谈谈剧院消防电气设计中几个问题.doc

谈谈剧院消防电气设计中几个问题摘要：文章主要介绍了在剧院建筑消防电气设计中几个比较有针对性问题的解决方法，如消防负荷等级的确定、防火幕、水幕、雨淋系统的控制、大空间火灾报警系统的设置等。关键词：大剧院消防电气防火幕水幕雨淋大空间火灾报警一、引言随着国家经济的快速发展，各地为加快文化事业基础设施建设，提高广大群众的文化品味、满足人们的审美需求及塑造城市的美好形象，近年来各地相继投资建设了不少的大剧院工程。大剧院一般由一个1500座左右的剧场和与之相配套的舞台、能容纳300人左右的多功能厅、小影院、娱乐设施用房、地下车库及配套的附属用房如：排练厅、化妆室、会议室、各种设备用房等组成。一般建筑面积在25000M50000M不等，有高层建筑也有多层建筑。其特点是投资高，单方建筑面积的造价远高于普通民用建筑；单层建筑面积大，平面功能及空间关系复杂；用电负荷大，其负荷密度也比一般民用建筑要高许多；由于人员密集一旦发生火灾将对人民群众的生命和财产造成重大损失。因此剧院建筑对各专业防火设计的要求很高，同样消防电气设计也是很重要的一项容内容。下面想结合本人已完成设计的大剧院工程项目（以下简称H剧院），对大剧院工程消防电气设计谈几点粗浅的认识。二、消防负荷等级的确定民用建筑电气设计规范附录A，民用建筑中各类建筑物的主要用电负荷等级表，对剧院中舞台工艺设备、照明及空调等用电设备的供电等级有明确的要求，但未涉及消防用电设备的供电等级。高层民用建筑涉及防火规范中有关消防负荷等级的条文设备明确针对剧院建筑的，只是笼统的原则性进行描述即：一类高层建筑的消防负荷按一级负荷要求供电，二类高层建筑的消防负荷按二级负荷要求供电。建筑涉及防火规范有关消防负荷等级的供电等级针对剧院建筑有明确的阐述，即座位数超过1500个的剧院其所有消防设备应按二级负荷要求供电。本人认为一个有1500个以上座位数量的剧院已是大型剧院，其人员密集，消防设备多，防火要求高，若只按二级负荷的要求对消防设备供电，标注显然是低了。但建筑涉及防火规范GB50016-2006作为一部国家最高级的规范，其涵盖的范围非常广，并且还要兼顾兼顾各种不同类型的工业与民用建筑，因此只能是原则性的指导性的制定各条文，对剧院建筑消防设备的供电等级也只是一个最低要求。设计人员在进行负荷等级确定时还要参照各种有关的行业规范、规程及标准，并按其中标准高的来确定负荷等级。剧场建筑设计规范JGJ57-2000中对消防负荷的供电等级是按剧院的等级来确定的，即甲等剧院的消防设备按一级负荷供电，乙、丙等剧院的消防设备按二级负荷供电。以我们已完成设计的山东某地的剧院为例，该剧院地上面积22800M，共四层，地下为一层面积5900M，主体建筑高度为23.8M，舞台部分高度为34.6M，建筑定性为多层建筑，甲等剧院。若按建筑设计防火规范来套本工程的消防设备仅为二级负荷，但按剧场建筑设计规范的标准本工程的消防设备为一级负荷。三、防火幕的控制防火是剧场舞台上重要的防火设备，作用类同于一般建筑中常用的防火卷帘，火灾时降下起到分隔舞台与观众厅的作用，防止火灾的蔓延。防火幕是消防设备，应按消防设备的要求供电，并且其状态、运行受控室控制。但防火幕也是舞台机械中的一部分，动作也要受舞台操作系统的控制，这就是其特殊性。防火幕的控制分以下几种方式。1 消防室控制 联动控制：火灾自动报警系统在接收到舞台火灾探测器发出的火警信号后，通过控制模块给防火幕控制箱输出有源或触点信号，自动实现防火幕的下降。 手动控制：舞台火灾探测器不与防火幕控制模块联动，在接收到舞台火灾探测器的报警信号后，由值班人员与舞台现场的人员取得联系，并确认现场情况后，人工发出指令控制模块动作，降下仿红幕。2 现场控制 电动控制：通过防火幕安装在现场控制箱上按钮控制防火幕的上升或下降，一般由舞台机械操作人员操作。控制箱设在舞台台口舞台机械控制室一侧安装，高度距地2.0M。 手动控制：通过手动操作控制箱边的拉闸电动机制动装置释放，靠防火幕的自身重量，在重力的作用下缓缓下降。该操作是紧急情况下才使用，如断电而此时有需要防火幕下降，并只能实现关闭动作。 现场自动控制：有些较小型的防火幕自身有熔断片装置，当发生火灾时现场达到一定温度，熔断片熔断触发安全机构动作，打开电视机制动装置，使防火幕靠自身重力下降关闭。 舞台演出时为达到一定的艺术效果使演出更逼真，会采用一些施放火、烟、雾等手段，而这些均有可能使舞台上的火灾探测器发生误报信号，再加上放火幕自身非常重可达到十几吨，若此时处于联动状态，这么个庞然大物突然降下，不但会造成演出事故还有可能伤及人身安全。因刺建议防火幕不宜与台上火灾探测器联动控制，而尽量采用现场控制方式，至少在演出时应如此，当然演出时消控室工作人员应与舞台操作人员保持良好的通讯。四、水幕、雨淋系统的控制水幕系统的控制水幕的作用是防止火灾蔓延到另一个防火分区，无论是防护冷却水幕还是防火分隔水幕都是启动防止火灾蔓延的作用。水幕系统一般由开式水幕喷头、雨淋阀、电磁阀、水幕泵等组成。剧院中水幕系统是设置在舞台口防火幕边，主要是在防火幕落下后对防火冷却作用的。其自动控制方式是设置在舞台上的火灾探测器发出火警信号并得到确认后，防火幕开始下降，当降到底后向消控室返回信号，该信号及探测器报警信号就作为水幕系统电磁阀的触发信号。由设置在报警间的控制模块输出24V电源打开电磁阀，雨淋阀控制膜室压力下降，则雨淋阀开启，压力开关动作，该信号通过输入模块联动启动水幕泵。同样水幕系统电磁阀及水幕泵也能在消控室手动开启，另外水幕的雨淋阀还能在现场手动开启。2.雨淋系统的控制雨淋系统适用于高大空间的灭火系统，其设备组成同水幕系统，也配有系统专用的雨淋泵两台，一用一备。剧院舞台上水专业一般均设置有雨淋灭火系统，其自动控制方式是设置在舞台上的同一防护区内的两个及以上独立的火灾探测器报警或一个火灾探测器和一个手动报警按钮报警，该信号就作为雨淋系统电磁阀的触发信号，通过控制模块打开电磁阀，下面的动作程序同水幕系统。同水幕系统一样雨淋系统的电磁阀及雨淋泵也能在消控室手动开启，雨淋阀还能在现场报警间手动开启。个人认为两种电磁阀的触发信号还是以后一种更为可靠，即一个火灾探测器加一个现场手动报警按钮同时动作发出信号才能开启雨淋系统，不然一旦发生误动作，不论是在演出还是非演出时整个舞台会暴雨成灾，后果不堪设想。五、大空间火灾报警系统剧院中的舞台、观众厅，大厅均为高大空间。以H剧院为例，主舞台主高达32M,观众厅22M，大厅吊顶高度19.4M.在这样的高大空间普通感烟、感温探测器均不适用。在一般民用建筑超过12M的大空间部位设置火灾报警探测器首先是红外光束对射感烟探测器，它的设置对空间高度没有限制，但也有局限性，就是发射器与接收器之间不能有遮挡物。而舞台上有许多灯架、布景、吊架等遮挡物，因此红外对射感烟探测器也不适合设置在舞台上。再就是舞台上有大量幕布、布景、可燃道具，演出时还可能施放烟火，故舞台极易引发火灾，且蔓延速度快。而观众厅人员密集，一旦发生火灾会对人员生命造成重大危害。在这种大空间、防火等级高的区域，水专业设置的灭火系统也相对复杂、完备，如舞台上设有雨淋、水幕灭火系统、观众厅设有水炮灭火系统。上述灭火系统与常规水喷淋灭火系统最大的区别在于自动启动只能靠火灾报警系统的火灾探测器报警作为触发信号，不像水喷淋系统具有自动探测、报警和喷水灭火的功能。这就对火灾探测器的灵敏度和可靠性提出了极高的要求，显然在这种场合仅用仅用一种火灾探测器作为灭火系统的自动启动的触发信号是不合适的，必须采用两种独立的火灾探测器报警作为灭火系统的联动触发信号。经多方中综合比较最终采用了由双波段火灾探测器和线性光束图像感烟探测器及配套的报警控制器组成的火灾安全监控系统作为H剧院的大空间火灾报警控制系统。该系统由前端探测器部分、控制中心部分和消防联动等三部分组成。1探测器部分：双波段火灾探测器采用了双波段火灾探测技术，在探测方式上属于感火焰型火灾探测器。其探测原理是采用红外CCD和彩色CCD组成双波段感火焰探测器采集监控现场的实时影像，利用火灾时火焰在影像表现上的速度、稳定性、增长趋势、闪烁、颜色等特征，通过综合智能判断，以实现火灾探测的报警。具有获取现场火灾信息的同时还能获取现场的图像信息（相当于监控探头），这对消防控制室值班人员及时了解火灾现场情况，作出准确的判断提供了极大的便利。线型光束图像感烟火灾探测器（光截面火灾探测器）同时采用光截面图像感烟火灾探测技术，在探测方式上属于线型光束感烟探测器。它可对被保护空间实施任意曲面式覆盖，不需要准直光路，具有一个接收器对应多个发射器的特点，能分辨发射光源和干扰光源，具有保护面积大、响应时间短，同时具有防尘、防潮、防腐蚀等功能。以上两种火灾探测器可以单独使用，也可混合使用，应根据被保护场所的实际情况适当选择，以达到对防护空间全方位保护。2控制中心部分：控制中心部分一般设置在消控室，包括信息分析处理设备，视频处理设备及火灾报警设备。该部分主要实现监控现场的信息分析，火灾信息提取、火灾报警等功能、在使用双波段火灾探测器的系统中，还可以实现图像监控功能。3消防联动部分：系统报警后，可自动实现录像，自动拨打报警电话，火灾确认后，配置有灭火水炮的系统则可启动消防水炮，自动扫描指向火源点，实现远程控制水炮定点灭火。系统还能与其他常规报警系统兼容，通过输入模块，将大空间的火灾报警信号传至常规报警系统主机，根据预编的程序联动相关的消防设备。H剧院的舞台呈品字型分布，在主、侧舞台东西向、品字型的上部舞台及主舞台的上部栅顶分别设置了五套光截面感烟探测器（其中最多每套三个发射器对应一个接收器）和四只双波段火灾探测器；在观众厅的后部及左右距吊顶约一米的位置设置了两套光截面感烟探测器（其中每套四个发射器对应一个接收器）和四只双波段火灾探测器，在观众厅后部还设有三条消防火炮；另外在大厅上空标高18.4M的位置色斑了二套光截面感烟探测器和两只双波段火灾探测器。以上三个高大空间部位通过这两种火灾探测器的合理配置完全达到了对空间的全面保护和监控目的，并满足了现场灭火设备需要两种火灾探测器联动的高可靠性要求。六、结束语