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【摘要】兰州演艺集团大剧院项目为一类高层公共建筑项目，建筑内部设有舞台、大空间观众厅及多功能厅等功能房间，消防设计根据各个区域的不同特点选择不同的消防设施，本文结合消防系统选择及设计进行相关总结分析，供各位同行交流探讨。
【关键词】大空间;舞台;消火栓;智能型主动喷水灭火;喷淋系统;防护冷却水幕防护冷却系统
兰州演艺集团大剧院总建筑面积19934.17m2，地上部分建筑面积15400.62m2，地下部分建筑面积4533.55m2，主楼地上六层，地下一层，为一类高层公共建筑。地下一层为排练厅、化妆间、服装间、配电室等辅助用房;地上一层为舞台、观众厅等，其中舞台和观众厅等属于高大空间场所，观众厅共包括座位1004个。地上二至六层主要为电影院、排练厅、办公区及附属用房，中间区域属于首层高大空间区域。屋顶主要为电梯机房、水箱间及装饰构架。建筑高度：33.20米。地上一层观众厅和舞台分别为一个防火分区，二至六层各层属于一个单独的防火分区，各防火分区和观众厅等防火分区之间采用钢制防火卷帘分割。剧院配套水消防系统包括室内、外消火栓系统、自动喷水灭火系统、雨淋自动喷水灭火系统、水幕防护冷却系统、水喷雾灭火系统及大空间智能型主动喷水灭火系统等。建筑配套消防水池等在主楼外区域单独另建。本文对各消防系统选择及设计等方面进行说明和分析，供各位同行交流探讨。
1、消火栓给水系统
根据《建筑设计防火规范》（GB50016-2014，以下简称“建规”）5.1.1条规定，本工程建筑高度超过24m，且各层面积均超1000m2，按一类高层建筑进行消防系统给水设计。
本工程室内消火栓给水系统设计流量30L/s，室外消火栓给水系统设计流量40L/s，火灾持续时间3h。室内消火栓系统由屋顶有效容积36m3的高位消防水箱及稳压增压装置维持压力，室外消火栓系统由泵房内设置的稳压装置维持压力。室内消火栓系统设置3套DN100地下型消防水泵接合器，主楼周边根据相关规范要求布置室外消火栓。
2、自动喷水灭火系统
根据《建规》8.3.3条规定，一类高层公共建筑在除另有规定或不宜用水保护灭火的场所外，均应设置自动喷水灭火系统。本工程在如舞台、观众厅等设置了雨淋或大空间智能型主动喷水灭火系统的场所，以及电气用房等不宜用水保护灭火的场所外，均设置自动喷水灭火系统。另根据规范要求，在舞台上部舞台葡萄架下位置也设置自动喷水灭火系统。
自动喷水灭火系统的火灾危险等级根据规范要求确定，地下室各功能房间、舞台上部舞台葡萄架下按中危险II级设计，喷水强度8L/min·m2，作用面积160m2，其它地上部分按中危险I级设计，喷水强度6L/min·m2，作用面积160m2。综上所述，最终确定自动喷水灭火系统设计流量35L/s，火灾延续时间1h，喷水强度8L/min·m2，设计作用面积260m2，一次火灾设计消防用水量126m3。
3、雨淋自动喷水灭火系统及水幕防护冷却系统
本工程舞台葡萄架下设置雨淋系统，按严重危险II级设计。舞台口防火幕设置防护冷却水幕防护冷却系统。根据《建规》8.3.7条规定：特等、甲等剧场，超过1500个座位的其它剧场的会堂及礼堂的葡萄架下部，应设置雨淋自动喷水灭火系统。本工程观众厅座位数不足1500个，但出自消防安全角度考虑，确定舞台葡萄架下部仍然采用雨淋自动喷水灭火系统。雨淋自动喷水灭火系统共设置7组，每组防护面积180m2，按两组同时启动设计，作用面积360m2，火灾延续时间1h，喷水强度16L/min·m2，设计流量90L/s，一次火灾设计消防用水量324.5m3。雨淋自动喷水灭火系统没两组喷头相邻中间增设一组交叉保护喷头，避免产生防护盲区。防火幕两侧设置水幕喷头，水幕防护冷却系统设计喷水强度1L/s.m，保护长度20m，设计流量26L/s，火灾延续时间1h，一次火灾设计消防用水量93.6m3。每组雨淋自动喷水灭火系统及水幕防护冷却系统均采用单独的雨淋阀。雨淋系统采用开式洒水喷头，水幕防护冷却系统采用水幕喷头。
4、大空间智能型主动喷水灭火系统
本工程观众厅总高度19.5米，根据本设计执行规范《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084-2001，2005年版，以下简称《喷规》）第5.0.1A条规定，该观众厅高度超过12m，观众厅高度超过《喷规》中“中庭、电影院、音乐厅、单一功能体育馆等”高度范围8-12m的要求，本工程观众厅布置较为规则美观，确定本工程观众厅位置采用大空间智能型主动喷水灭火系统，系统采用自动扫描射水高空水炮灭火装置。自动扫描射水高空水炮灭火装置，包括智能型红外探测组件，自动扫描射水高空水炮，机械传动装置，电磁阀组等。智能型红外探测装置与水炮的控制方式为“一控一”，火灾时，智能红外探测组件动作，打开电磁阀启动水炮喷水灭火。同时，水流指示器动作，向消控室声光报警，启动自喷泵。自动扫描射水高空水炮灭火装置布置在观众厅4个方位，一次火灾4门水炮可以同时工作，每个水炮标准喷水量5l/s，水炮工作压力0.6MPa，最大射程20m。系统设计流量20l/s，火灾危险等级为中危I级，持续喷水时间1小时。
5、水喷雾灭火系统
本工程在地下室设置有燃油锅炉房。参照《建规》8.3.8条相关条文，本锅炉房设置水喷雾灭火系统。根据《水喷雾灭火系统技术规范》（GB50219-2014）相关条文，设计强度按闪点60℃-120℃可燃液体火灾灭火设计，持续供给时间0.5h，系统响应时间60s。该系统由自喷泵供水，自喷泵要求能够在锅炉房感温感烟火灾探测器发出信号的时候，自动启动自喷泵。为避免误操作，在任一火灾探测器发出火灾信号后，仅将信号送至消控室，并发出报警信号。当同时有两个或以上火灾探测器发出信号后，即为确认火灾发生，开启自喷泵及水噴雾雨淋阀。
6、气体灭火系统及灭火器配置
本工程在地下室配电室内设置气体灭火系统，另在主楼各层走道、屋顶机房及控制室等位置均设置了干粉灭火器，在高低压配电室设置气体灭火器。
小结：
以上为兰州演艺集团大剧院主要消防系统设计，包括了各种常用的民用建筑消防给水系统类型。对水消防系统进行了较为详细的描述，供各位同行交流使用。
参考文献：
[1]王增长主编.建筑给水排水工程.第5版[M].北京：中国建筑工业出版社，2005
【关键词】大空间;舞台;消火栓;智能型主动喷水灭火;喷淋系统;防护冷却水幕防护冷却系统
兰州演艺集团大剧院总建筑面积19934.17m2，地上部分建筑面积15400.62m2，地下部分建筑面积4533.55m2，主楼地上六层，地下一层，为一类高层公共建筑。地下一层为排练厅、化妆间、服装间、配电室等辅助用房;地上一层为舞台、观众厅等，其中舞台和观众厅等属于高大空间场所，观众厅共包括座位1004个。地上二至六层主要为电影院、排练厅、办公区及附属用房，中间区域属于首层高大空间区域。屋顶主要为电梯机房、水箱间及装饰构架。建筑高度：33.20米。地上一层观众厅和舞台分别为一个防火分区，二至六层各层属于一个单独的防火分区，各防火分区和观众厅等防火分区之间采用钢制防火卷帘分割。剧院配套水消防系统包括室内、外消火栓系统、自动喷水灭火系统、雨淋自动喷水灭火系统、水幕防护冷却系统、水喷雾灭火系统及大空间智能型主动喷水灭火系统等。建筑配套消防水池等在主楼外区域单独另建。本文对各消防系统选择及设计等方面进行说明和分析，供各位同行交流探讨。
1、消火栓给水系统
根据《建筑设计防火规范》（GB50016-2014，以下简称“建规”）5.1.1条规定，本工程建筑高度超过24m，且各层面积均超1000m2，按一类高层建筑进行消防系统给水设计。
本工程室内消火栓给水系统设计流量30L/s，室外消火栓给水系统设计流量40L/s，火灾持续时间3h。室内消火栓系统由屋顶有效容积36m3的高位消防水箱及稳压增压装置维持压力，室外消火栓系统由泵房内设置的稳压装置维持压力。室内消火栓系统设置3套DN100地下型消防水泵接合器，主楼周边根据相关规范要求布置室外消火栓。
2、自动喷水灭火系统
根据《建规》8.3.3条规定，一类高层公共建筑在除另有规定或不宜用水保护灭火的场所外，均应设置自动喷水灭火系统。本工程在如舞台、观众厅等设置了雨淋或大空间智能型主动喷水灭火系统的场所，以及电气用房等不宜用水保护灭火的场所外，均设置自动喷水灭火系统。另根据规范要求，在舞台上部舞台葡萄架下位置也设置自动喷水灭火系统。
自动喷水灭火系统的火灾危险等级根据规范要求确定，地下室各功能房间、舞台上部舞台葡萄架下按中危险II级设计，喷水强度8L/min·m2，作用面积160m2，其它地上部分按中危险I级设计，喷水强度6L/min·m2，作用面积160m2。综上所述，最终确定自动喷水灭火系统设计流量35L/s，火灾延续时间1h，喷水强度8L/min·m2，设计作用面积260m2，一次火灾设计消防用水量126m3。
3、雨淋自动喷水灭火系统及水幕防护冷却系统
本工程舞台葡萄架下设置雨淋系统，按严重危险II级设计。舞台口防火幕设置防护冷却水幕防护冷却系统。根据《建规》8.3.7条规定：特等、甲等剧场，超过1500个座位的其它剧场的会堂及礼堂的葡萄架下部，应设置雨淋自动喷水灭火系统。本工程观众厅座位数不足1500个，但出自消防安全角度考虑，确定舞台葡萄架下部仍然采用雨淋自动喷水灭火系统。雨淋自动喷水灭火系统共设置7组，每组防护面积180m2，按两组同时启动设计，作用面积360m2，火灾延续时间1h，喷水强度16L/min·m2，设计流量90L/s，一次火灾设计消防用水量324.5m3。雨淋自动喷水灭火系统没两组喷头相邻中间增设一组交叉保护喷头，避免产生防护盲区。防火幕两侧设置水幕喷头，水幕防护冷却系统设计喷水强度1L/s.m，保护长度20m，设计流量26L/s，火灾延续时间1h，一次火灾设计消防用水量93.6m3。每组雨淋自动喷水灭火系统及水幕防护冷却系统均采用单独的雨淋阀。雨淋系统采用开式洒水喷头，水幕防护冷却系统采用水幕喷头。
4、大空间智能型主动喷水灭火系统
本工程观众厅总高度19.5米，根据本设计执行规范《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084-2001，2005年版，以下简称《喷规》）第5.0.1A条规定，该观众厅高度超过12m，观众厅高度超过《喷规》中“中庭、电影院、音乐厅、单一功能体育馆等”高度范围8-12m的要求，本工程观众厅布置较为规则美观，确定本工程观众厅位置采用大空间智能型主动喷水灭火系统，系统采用自动扫描射水高空水炮灭火装置。自动扫描射水高空水炮灭火装置，包括智能型红外探测组件，自动扫描射水高空水炮，机械传动装置，电磁阀组等。智能型红外探测装置与水炮的控制方式为“一控一”，火灾时，智能红外探测组件动作，打开电磁阀启动水炮喷水灭火。同时，水流指示器动作，向消控室声光报警，启动自喷泵。自动扫描射水高空水炮灭火装置布置在观众厅4个方位，一次火灾4门水炮可以同时工作，每个水炮标准喷水量5l/s，水炮工作压力0.6MPa，最大射程20m。系统设计流量20l/s，火灾危险等级为中危I级，持续喷水时间1小时。
5、水喷雾灭火系统
本工程在地下室设置有燃油锅炉房。参照《建规》8.3.8条相关条文，本锅炉房设置水喷雾灭火系统。根据《水喷雾灭火系统技术规范》（GB50219-2014）相关条文，设计强度按闪点60℃-120℃可燃液体火灾灭火设计，持续供给时间0.5h，系统响应时间60s。该系统由自喷泵供水，自喷泵要求能够在锅炉房感温感烟火灾探测器发出信号的时候，自动启动自喷泵。为避免误操作，在任一火灾探测器发出火灾信号后，仅将信号送至消控室，并发出报警信号。当同时有两个或以上火灾探测器发出信号后，即为确认火灾发生，开启自喷泵及水噴雾雨淋阀。
6、气体灭火系统及灭火器配置
本工程在地下室配电室内设置气体灭火系统，另在主楼各层走道、屋顶机房及控制室等位置均设置了干粉灭火器，在高低压配电室设置气体灭火器。
小结：
以上为兰州演艺集团大剧院主要消防系统设计，包括了各种常用的民用建筑消防给水系统类型。对水消防系统进行了较为详细的描述，供各位同行交流使用。
参考文献：
[1]王增长主编.建筑给水排水工程.第5版[M].北京：中国建筑工业出版社，2005