摘要：本文介紹了北京大學(xué)100周年紀念講堂工程中消防設計的有關(guān)問(wèn)題，提出了做法。

　　一、工程概況

　　北京大學(xué)100周年紀念講堂座落于北京大學(xué)校園中心地帶，北臨圖書(shū)館，南接三角地�？偨ㄖ�面積約12000平米。地下一層、地上部分主體兩層，局部六層，建筑高度超過(guò)24米，是北京大學(xué)為紀念100周年校慶投資建造的一座現代化大型講堂。主要功能是集會(huì )、觀(guān)影，亦作為芭蕾、交響樂(lè )及文藝節目的演出場(chǎng)所，講堂內設有舞臺、側臺，容納2300余座位的觀(guān)眾廳、紀念大廳、觀(guān)眾休息廳、貴賓接待廳、能承接小規模國際學(xué)術(shù)會(huì )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還建的北大學(xué)四食堂廚房（約900平米），眾多的使用功能，使整個(gè)建筑成為一座大型綜合性劇院建筑。

　　講堂的主舞臺設計為升降式舞臺，進(jìn)深約21米，面積約580平米，臺上總共設有懸掛幕布用的吊桿34道，主臺部分葡萄架下高度約21米，設有兩層馬道。樂(lè )池為升降式樂(lè )池，觀(guān)眾廳內有兩層樓座。

　　本設計完成于1997年10月。在進(jìn)行本工程設計的過(guò)程中，我們對北京市周?chē)�大部分近年新落成的劇�?chǎng)、禮堂、戲院等建筑進(jìn)行了參觀(guān)考察，在此將本次設計的消防部分設計思路及方法單獨提出來(lái)，與大家共同探討。

　　二、消防滅火系統的設置

　　在本工程中，建筑物內的消防滅火系統設置如下：

　　由于《高層民用建筑設計防火規范》適用范圍中明確提出不適用于劇場(chǎng)的設計，而《劇場(chǎng)建筑設計規范》對消防部分提出的要求又較少，所以整個(gè)消防部分的設計并沒(méi)有明確的規范條文可以依據。本工程各部位危險等級的確定、滅火設施的設置等，設計中消火栓系統依據《建筑設計防火規范》而噴灑系統、雨淋和水幕系統按照《自動(dòng)噴水滅火系統設計規范》進(jìn)行設計。

　　1、消防用水量的確定

　　下表是建筑物內發(fā)生消防時(shí)，用水滅火的系統的設計用水量。

　　考慮舞臺經(jīng)常堆放各種道具、幕布等，所以雨淋系統噴水強度按嚴重危險級儲存建筑物設計。

　　考慮建筑物內消防按一處起火設計，經(jīng)過(guò)分析后認為，消防用水的最不利情況是舞臺起火。當火災發(fā)生時(shí)，消火栓系統、水幕和雨淋系統同時(shí)投入工作。這種情況的小時(shí)用水量是以上三種系統用水量的疊加，即123.5L/s.

　　2、消防貯水池，消防水箱及水泵接合器的設置

　�、�、消防貯水池中各消防系統的貯水時(shí)間滅火系統名稱(chēng) 貯水時(shí)間（小時(shí)）室內消火栓雨淋系統、水幕系統、 水池中雨淋系統的貯水時(shí)間在《自動(dòng)噴水滅火系統設計規范》中并沒(méi)有明確的詞句提出，據考察已有的劇場(chǎng)類(lèi)建筑物中，由于規模、建設時(shí)間等原因，按1小時(shí)貯水的并不多見(jiàn)。經(jīng)分析研究后，本工程雨淋系統的貯水時(shí)間依然參照濕式自動(dòng)噴水滅火系統按1小時(shí)存貯，即存貯水量351m³.

　　現在，《自動(dòng)噴水滅火系統設計規范》修編的報批稿中，雨淋系統貯水時(shí)間已明確規定為60分鐘，不久這個(gè)系統的設計貯水時(shí)間可能可以找到明確依據。但就本工程而言，主舞臺和側臺總面積約850m2，高度20余米，考慮舞臺上可燃物性質(zhì)，起火可能性雖大但火災持續時(shí)間不長(cháng)，況且設計噴水強度早已超過(guò)特大暴雨5的強度。雖然沒(méi)有任何試驗依據，觀(guān)點(diǎn)不具備足夠的說(shuō)服力，但筆者還是認為，為劇場(chǎng)舞臺設計的雨淋系統按作用時(shí)間1小時(shí)設計偏大。帶來(lái)的問(wèn)題是水池的容積要增大，消防時(shí)建筑內的水患更嚴重。

　�、�、消防水箱

　　由于本樓舞臺和觀(guān)眾廳的屋面結構采用鋼網(wǎng)架，不易支撐高位水箱，所以在設計過(guò)程中征得北京市消防局認可，未設屋頂水箱，消防系統除水幕外，其余系統在地下室水泵房均設置了穩壓泵維持壓力。

　�、�、消防水泵接合器

　　本工程為消火栓系統、自動(dòng)噴水滅火系統設置了墻壁式消防水泵接合器。雨淋系統由于用水量太大，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，未設置雨淋系統的消防水泵接合器。

　　三、舞臺部分的消防設計

　　與舞臺有關(guān)的水消防系統包括消火栓、水幕和雨淋系統，在此僅探討其中部分問(wèn)題。

　　1、水幕系統的自動(dòng)控制

　　水幕系統設置在舞臺口的鋼制防火幕旁，作用是火災時(shí)為防火幕降溫。所以本工程中水幕系統的自動(dòng)控制設計為與防火幕連鎖。經(jīng)分析，火災時(shí)防火幕的工作過(guò)程分為兩個(gè)階段，當火災發(fā)生時(shí)，防火幕首先下落到其全部行程的一半，此時(shí)作用一是隔煙，二是供人員逃生，經(jīng)一定延時(shí)后，防火幕完全下落，此時(shí)作用是隔火。水幕的自動(dòng)控制與防火幕連鎖：防火幕完全下落，信號送至消防中心，水幕系統加壓泵自動(dòng)啟動(dòng)，噴水降溫。由于采用這種自控方式，所以水幕系統未設計穩壓泵和空氣壓縮機，管道內平時(shí)無(wú)水。

　　2、舞臺上雨淋作用區域的劃分

　　本工程在主臺、側臺上設置了雨淋系統，主臺面積約580m²，側臺面積約270m²，于是在主臺上分作兩個(gè)分區，側臺作一個(gè)分區，每個(gè)分區均不超過(guò)300m².

　　3、雨淋系統自動(dòng)控制

　　本工程雨淋系統設計了內充壓縮空氣的傳動(dòng)管網(wǎng)，傳動(dòng)管網(wǎng)上采用普通閉式噴頭。當火災發(fā)生時(shí)，溫度升高，閉式噴頭破碎后造成傳動(dòng)管網(wǎng)泄壓，空壓機工作。當管網(wǎng)壓力持續下降到一定數值時(shí)，雨淋閥開(kāi)啟。此時(shí)如果自動(dòng)啟動(dòng)雨淋加壓泵，舞臺起火的分區將噴水。有資料顯示，國內外設計開(kāi)式系統的舞臺，發(fā)生火災后造成人員傷害的主要原因并非火災本身，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�？紤]以上因素，在舞臺有演出和無(wú)演出兩種情況下，雨淋加壓泵的啟動(dòng)采用不同的控制方式。無(wú)演出時(shí)，雨淋閥開(kāi)啟后，閥前壓力下降，穩壓泵啟動(dòng)管網(wǎng)壓力仍持續下降至一定數值后，自動(dòng)啟動(dòng)雨淋加壓泵向舞演出和無(wú)演出兩種情況下，雨淋加壓泵的啟動(dòng)采用不同的控制方式。無(wú)演出時(shí)，雨淋閥開(kāi)啟后，閥前壓力下降，穩壓泵啟動(dòng)管網(wǎng)壓力仍持續下降至一定數值后，自動(dòng)啟動(dòng)雨淋加壓泵向舞臺噴水；有演出時(shí)，雨淋閥開(kāi)啟后，不開(kāi)啟水泵，而是等待舞臺火災報警系統的溫感、煙感、紅外線(xiàn)感應裝置等返回的信號以及舞臺現場(chǎng)消防人員的報警信號，確認火災后在消防中心手動(dòng)開(kāi)啟雨淋加壓泵，這種方式可在火災發(fā)生后，最大限度地保護舞臺上人員的生命安全。在管理上，演出時(shí)，現場(chǎng)應有專(zhuān)門(mén)的消防人員；消防中心的消防控制柜具有手動(dòng)、自動(dòng)控制的切換功能，所以以上控制要求能夠得以實(shí)現。

　　4、雨淋系統手動(dòng)控制閥門(mén)的設置位置考慮系統可靠程度，雨淋設計了整套手動(dòng)控制方式，其中包括手動(dòng)控制閥門(mén)。當現場(chǎng)消防人員在現場(chǎng)發(fā)現火災后，開(kāi)啟設在附近的連接傳動(dòng)管網(wǎng)的手動(dòng)閥門(mén)，可以使傳動(dòng)管網(wǎng)在閉式噴頭不破碎的情況下完成開(kāi)啟雨淋報警閥的動(dòng)作。手動(dòng)閥門(mén)要設置在舞臺附近。本工程將手動(dòng)閥門(mén)放置在側臺的舞臺監控室處。

　　四、其它問(wèn)題

　　1、消防水排水根據消防用水量的計算，當最不利處發(fā)生火災后，消防用水量可能達到123.5L/s，即每小時(shí)445m³，本工程中整個(gè)地下室和舞臺下的機械部分空間總面積約2600m²，即消防1小時(shí)，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(shí)處理，一定會(huì )導致水害，于是本工程在舞臺下和升降樂(lè )池底部各設計了一個(gè)消防專(zhuān)用排水泵井，總排水能力達260m³/h，另外地下室泵房?jì)鹊呐潘�泵井在積水時(shí)能同時(shí)工作，設計最大排水能力為67m³/h.

　　2、消防泵的自動(dòng)巡檢因本工程的具體情況，未設置屋頂水箱和雨淋系統的水泵接合器。當火災發(fā)生時(shí)，消防主泵是否能正常啟動(dòng)成為是否能正常完成滅火問(wèn)題的關(guān)鍵。

　　本設計中，在泵房?jì)仍鲈O了一套消防泵自動(dòng)巡檢裝置，這種裝置，可以使水泵每日逐個(gè)以低于300轉的轉速運轉10分鐘，據考察，這種轉速對管網(wǎng)系統壓力變化產(chǎn)生的影響很小，又能在水泵不能正常運轉時(shí)發(fā)出報警。使用這種裝置，以確保消防泵平時(shí)的維護水平，提高樓宇的防災水平。

　　以上是我在北京大學(xué)100周年紀念講堂工程消防設計中的一些浮淺體會(huì )，目的是與大家共同探討，有不妥之處，敬請批評指正。 1—GB50045－95 2—JGJ57－88 3—GBJ16－87 4—GBJ84－85 5—特大暴雨降雨量范圍是一天內總量>200mm或半天內總量>140mm（1986年版給水排水設計手冊第一冊）。