北京市某国际戏剧中心消防系统设计

发表时间:2020/6/17   来源:《建筑实践》2020年第39卷2月第4期   作者:严一
[导读] 北京某国际戏剧中心项目,建筑地上三层,地下四层
        摘  要:北京某国际戏剧中心项目,建筑地上三层,地下四层,建筑内容主要包括一座699座的中型话剧场,一座350座的小型剧场,以及为剧场辅助用房,主要用途为话剧演出。本工程设置水消防系统和建筑灭火器配置等消防设施。本文对本剧场进行火灾危险性分析,可知舞台中灯光、供电电线等发热源多,且幕布极易燃烧,在舞台的高大空间内,一旦发生火灾,便会产生强大的热对流,具有火灾蔓延性快的特点。观众厅具有人员密集且疏散困难的特点。因此剧场类建筑中消防设计的难点是舞台的消防设计。由于剧场的功能较复杂,在本文中,较详细的介绍了各消防系统的设计参数以及设置原则,并由一次灭火所需水量以及火灾延续时间计算出消防水池的容积。
       
        关键词: 剧场;火灾分析;消防水系统;消防水池



0、工程概况
         北京某国际戏剧中心项目,建筑内容主要包括一座699座的中型话剧场,一座350座的小型剧场,以及为剧场配套服务化妆间、排练厅、戏剧沙龙、道具间、灯光室、职工餐厅、汽车库、设备机房等辅助用房,主要用途为话剧演出。
         本工程建筑面积22832平方米,建筑地上三层、地下四层,地上的主要功能为剧场及配套服务化妆间、排练厅等辅助用房,地下一层为职工餐厅,地下二层以下为职工车库,包括地下台仓。建筑高度为23.5米。


1、剧院火灾分析
1.1舞台
舞台是演员的表演区,是剧院的核心,舞台内设有幕布,台顶部设有顶光、追光等数量较多的灯,以及大量发热的电线,且大都靠近极易燃的幕布;舞台上经常需要布置布景、道具等;这些都是引发火灾的源头。在舞台的高大空间内,一旦发生火灾,便会产生强大的热对流,助长火势横向、纵向的迅速蔓延。据资料介绍,12m高的幕布不到10s就可以完全烧光,舞台的火灾具有相当的危险性。因此剧场建筑消防设计的难点是舞台的消防设计。
1.2侧台
由于本工程为话剧小剧场,侧台为演员上下场的主要通道,也是临时存放布景、道具的场地。由于主舞台与侧台之间也有幕布遮挡,一旦主舞台发生火灾便会直接威胁侧台的安全,故侧台的消防设计也不容忽视。
1.3观众厅
观众厅是观看话剧的区域,是人员密集场所,发生火灾后人员难于疏散,易造成拥堵;且顶部设有大量灯具及供电电线,发热量大;装修材料又多为易燃材质,其消防设计同样应引起重视。


2、剧院灭火系统确定
2.1消火栓灭火系统
         根据《剧场建筑设计规范》规定,超过800个座位的剧场应设置室内消火栓给水系统,机械化舞台台仓部位应设置消火栓。
2.2自动喷水灭火系统
         本工程结构耐久性年限为100年,根据《剧场建筑设计规范》规定,剧场建筑的等级可分为特、甲、乙、丙四个等级。甲等剧场的主体结构耐久年限为100年以上,故本工程为甲等剧场。按《建筑设计防火规范》规定,特等、甲等或超过1500个座位的其他等级的剧院,应设置自动灭火系统。
2.3雨淋系统
         根据《建筑设计防火规范》规定,特等、甲等或超过1500个座位的其他等级的剧院的舞台的葡萄架下,应设雨淋喷水灭火系统。根据《剧场建筑设计规范》规定,超过800座的剧场舞台葡萄架下宜设雨淋喷水灭火系统。
2.4水幕系统
         根据《建筑设计防火规范》规定,特等、甲等或超过1500个座位的其他等级的剧院的舞台口,需要冷却保护的防火卷帘或防火幕的上部,应设置水幕系统。
        
3、水灭火系统
3. 1消火栓灭火系统
         本工程建筑高度为23.5m,根据《建筑设计防火规范》规定,座位数在800-1200个之间的剧院,室内消火栓用量为10L/s,充实水柱不小于13m,火灾延续时间为2h。
3. 2自动喷水灭火系统
         根据《建筑设计防火规范》规定,剧场内设置的湿式自动喷水灭火系统、预作用自动喷水灭火系统、雨淋灭火系统和水幕系统的设计,应按现行国家标准《自动喷水灭火系统设计规范》的规定执行。火灾延续时间为1h。
3.2.1湿式自动喷水灭火系统
         根据《自动喷水灭火系统设计规范》附录中规定,民用建筑中舞台(葡萄架除外)按照中危险II级设计,喷水强度为8L/min.m2,作用面积160m2,设计流量40L/S。观众席及前厅按照非仓库类高大空间设计,喷水强度为15L/min.m2,作用面积160m2,设计流量60L/S;
3.2.2预作用自动喷水灭火系统
         本工程地下车库采用预作用自动喷水灭火系统。根据《自动喷水灭火系统设计规范》附录中规定,民用建筑中,地下车库按照中危险II级设计,喷水强度为8L/min.m2,作用面积160m2,设计流量55L/S。
         本工程共设预作用报警阀组三组,每组控制的喷头数不超过800只。预作用自动喷水灭火系统与湿式自动喷水灭火系统合用消防水泵及消防环管。
3.2.3 雨淋系统
         根据《自动喷水灭火系统设计规范》附录中规定,葡萄架下雨淋系统按照严重II级设计,喷水强度为16L/min.m2,作用面积260m2,设计流量90L/S。
         本工程共设雨淋报警阀组两组,每组控制的喷头数不超过800只。与消火栓、湿式自动喷水灭火、水幕系统合用高位水箱以及稳压增压设施,保证最不利消火栓栓口以及最不利喷头的出水压力。雨淋系统设置七组地下式水泵接合器。
3.2.4水幕系统
         本工程舞台台口也设有建筑防火幕,此防火幕应按防护冷却水幕设计。根据《自动喷水灭火系统设计规范》规定,防火冷却水幕喷水强度0.5L/s.m,喷水点高度为4m,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。本工程舞台与观众席之间台口长度14m,高度为9m,故水幕系统强度按照1.0L/s.m设计,设计流量14L/s。

4、消防水池容积
         消防水池容积是按一次火灾时段能用到的消防设施同时用水量确定。根据《建筑设计防火规范》及《剧场建筑设计规范》规定,剧院类建筑按一次火灾设计。
         剧院中水消防系统众多,消防用水量大,经比较计算发现当剧院舞台着火时,同时开放的消防系统为室内消火栓系统、舞台内的雨淋系统、台口的水幕系统,此时消防用水量最大,故以此确定消防水池容积。

         由上表可知,本工程消防水池容积为547.2m3。

总结
         剧场类建筑与其他民用建筑相比,舞台中灯光、供电电线等发热源多,且幕布极易燃烧,在舞台的高大空间内,一旦发生火灾,便会产生强大的热对流,具有火灾蔓延性快的特点。观众厅的装修材料多为易燃材质,具有人员密集且疏散困难的特点。剧场建筑消防设计的难点是舞台的消防设计。
         由上文中对剧场类建筑的火灾分析可知,剧院由于功能复杂,需要设置多种消防灭火系统。本工程中设置了消火栓系统、自动喷水灭火系统、预作用自动喷水灭火系统、雨淋系统、水幕系统等系统。剧场工程中,消防系统众多会导致消防用水量过大,因此需要通过比较计算,按一次火灾时段能用到的消防设施同时用水量确定消防水池容积。
        


参考文献
[] 杨世兴. 剧院工程消防灭火设计探讨给水排水[J], 2013,39 (10): 73-78.
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