李運(yùn)茂（上海建科建筑設(shè)計(jì)院有限公司，上海 200032）

劇場(chǎng)建筑相較于其他類(lèi)型建筑，通常需要一定的藝術(shù)表現(xiàn)，具有自己鮮明的特點(diǎn)，因此造型通常較為復(fù)雜。由于面向群體、功能定位、表演形式、劇場(chǎng)類(lèi)型等方面的不同，劇場(chǎng)項(xiàng)目各具自身的特色，建筑形式、舞臺(tái)功能、舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備、功能配套等都具有較大的差異。因此在消防設(shè)計(jì)過(guò)程中，特別需要設(shè)計(jì)人員結(jié)合劇場(chǎng)特點(diǎn)，火災(zāi)特點(diǎn)、火災(zāi)危險(xiǎn)性、外部條件及劇場(chǎng)自身需求，綜合考慮消防設(shè)計(jì)，使其既符合相關(guān)規(guī)范要求，確保消防設(shè)施安全可靠，又不影響劇場(chǎng)自身功能需求與建筑設(shè)計(jì)效果，設(shè)計(jì)較為復(fù)雜。

1 工程概況簡(jiǎn)述

本工程位于上海市奉賢區(qū)南橋新城核心區(qū)，基地總用地面積 76 670 m2，總建筑面積 71 700 m2（其中地上建筑面積 52 800 m2，地下建筑面積 18 900 m2）。主體建筑地上5 層，地下一層，地上部分主要功能為文化場(chǎng)館設(shè)施、藝術(shù)創(chuàng)作中心、藝術(shù)展覽和配套附屬功能用房，包括 1 個(gè) 1 200座主劇場(chǎng)、1 個(gè) 500 座多功能劇場(chǎng)以及 1 個(gè) 300 座的主題劇場(chǎng)，地下部分主要功能為設(shè)備機(jī)房，建筑高度 ＜24 m，劇場(chǎng)規(guī)模中型乙等?；嘏?2 條市政道路，其給水管管徑DN 300，市政給水滿(mǎn)足 2 路供水條件，市政壓力 0.16 MPa。

2 消防用水量及消防水池設(shè)計(jì)

2.1 消防用水量

劇場(chǎng)類(lèi)項(xiàng)目的消防給水系統(tǒng)通常包括以下幾種中的一部分或者全部：室外消火栓系統(tǒng)、室內(nèi)消火栓系統(tǒng)、噴淋系統(tǒng)、雨淋系統(tǒng)、自動(dòng)跟蹤定位射流滅火系統(tǒng)、防護(hù)冷卻水幕系統(tǒng)、防火分隔水幕系統(tǒng)等。本工程的消防系統(tǒng)及設(shè)計(jì)用水量如表 1 所示?？傁烙盟繛?1 242 m3，其中市政直供396 m3，消防水池 846 m3。本工程從市政引入 2 路 DN 200供水管，基地內(nèi)消防環(huán)管采用 DN 300，室外消火栓系統(tǒng)采用低壓給水系統(tǒng)，室內(nèi)噴淋系統(tǒng)直接從室外消防環(huán)管吸水，其他消防系統(tǒng)從消防水池吸水。

表1 消防用水量

2.2 消防水池設(shè)計(jì)探討

本工程受市政條件限制，只能引入 DN 200 給水管，且市政允許消防直接吸水。因此本工程考慮噴淋系統(tǒng)從市政管網(wǎng)直接吸水，噴淋系統(tǒng)加室外消火栓系統(tǒng)總流量 70 L/s，室外消防管在倒流防止器后變徑為 DN 300，管網(wǎng)水水力計(jì)算如表 2 所示。根據(jù)水力計(jì)算表，火災(zāi)時(shí)室外消火栓最不利點(diǎn)供水壓力 ＜0.1 MPa，因此根據(jù) GB 50974—2014《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》第 7.3.10 條規(guī)定，本工程分別在 2 路引入管的倒流防止器前增設(shè)室外消火栓。由于噴淋系統(tǒng)采用市政直吸，本工程消防水池?zé)o需儲(chǔ)存噴淋用水量，節(jié)約了消防水池容積，且市政直吸不受水池水量影響，可源源不斷提供消防用水，滅火性能更強(qiáng)，即節(jié)約了工程造價(jià)，又提升了安全性。因此，在設(shè)計(jì)中我們可充分考慮市政條件及自來(lái)水公司管理要求，最大化利用市政基礎(chǔ)條件，合理設(shè)計(jì)給水管網(wǎng)和消防水池。

表2 室外管網(wǎng)水力計(jì)算表

3 室內(nèi)消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)概況

本工程地下一層設(shè)置消防泵房及消防水池（846 m3），消防水池分 2 格，消防泵房?jī)?nèi)設(shè)置消火栓泵 2 臺(tái)、噴淋泵 2臺(tái)、雨淋泵 4 臺(tái)、水幕泵 2 臺(tái)、水炮泵 2 臺(tái)，各系統(tǒng)設(shè)一套穩(wěn)壓設(shè)備。報(bào)警閥間設(shè)置 4 處，1 200 座劇場(chǎng)屋頂設(shè)置 18 m3消防水箱。室內(nèi)滅火系統(tǒng)設(shè)置區(qū)域詳見(jiàn)表 3。

表3 室內(nèi)消防滅火系統(tǒng)設(shè)置區(qū)域

3.2 機(jī)房設(shè)計(jì)注意問(wèn)題探討

消防泵房設(shè)置位置應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：① 需考慮直通室外安全出口；② 室內(nèi)外高差 ≤10m ；③ 優(yōu)先靠外墻設(shè)置，便于水源進(jìn)水及排水出戶(hù)；④ 優(yōu)先設(shè)置在靠近用水量最大的區(qū)域。

報(bào)警閥設(shè)置，應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目大小、系統(tǒng)類(lèi)型、報(bào)警閥數(shù)量綜合考慮。雨淋系統(tǒng)、水幕系統(tǒng)為開(kāi)式系統(tǒng)，雨淋閥后的管網(wǎng)有充水時(shí)間要求，根據(jù) GB 50084—2017《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》第 8.0.11 規(guī)定，其配水管道充水時(shí)間 ≤2 min，因此靠近開(kāi)式系統(tǒng)的附近和地下室應(yīng)優(yōu)先考慮設(shè)置報(bào)警閥間，根據(jù)用水量及管徑，復(fù)核其充水時(shí)間。濕式噴淋報(bào)警閥應(yīng)結(jié)合報(bào)警閥數(shù)量、供水部位，合理布置，過(guò)于集中設(shè)置，則可能會(huì)導(dǎo)致管網(wǎng)工程量增加，管道密集，管道施工困難等問(wèn)題，需綜合考慮。

穩(wěn)壓泵平時(shí)處于準(zhǔn)工作狀態(tài)，根據(jù)管網(wǎng)壓力自動(dòng)啟停，因此需要考慮穩(wěn)壓泵噪聲問(wèn)題，劇場(chǎng)對(duì)噪聲要求嚴(yán)格，劇場(chǎng)內(nèi)部通常都要做隔音處理，因此消防穩(wěn)壓泵設(shè)置應(yīng)避開(kāi)劇場(chǎng)屋頂。本工程最高處為 1 200 座主劇場(chǎng)屋頂，因此消防水箱設(shè)置在屋頂，并且做架高處理，使最低水位高于消防設(shè)施，穩(wěn)壓泵設(shè)置在消防泵房?jī)?nèi)。

3.3 消火栓系統(tǒng)設(shè)計(jì)注意問(wèn)題

本工程采用臨時(shí)高壓給水系統(tǒng)，消火栓泵從消防水池吸水，屋頂設(shè)置消防水箱，穩(wěn)壓泵設(shè)置消防泵房?jī)?nèi)，室外設(shè)置 2 套水泵接合器。劇場(chǎng)消火栓系統(tǒng)設(shè)計(jì)與常規(guī)項(xiàng)目并無(wú)明顯區(qū)別，但需注意以下幾點(diǎn)：① 劇場(chǎng)應(yīng)按人員密集場(chǎng)所考慮，消火栓柜應(yīng)帶消防軟管卷盤(pán)。② JGJ 57—2016《劇場(chǎng)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》第 8.3.2 規(guī)定，機(jī)械化舞臺(tái)臺(tái)倉(cāng)部位，應(yīng)設(shè)置消火栓。特大型劇場(chǎng)的觀眾廳吊頂內(nèi)面光橋處，宜增設(shè)有消防軟管卷盤(pán)的消火栓。③ 消火栓設(shè)置位置應(yīng)考慮實(shí)用性和美觀性。

3.4 舞臺(tái)防火分隔措施探討

JGJ 57—2016 對(duì)舞臺(tái)區(qū)域防火分隔做了如下規(guī)定：“8.1.1 大型、特大型劇場(chǎng)舞臺(tái)臺(tái)口應(yīng)設(shè)防火幕。8.1.2 中型劇場(chǎng)的特等、甲等劇場(chǎng)及高層民用建筑中超過(guò) 800 個(gè)座位的劇場(chǎng)舞臺(tái)臺(tái)口宜設(shè)防火幕。8.1.4 舞臺(tái)區(qū)通向舞臺(tái)區(qū)外各處的洞口均應(yīng)設(shè)甲級(jí)防火門(mén)或設(shè)置防火分隔水幕，運(yùn)景洞口應(yīng)采用特級(jí)防火卷簾或防火幕?！?，對(duì)水幕系統(tǒng)做了如下規(guī)定：“8.3.6 劇場(chǎng)內(nèi)水幕系統(tǒng)的設(shè)置應(yīng)符合下列規(guī)定：① 未按本規(guī)范第 8.1.1 條的規(guī)定設(shè)置防火幕的上部，應(yīng)設(shè)防護(hù)冷卻水幕系統(tǒng)。② 未按本規(guī)范第 8.1.2 條的規(guī)定設(shè)置防火幕的部位，宜設(shè)防護(hù)冷卻水幕系統(tǒng)。③ 按本規(guī)范第 8.1.1 條、第8.1.4 條規(guī)定應(yīng)設(shè)置防火幕和甲級(jí)防火門(mén)確有困難時(shí)，應(yīng)設(shè)置防火分隔水幕；當(dāng)運(yùn)景洞口設(shè)置特級(jí)防火卷簾或防火幕有困難時(shí)，宜設(shè)防火分隔水幕?！?。通過(guò)以上條文可以看出，規(guī)范第 8.3.6 條的第 1、2 款描述本身有誤，通過(guò)分析條文解釋、火災(zāi)危險(xiǎn)性級(jí)別和前后文邏輯，筆者認(rèn)為上述條款中的“未”字應(yīng)為多余文字，正確邏輯應(yīng)為：按 8.1.1 條設(shè)置防火幕，則應(yīng)設(shè)置防護(hù)冷卻水幕，按 8.1.2 條設(shè)置防火幕，則宜設(shè)置防護(hù)冷卻水幕,未設(shè)置防火幕時(shí)，則采用防火分隔水幕。

舞臺(tái)部位與非舞臺(tái)部位，都有相應(yīng)的防火分隔要求，其墻體與外部連通口需設(shè)置防火幕、防火門(mén)、防火卷簾或防火分隔水幕等措施。但主舞臺(tái)與后舞臺(tái)、側(cè)舞臺(tái)之間，是否需要設(shè)置防火分隔，規(guī)范并沒(méi)有規(guī)定，因此筆者認(rèn)為可不做相應(yīng)的分隔措施，不設(shè)防火分隔水幕。

如上文所述，根據(jù) JGJ 57—2016 第 8.3.6 條，我們已經(jīng)基本明確了需要設(shè)置防護(hù)冷卻水幕和防火分隔水幕的條件。系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)應(yīng)滿(mǎn)足 GB 50084—2017 規(guī)定的相應(yīng)噴水強(qiáng)度，但持續(xù)噴水時(shí)間不應(yīng)小于設(shè)置部位的耐火極限。根據(jù) GB 50014—2014《建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范》第 6.2.1 條“劇場(chǎng)等建筑的舞臺(tái)與觀眾廳之間的隔墻應(yīng)采用耐火極限不低于 3.00 h 的防火隔墻?！奔?JGJ 57—2016 第 8.1.5 條“舞臺(tái)與后臺(tái)的隔墻及舞臺(tái)下部臺(tái)倉(cāng)的周?chē)鷫w的耐火極限 ≥2.5 h?！笨偨Y(jié)得出水幕系統(tǒng)設(shè)置條件對(duì)照表，詳見(jiàn)表 4。

表4 水幕系統(tǒng)設(shè)置條件對(duì)照表

3.5 舞臺(tái)雨淋系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)探討

本工程 1 200 座主劇場(chǎng)、500 座多功能劇場(chǎng)以及 300 座主題劇場(chǎng)的舞臺(tái)均設(shè)置了柵頂， 3個(gè)劇場(chǎng)舞臺(tái)均設(shè)置了雨淋系統(tǒng)。

需設(shè)置雨淋系統(tǒng)的場(chǎng)所，GB 50014—2014 第 8.3.7 條規(guī)定“特等、甲等劇場(chǎng)、超過(guò) 1 500 個(gè)座位的其他等級(jí)劇場(chǎng)和超過(guò) 2 000 個(gè)座位的會(huì)堂或禮堂的舞臺(tái)葡萄架下部”；JGJ 57—2016 第 8.3.4 條規(guī)定“特等和甲等劇場(chǎng)、特大型劇場(chǎng)舞臺(tái)柵頂下，應(yīng)設(shè)雨淋自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)”，第 8.3.5 條規(guī)定“中型及以上規(guī)模的乙等劇場(chǎng)舞臺(tái)柵頂下宜設(shè)雨淋自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)”。以上 2 本規(guī)范從劇場(chǎng)規(guī)模和葡萄架設(shè)置情況 2 個(gè)方面，對(duì)設(shè)置雨淋系統(tǒng)的條件做了規(guī)定。參考GB 50084—2017，設(shè)置葡萄架的舞臺(tái)應(yīng)為嚴(yán)重危險(xiǎn) Ⅱ 級(jí)，按GB 50084—2017 第 4.2.6 條，嚴(yán)重危險(xiǎn) Ⅱ 級(jí)場(chǎng)所應(yīng)設(shè)置雨淋系統(tǒng)。因此綜上所述，可以得出結(jié)論：無(wú)論何等規(guī)模的劇場(chǎng)，舞臺(tái)區(qū)域只要設(shè)置了葡萄架，則均應(yīng)按嚴(yán)重危險(xiǎn) Ⅱ級(jí)來(lái)設(shè)置雨淋系統(tǒng)。

通常主舞臺(tái)設(shè)置柵頂，側(cè)舞臺(tái)、后舞臺(tái)無(wú)柵頂（有些劇場(chǎng)后舞臺(tái)也有柵頂），因此筆者認(rèn)為設(shè)置柵頂?shù)闹魑枧_(tái)（及有柵頂?shù)暮笪枧_(tái)）按嚴(yán)重危險(xiǎn) Ⅱ 級(jí)考慮，噴水強(qiáng)度16 L/（min·m2），無(wú)柵頂?shù)膫?cè)舞臺(tái)（或后舞臺(tái)）可按中危險(xiǎn) Ⅱ 級(jí)考慮，噴水強(qiáng)度 8 L/（min·m2）?？紤]舞臺(tái)火災(zāi)危險(xiǎn)性大，且與側(cè)舞臺(tái)、后舞臺(tái)無(wú)防火分隔，因此主、側(cè)、后舞臺(tái)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)統(tǒng)一按雨淋系統(tǒng)設(shè)計(jì)。為保證噴頭噴水均勻，配水管網(wǎng)宜按格柵式成環(huán)布置，配水管管徑放大，噴頭為開(kāi)式噴頭，下垂安裝。以 1 200 座劇場(chǎng)為例，舞臺(tái)雨淋系統(tǒng)分區(qū)劃分詳見(jiàn)圖 1、管網(wǎng)布置詳見(jiàn)圖 2。雨淋系統(tǒng)最大設(shè)計(jì)流量按 C、D、G、H 區(qū)同時(shí)開(kāi)啟考慮，側(cè)舞臺(tái)噴頭流量系統(tǒng)K=80，主舞臺(tái)噴頭流量系數(shù)K=115，計(jì)算噴水強(qiáng)度滿(mǎn)足規(guī)范要求，總設(shè)計(jì)流量 120 L/s。雨淋管道布置和噴頭布置，應(yīng)布置在柵頂之下，且應(yīng)避開(kāi)吊點(diǎn)、吊桿位置。雨淋系統(tǒng)的分區(qū)方式有橫向分區(qū)、縱向分區(qū)、橫縱結(jié)合分區(qū)等多種方式，針對(duì)主舞臺(tái)的分區(qū)方式，筆者推薦按舞臺(tái)幕布的方向分區(qū)（即橫向分區(qū)），因?yàn)槲枧_(tái)幕布通常橫向吊掛，幕布數(shù)量多，雖然幕布做阻燃處理，但是火災(zāi)危險(xiǎn)性依然很大，舞臺(tái)道具也通常橫向展現(xiàn)給觀眾，且舞臺(tái)高度高，引燃迅速，橫向分區(qū)與火災(zāi)引燃的方向較為吻合。

圖1 雨淋系統(tǒng)分區(qū)圖

圖2 雨淋管網(wǎng)布置圖

3.6 噴淋及自動(dòng)跟蹤定位射流滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)探討

本工程噴淋系統(tǒng)采用濕式臨時(shí)高壓系統(tǒng)，設(shè)計(jì)流量30 L/s，由噴淋泵從室外環(huán)管直接吸水，穩(wěn)壓泵設(shè)置在泵房?jī)?nèi)，按中危 Ⅱ 級(jí)設(shè)計(jì)。自動(dòng)跟蹤定位射流滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量 10 L/s，單獨(dú)設(shè)置消防泵、穩(wěn)壓泵，設(shè)置區(qū)域?yàn)榍皬d＞12 m 場(chǎng)所及觀眾廳 ＞8 m 場(chǎng)所，采用噴射型自動(dòng)射流滅火裝置（簡(jiǎn)稱(chēng)小炮）。

噴淋系統(tǒng)布置應(yīng)注意建筑構(gòu)造，避免噴淋漏設(shè)，觀眾廳上方＜8 m場(chǎng)所、二層、三層觀眾廳區(qū)域、觀眾廳上方吊頂內(nèi)、舞臺(tái)柵頂內(nèi)，舞臺(tái)上部屋頂采用金屬構(gòu)件的部位等，均應(yīng)布置噴淋保護(hù)。

根據(jù) GB 51427—2021《自動(dòng)跟蹤定位射流滅火系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，自動(dòng)跟蹤定位射流滅火系統(tǒng)分三種，分別為自動(dòng)消防炮滅火系統(tǒng)、噴射型自動(dòng)射流滅火系統(tǒng)、噴灑型自動(dòng)射流滅火系統(tǒng)，其中后兩者適用于輕、中危險(xiǎn)級(jí)場(chǎng)所，且應(yīng)保證至少 2 臺(tái)滅火裝置的射流能保護(hù)任一部位。由于劇場(chǎng)前廳、觀眾廳等部位為劇場(chǎng)的重點(diǎn)部位，其造型和裝飾要求很高，所以筆者認(rèn)為采用小炮較為合適，其設(shè)置位置靈活，高度在 8～25 m 范圍內(nèi)可靈活選擇，對(duì)裝飾效果影響也較小。尤其是觀眾廳上空，上面有檢修馬道、面光橋、燈光設(shè)備、天花造型復(fù)雜，如果采用噴淋系統(tǒng)，則噴頭布置非常困難，異形天花對(duì)噴頭噴水有遮擋影響。因此高度大于8m觀眾廳，筆者推薦采用小炮系統(tǒng)。

3.7 消防排水注意問(wèn)題探討

劇場(chǎng)舞臺(tái)及觀眾廳，消防設(shè)計(jì)用水量大，設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)注意地面排水組織，不得出現(xiàn)水量堆積，影響主體建筑安全的問(wèn)題，比如臺(tái)倉(cāng)、樂(lè)池、觀眾廳前排地面等處，是否會(huì)出現(xiàn)地面排水無(wú)法自然流出的情況。有些項(xiàng)目舞臺(tái)的前排觀眾席區(qū)域，地面低于樓層標(biāo)高，呈下沉形式，則此區(qū)域的消防排水無(wú)法向其他區(qū)域流淌，且消防水量大，會(huì)形成一定高度的水深，可能影響結(jié)構(gòu)安全，因此設(shè)計(jì)中應(yīng)重點(diǎn)考慮此區(qū)域的排水問(wèn)題，設(shè)置地漏、暗溝等排水措施，確保安全。

4 結(jié) 語(yǔ)

劇場(chǎng)建筑消防給水系統(tǒng)用水量大、系統(tǒng)多、建筑構(gòu)造復(fù)雜，重點(diǎn)難點(diǎn)主要集中在舞臺(tái)和觀眾廳區(qū)域。在設(shè)計(jì)此類(lèi)項(xiàng)目過(guò)程中，我們應(yīng)認(rèn)真分析建筑特點(diǎn)，結(jié)合設(shè)計(jì)規(guī)范，明確所需設(shè)置的消防系統(tǒng)種類(lèi)，合理設(shè)計(jì)消防給水系統(tǒng)，做到設(shè)計(jì)符合規(guī)范要求，系統(tǒng)運(yùn)行安全可靠，布置美觀，工程造價(jià)合理。