，雨淋阀组布置是否合理对消防系统的影响至关重要，通常情况下，雨淋阀后的管网没有水，在探测到火灾后，对应的雨淋阀开启，并向管网充水。为及时扑灭火灾，这个过程需要在很短的过程完成，所以必须设于靠近舞台并且操作方便的地方[4]。本工程雨淋阀组设于主舞台后侧通道入口处，充分考虑了火灾时能够及时、有效灭火。

雨淋、水幕系统的控制方式：1、在演出期间，由雨淋阀处的值班人员紧急开启雨淋阀处的手动快开阀，雨淋阀开启，压力开关动作自动启动水泵；2、在非演出期间，由感应探头探测到火灾后发出信号，打开雨淋阀处的电磁阀，雨淋阀开启，压力开关动作自动启动水泵；3、消防控制中心可开启雨淋阀。

4、消火栓系统、自动喷水灭火系统、大空间自动扫描射水高空水炮系统

剧院消火栓系统临时高压给水系统，屋顶设置消防水箱，设置一套增压稳压设备。消火栓主要设置于走道、观众厅入口、舞台地面、马道及其他检修通道等明显地点。剧院除卫生间（厕所小于5）和不宜用水扑救的部位外，建筑净空高度不超过12 m的场所均设置湿式自动喷水灭火系统。

剧院内最大净空高度超过12 m的剧院观众厅、入口门厅，设计标准型自动扫描射水高空水炮，每门水炮流量5 L/s，标准工作压力0.6 Mpa,保护半径20 m，安装高度不大于20 m。

5、灭火器、气体灭火

本工程灭火器配置场所的火灾种类为A类，严重危险级。消防控制室、信号交换机房、光控室、音响室等特殊区域采用手提式灭火器。

舞台机械控制室变电所、配电房等区域采用S型热气溶胶预置灭火系统。

6、消防排水

当最不利处发生火灾后，消防用水可达244L/s，本剧院舞台下部底坑总面积约900，当消防持续1h后，底坑将可能产生约1 m的积水。

在舞台底部设置2个10m³的排水集水坑，并分别配置了6台15L/s的潜污泵，考虑6台同时开启，则其排水能力可达90L/s；本工程火灾1h后，舞台底部最大积水高度约为600mm。舞台底部舞台机械的基础与减震器的高度，大约为600mm，可临时允许积水，满足设计要求。

三、消防设计需要探讨的问题

1、舞台室内消火栓设置

主舞台与侧舞台同属一个防火分区，而主舞台的空间高度约30m，各层马道上和舞台地面设置消火栓，这样虽然可满足消火栓水枪充实水柱13m的规定，但舞台一旦发生火灾，马道上的消火栓实际很难发挥作用。若利用侧舞台地面消火栓进行扑救，但主舞台高度约20m，经计算需要29m的充实水柱长度，所需栓口压力超过50m，如采用减压措施又无法满足充实水柱的要求。

2、水泵接合器的设置

按照雨淋系统、水幕系统的用水量，本工程至少需要设置10套水泵接合器，但是室外消防的总用水量仅为30L/s，两者出入较大。

参考文献

1GB 50016-2006 建筑设计防火规范

2GB 50084-2001（2005年版）自动喷水灭火系统设计规范

3JGJ57-2000 剧场建筑设计规范

4 夏丽华《枣庄市民中心大剧院消防设计》给水排水 2012 ，38（10）

5 胥劲《普洱民族大剧院消防系统设计》给水排水 2013 ，39（10）

6 杨世兴《剧院工程消防灭火设计探讨》给水排水 2013 ，39（10）