北京大學100周年紀念講堂消防給水設(shè)計

1、北京大學 100 周年紀念講堂消防給水設(shè)計北京大學 100 周年紀念講堂消防給水設(shè)計北京大學100 周年紀念講堂消防給水設(shè)計文章來源：公安部消防局文章摘要：講堂內(nèi)設(shè)有舞臺、側(cè)臺，容納2300 余座位的觀眾廳、紀念大廳、觀眾休息廳、貴賓接待廳、能承接小規(guī)模國際學術(shù)會議和小型文藝演出的多功能廳、排練廳以及管理辦公用房、供演員使用的化妝室、咖啡廳和因校方需要而建的北大學四食堂廚房(約 900m2)。講堂的主舞臺設(shè)計為升降式舞臺，進 .消防設(shè)計舞臺系統(tǒng)詳細內(nèi)容：Anti-FireDesignoftheCentennialAuditoriumofPekingUniversityLiuPengAbstra

2、ct:Thefire-systemdesignofthecentennialauditoriumofPekinguniversityisdiscussedandtheschemeofitispresented.工程概況北京大學100 周年紀念講堂座落于北京大學校園中心地帶，北臨圖書館，南接三角地。總建筑面積約12000m2。地下 1 層、地上部分主體 2層，局部 6 層，建筑高度超過24m，是北京大學為紀念100 周年校慶投資建造的一座現(xiàn)代化大型講堂。主要功能是集會、觀影，亦作為芭蕾、交響樂及文藝節(jié)目的演出場所。 講堂內(nèi)設(shè)有舞臺、 側(cè)臺，容納 2300 余座位的觀眾廳、紀念大廳、觀眾休息廳、貴

3、賓接待廳、能承接小規(guī)模國際學術(shù)會議和小型文藝演出的多功能廳、排練廳以及管理辦公用房、供演員使用的化妝室、咖啡廳和因校方需要而建的北大學四食堂廚房 (約 900m2)。眾多的使用功能， 使整個建筑成為一座大型綜合性劇院建筑。講堂的主舞臺設(shè)計為升降式舞臺，進深約 21m，面積約 580m2，臺上總共設(shè)有懸掛幕布用的吊桿 34 道，主臺部分葡萄架下高度約 21m，設(shè)有 2 層馬道。樂池為升降式樂池，觀眾廳內(nèi)有 2 層樓座。本設(shè)計完成于 1997 年 10 月。在進行本工程設(shè)計的過程中，我們對北京市周圍大部分近年新落成的劇場、禮堂、戲院等建筑進行了參觀考察，在此將本次設(shè)計的消防部分設(shè)計思路及方法單獨提

4、出來，與大家共同探討。消防滅火系統(tǒng)的設(shè)置在本工程中，建筑物內(nèi)的消防滅火系統(tǒng)設(shè)置見表 1。表 1 消防滅火系統(tǒng)設(shè)置滅火系統(tǒng)名稱設(shè)置部位室內(nèi)消火栓系統(tǒng)全樓濕式自動噴水滅火系統(tǒng)觀眾廳、紀念廳、廚房、化妝間等雨淋系統(tǒng)主舞臺、側(cè)臺水幕系統(tǒng)舞臺口鋼制防火幕 (寬約 21m)手提式滅火器全樓由于高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范 (GB50045-95)的適用范圍中明確提出不適用于劇場的設(shè)計，而劇場建筑設(shè)計規(guī)范(JGJ57-88)中對消防部分提出的要求又較少，所以整個消防部分的設(shè)計并沒有明確的規(guī)范條文可以依據(jù)。本工程各部位危險等級的確定、滅火設(shè)施的設(shè)置等，設(shè)計中消火栓系統(tǒng)依據(jù) 建筑設(shè)計防火規(guī)范 (GBJ16-87)，

5、而噴灑系統(tǒng)、雨淋和水幕系統(tǒng)按照自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范(GBJ84-85)進行設(shè)計。2.1 消防用水量的確定表 2 是建筑物內(nèi)各滅火系統(tǒng)的設(shè)計用水量。表 2 滅火系統(tǒng)設(shè)計用水量滅火系統(tǒng)名稱危險等級設(shè)計噴水強度L/(min.m2)設(shè)計作用面積 /m2 消防用水量/L/s 室內(nèi)消火栓 15 濕式自動噴水系統(tǒng)中危險級 620030雨淋系統(tǒng)嚴重危險級 1530097.5 水幕系統(tǒng) 0.5(L/(s.m)21(m)1.1考慮舞臺經(jīng)常堆放各種道具、幕布等，所以雨淋系統(tǒng)噴水強度按嚴重危險級儲存建筑物設(shè)計?？紤]建筑物內(nèi)消防按一處起火設(shè)計，經(jīng)過分析后認為，消防用水的最不利情況是舞臺起火。當火災(zāi)發(fā)生時，消火栓系統(tǒng)

6、、水幕和雨淋系統(tǒng)同時投入工作。這種情況的小時用水量是以上3 種系統(tǒng)用水量的疊加，即 123.5L/s。2.2 消防貯水池、消防水箱及水泵接合器的設(shè)置消防貯水池中各消防系統(tǒng)的貯水時間本工程室內(nèi)消火栓系統(tǒng)貯水時間為2h，雨淋和水幕系統(tǒng)均為1h。水池中雨淋系統(tǒng)的貯水時間在自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范中并沒有明確的詞句提出，據(jù)考察已有的劇場類建筑物中，由于規(guī)模、建設(shè)時間等原因，按1h 貯水的并不多見。經(jīng)分析研究后，本工程雨淋系統(tǒng)的貯水時間依然參照濕式自動噴水滅火系統(tǒng)按1h 存貯，即存貯水量351m3?，F(xiàn)在，自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范修編的報批稿中，雨淋系統(tǒng)貯水時間已明確規(guī)定為60min，不久這個系統(tǒng)的設(shè)計貯

7、水時間可能可以找到明確依據(jù)。但就本工程而言，主舞臺和側(cè)臺總面積約850m2，高度 20余 m，考慮舞臺上可燃物性質(zhì)， 起火可能性雖大但火災(zāi)持續(xù)時間不長，況且設(shè)計噴水強度早已超過特大暴雨的強度 (特大暴雨降雨量范圍是一天內(nèi)總量 200mm 或半天內(nèi)總量 140mm)。雖然沒有任何試驗依據(jù)，觀點不具備足夠的說服力，但筆者還是認為為劇場舞臺設(shè)計的雨淋系統(tǒng)按作用時間 1h 設(shè)計偏大，帶來的問題是水池的容積要增大，消防時建筑內(nèi)的水患更嚴重。消防水箱由于本樓舞臺和觀眾廳的屋面結(jié)構(gòu)采用鋼網(wǎng)架，不易支撐高位水箱，所以在設(shè)計過程中征得北京市消防局認可，未設(shè)屋頂水箱，消防系統(tǒng)除水幕外，其余系統(tǒng)在地下室水泵房均設(shè)置

8、了穩(wěn)壓泵維持壓力。消防水泵接合器本工程為消火栓系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)置了墻壁式消防水泵接合器。雨淋系統(tǒng)由于用水量太大，室外管網(wǎng)不能提供如此大量的消防用水，所以在征得北京市消防局認可后，未設(shè)置雨淋系統(tǒng)的消防水泵接合器。舞臺部分的消防設(shè)計與舞臺有關(guān)的水消防系統(tǒng)包括消火栓、水幕和雨淋系統(tǒng)，在此僅探討其中部分問題。3.1 水幕系統(tǒng)的自動控制水幕系統(tǒng)設(shè)置在舞臺口的鋼制防火幕旁，作用是火災(zāi)時為防火幕降溫。所以本工程中水幕系統(tǒng)的自動控制設(shè)計為與防火幕連鎖。經(jīng)分析，火災(zāi)時防火幕的工作過程為兩個階段：當火災(zāi)發(fā)生時，防火幕首先下落到其全部行程的一半，此時作用一是隔煙，二是供人員逃生；經(jīng)一定延時后，防火幕完全下落

9、，此時作用是隔火。火幕的自動控制與防火幕連鎖：防火幕完全下落，信號送至消防中心，水幕系統(tǒng)加壓泵自動啟動，噴水降溫。由于采用這種自控方式，所以水幕系統(tǒng)未設(shè)計穩(wěn)壓泵和空氣壓縮機，管道內(nèi)平時無水。3.2 舞臺上雨淋作用區(qū)域的劃分本工程的主臺、側(cè)臺上設(shè)置了雨淋系統(tǒng)，主臺面積約580m2，側(cè)臺面積約 270m2。于是在主臺上分作兩個分區(qū)，側(cè)臺作一個分區(qū)，每個分區(qū)均不超過 300m2。3.3 雨淋系統(tǒng)自動控制本工程雨淋系統(tǒng)設(shè)計了內(nèi)充壓縮空氣的傳動管網(wǎng)，傳動管網(wǎng)上采用普通閉式噴頭。當火災(zāi)發(fā)生時，溫度升高，閉式噴頭破碎后造成傳動管網(wǎng)泄壓，空壓機工作。當管網(wǎng)壓力持續(xù)下降到一定數(shù)值時，雨淋閥開啟。此時如果自動啟動

10、雨淋加壓泵，舞臺起火的分區(qū)將噴水。有資料顯示，國內(nèi)外設(shè)計開式系統(tǒng)的舞臺，發(fā)生火災(zāi)后造成人員傷害的主要原因并非火災(zāi)本身，而是噴頭噴水后，水滴噴到正在使用的舞臺燈光上，使高溫的燈泡玻璃爆炸，碎片造成人員傷害。考慮以上因素，在舞臺有演出和無演出兩種情況下，雨淋加壓泵的啟動采用不同的控制方式。無演出時，雨淋閥開啟后，閥前壓力下降，穩(wěn)壓泵啟動管網(wǎng)壓力仍持續(xù)下降至一定數(shù)值后，自動啟動雨淋加壓泵向舞臺噴水；有演出時，雨淋閥開啟后，不開啟水泵，而是等待舞臺火災(zāi)報警系統(tǒng)的溫感、煙感、紅外線感應(yīng)裝置等返回的信號以及舞臺現(xiàn)場消防人員的報警信號，確認火災(zāi)后在消防中心手動開啟雨淋加壓泵，這種方式可在火災(zāi)發(fā)生后，最大限度

11、地保護舞臺上人員的生命安全。在管理上，演出時，現(xiàn)場應(yīng)有專門的消防人員；消防中心的消防控制柜具有手動、自動控制的切換功能，所以以上控制要求能夠得以實現(xiàn)。3.4 雨淋系統(tǒng)手動控制閥門的設(shè)置位置考慮系統(tǒng)可靠程度，雨淋設(shè)計了整套手動控制方式，其中包括手動控制閥門。當現(xiàn)場消防人員在現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)火災(zāi)后，開啟設(shè)在附近的連續(xù)傳動管網(wǎng)的手動閥門，可以使傳動管網(wǎng)在閉式噴頭不破碎的情況下完成開啟雨淋報警閥的動作。手動閥門要設(shè)置在舞臺附近。本工程將手動閥門放置在側(cè)臺的舞臺監(jiān)控室處。其它問題4.1 消防水排水根據(jù)消防用水量的計算，當最不利處發(fā)生火災(zāi)后，消防用水量可能達到123.5L/s，即 445m3/h ，本工程中整個地下室和舞臺下的機械部分空間總面積約2600m2，即消防1h 地下室將產(chǎn)生平均170mm 深的積水。這樣大量的積水如不及時處理，一定會導(dǎo)致水害。于是本工程在舞臺下和升降樂池底部各設(shè)計了一個消防專用排水泵井，總排水能力達260m3/h ，另外地下室泵房內(nèi)的排水泵井在積水時能同時工作，設(shè)計最大排水能力為67m3/h。4.2 消防泵的自動巡檢因本工程的具體情況，未設(shè)置屋頂水箱和雨淋系統(tǒng)的水泵接合器。當火災(zāi)發(fā)生時，消防主泵是否能正常啟動成為是否能正常完成滅火問題的關(guān)鍵。本設(shè)計中，在