中国人民解放军陆军军官学院综合文体馆消防设计探讨

城市建筑Ｉ建筑消防Ｉ　ＵＲＢＡＮＩＳＭ　ＡＮＤ　ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ　Ｉ　ＢＵＩＬＤＩＮＧ　ＦＩＲＥ　中国人民解放军陆军军官学院综合文体馆消防设计探讨　■叶永杰　【摘要】中国人民解放军陆军军官学院综合文体馆是一栋　地上６层。综合文体馆内赛时座位达４　５２４座，舞　台面积５６４　ｍ　，台口宽度２４　ｍ。　二、设计探讨　目前国内舞台消防选用较多的布置方式，包括雨淋　喷水灭火系统，大空间智能灭火装置。本文以综合　文体馆工程为实例，比较这两种系统以及不同的布　置方式，通过计算得出不同的设计参数，以最优的　具有篮球馆、游泳馆及大礼堂（剧院）功能的大型综合体　育建筑。本文以该工程为例，对舞台消防的设计进行了探　讨。通过比较雨淋系统中喷头的布置及大空间智能灭火装　舞台消防设计在消防领域里是一个重点和难　置的设置，对舞台消防的设计进行了详尽分析，对主流形　点，中国人民解放军陆军军官学院综合文体馆舞台　方案，应用于本设计中。　式的设计进行了比较，优化了工程设计。　消防设计也不例外。文体馆舞台面积５６４　ｍ。，台口　１．雨淋喷水灭火系统　宽度２４　ｍ，在国内军区文体场馆当中，规模相对较　根据《自动喷水灭火系统设计规范》（ＧＢ５０　【关键词】舞台消防雨淋系统雨淋喷头布置大空间智能　大；其使用功能的多样化，令舞台布置和设备使用　０８４－２００１（２００５版））要求，雨淋喷水灭火系统设　灭火装置　的要求也相应提高。舞台上有大量的幕布、布景、　计喷水强度为１６　Ｌ／ｍｉｎ・ｍ　，最大作用面积２６０　ｍ　。　演出及日常使用的照明灯具，复杂的电气线路，甚　由于舞台建筑面积往往超过最大作用面积，因此，　一、工程概况　至在演出过程中有可能出现的烟火效果，都极度容　在实际工程中要对舞台面积进行分割，以满足规范　中国人民解放军陆军军官学院综合文体馆位于　易引发火灾。幕布的燃烧速度之快，一旦发生火灾，　对最大作用面积的要求。　合肥市黄山路陆军军官学院内，是一栋以篮球馆，　火势将快速蔓延，危险程度相当之高。　（１）以本工程为例，布置方式１将舞台区域分　游泳馆为主，具有综合大礼堂（剧院）功能的大型　根据消防规范的要求，舞台葡萄架下部应设置　为相同的３个区域，详见图ｌ。　综合体育建筑。该馆建筑面积１５９０９ｍ２，地下１层，　自动灭火系统，以快速扑灭可能发生的火灾。对于　一～～一…………～…………～～　……　一…　………　～　…………一…一～～　一～一……～　一一…～　…　～…　………～………　ｌ　ｊ　…磐　～　受　一｝一　０　牛　…　…　墅…毒＿…鞭　～　垫　…　踅　…　兰　～　…婪　～年～　一斗　０　～　萎　差　点餐　…　ｌ｝ｉ　……　～一审ｒ｝；　…　｝…～…　审｝ｌ　±　±　士宁　查　？　ｌ　！了彳宁　　蔓　宁｛　　王　亍ｌ　　图ｌ布置方式１不恿倒　以其中一个区域进行计算，雨淋喷水灭火系统　式中：窜为管段流量Ｌ／ｓ；　⑤局部损失（采用当量长度法）　采用流量系数Ｋ＝Ｉ１５的快速反应喷头，参照《自动　为管道的计算内径（ｍ）。ｈ月　＝　×Ｌ（当量）　喷水灭火系统设计规范》（ＧＢ５００８４—２００１（２００５版））　③水力坡降　式中：Ｌ（当量）为管段当量长度，单位ｍ（《自　计算原理：　：０．００１０７　动喷水灭火系统设计规范》附录ｃ）。　基本计算公式如下：　⑥总损失　①喷头流量　式中：ｊ为每米管道的水头损失（ｍＨ　Ｏ／ｍ）；ｈ　由　口＝Ｋ￣ＩＯＰ　为管道内水的平均流速（ｍ／ｓ）；　⑦终点压力　式中：ｑ为喷头处节点流量，Ｌ／ｍｉｎ；　口Ｊ为管道的计算内径（ｍ），取值应按管道的内ｈ川＝ｈ　＋ｈ　Ｐ为喷头处水压（喷头工作压力）ＭＰａ；　径减ｌ　ｍｍ确定。　通过计算为喷头流量系数。　，每一个管段的流量及压力计算如表　④沿程水头损失　１（ｇ　’　。　沿程　ｉ×Ｌ　：　生　式中：　为管段长度ｍ。　Ｄ　表１布置方式Ｉ舞台雨淋系统计算表　管段名称　起点压力ｍＨ２０　管道流量ｇ／ｓ　管长Ｉ１１　当量长度　管径ｍｍ　Ｋ　水力坡降ｍＨ２０／ｍ　流速ｍ／ｓ　损失ｍＨ２０　终点压力ｍＨ２０　ｌ一２　７．Ｏ０　１．６０　２．８５　０．８０　２５　１ｌ５　１．１１３　３．０１　４．０６　１１．Ｏ６　２—３　１１．０６　３．６１　２．８５　２．１Ｏ　３２　１１５　１．２１９　３．８０　６．Ｏ４　１７　１０　３—４　１７．１０　６．１Ｏ　１．４２　２．９０　４０　１１５　１　６５７　４．８６　７．１７　２４　２６　９一ｌ０　１２．７４　２．１６　２．８５　０．６０　２５　ｌｌ５　２　Ｏ２７　４．Ｏ６　６．９９　１９．７３　１７５　续表ｉ　管段名称　ｌ０—４　４—５　ｌｌ　１２　１２—１３　起点压力ｍＨ２０　１９　７３　２４．２６　９．７３　１　５．３９　管道流量Ｌ／ｓ　４．８４　１０　９４　１　８８　４　２５　管长ｍ　１．４３　２　６５　２．８５　２．８５　当量长度　２　９０　４．３０　０．８０　２．１０　管径ｉｉｌｍ　４０　６５　２５　３２　Ｋ　ｌ１５　１１５　１１５　１１５　水力坡降ｍＨ２０／ｍ　１．０４１　０．３４６　１．５４８　１．６９６　流速ｍ／ｓ　３．８５　３．１０　３．５５　４．４８　损失ｍＨ２０　４．５０　２　４０　５．６５　８．３９　终点压力ｍＨ２０　２４　２４　２６．６７　１５．３９　２３．７８　ｌ３　５　ｌ４—１５　１　５—５　５　６　１６—１７　１７　１８　２３　７８　ｌ３．９５　２１．６０　２６　６７　１１．５ｌ　１８．２０　７．２０　２．２５　５　Ｏ６　２３　２Ｏ　２．０５　４．６２　１　４２　２　８５　１　４３　２．６５　２　８５　２．８５　３　７０　０．６０　３．Ｏ０　５．４０　０．８Ｏ　２．１０　５０　２５　４０　８０　２５　３２　ｌｌ５　ｌ１５　ｌ１５　１１５　ｌ１５　１１５　０．５７４　２．２１８　１　１３９　０．６２８　１．８３ｌ　２．００５　３．３９　４．２５　４．０３　４　６７　３．８６　４．８８　２．９４　７　６５　５．０４　５．０６　６．６８　９．９３　２６　７２　２１．６Ｏ　２６．６４　３１．７３　１８　２０　２８．１２　１８—６　１９—２０　２０　６　２８　１２　２１．９８　２５．Ｏ３　７．８３　２．８３　５．８５　１．４２　２．８５　１．４３　３．９０　１．２０　３　ＯＯ　５０　３２　４０　１１５　１１５　１１５　０．６７８　０．７５２　１．５２３　３．６８　２．９８　４　６６　３．６ｌ　３．０４　６　７４　３１．７３　２５．０３　３１．７７　６—７　２１—２２　２２—２３　２３—２４　２６—２７　２７—２４　２４　２５　２８—２９　２９—３０　３０—２５　３１　３２　３２　２５　２５—７　７　８　３１．７３　１０　８５　１７　１４　２６．４９　ｌ５．６４　２４．２２　２９　７１　１２　Ｏ３　ｌ９．０２　２９．３９　２２　９７　２６　１５　３３．１７　３４．８２　３６　８７　１　９９　４．４９　７．６０　２．３９　５．３６　１２　９５　２．０９　４．７３　８．Ｏ０　２．８９　５．９８　２６．９４　６３．８１　ｌ　３３　２　８５　２．８５　１．４２　２．８５　１　４３　２．６５　２．８５　２　８５　１．４２　２．８５　１．４３　１．３３　５．６３　７　２０　０．８０　２．１０　３　６０　０．６０　２．９０　４．５０　０．８０　２　１Ｏ　３．９０　１．２０　３　００　７．２Ｏ　７．６０　ｌＯＯ　２５　３２　５０　２５　４０　６５　２５　３２　５０　３２　４０　ｌＯ０　ｌ２５　ｌｌ５　１１５　１１５　ｌ１５　ｌｌ５　１１５　ｌ１５　１１５　Ｉ１５　ｌｌ５　１１５　１１５　ｌｌ５　ｌ１５　０．３６３　１　７２５　１．８８９　０．６３９　２．４８８　１．２７８　０　４８５　１．９１４　２．０９６　０　７０９　０．７８５　１．５９２　０．１９４　０　３５ｌ　４．２６　３．７５　４．７３　３　５８　４．５０　４．２６　３　６７　３．９４　４．９８　３．７７　３．Ｏ５　４．７６　３．１ｌ　４．８１　３．ｉ０　６．３０　９．３５　３　２１　８．５８　５．５３　３．４７　６．９８　１Ｏ　３７　３．７７　３　１８　７　Ｏ４　１　６５　４．６４　３４．８２　ｌ７．１４　２６．４９　２９．７１　２４．２２　２９．７５　３３．１７　１９　０２　２９．３９　３３．１６　２６　１５　３３　１９　３４．８３　３９．４６　计算结果表明，此区域设计管道流量：６３．８１Ｌ／ｓ，　平均喷水强度：２Ｏ．３９　Ｌ／ｍｉｎ・ｎｌ。，以最不利情况下　发生火灾，也就是２个喷水区域交界的位置发生火　灾，相邻的２个雨淋区域同时作用，布置方式１的　系统总流量为６３．８１×２：１２７．６２　Ｌ／ｓ。　（２）布置方式２将舞台区域分为相同的４个区　０　域，详见图２。　｝；　善ｌ　？　…　…　ｌ　ｌ…？　…　＿臻　…２５０…０　…２５０～｛￣０　艘…｝…２…４５…（｝…　…　…　’　ｔ　ｊ　◇　０　图２布置方式２示意图　布置方式２计算方式与布置方式ｌ相同，同样　管段名称　１—２　以其中一个区域进行计算，每一个管段的流量及压　表２布置方式２舞台雨淋系统计算表　当量长度　０．８０　力计算如表２　流速ｍ／ｓ　３．０１　起点压力ｍＨ２０　７．００　管道流量Ｌ／ｓ　１　６０　管长ｎｌ　２．８５　管径ｍｍ　２５　Ｋ　ｌｌ５　水力坡降ｍＨ２０／ｍ　１　ｌ１３　损失ｍＨ２０　４．０６　终点压力ｍＨ２０　ｌ１　Ｏ６　２—３　３—４　ｌ１　０６　１７．１０　３　６１　６．１０　２．８５　１．４３　２．１０　２．９０　３２　４０　１１５　１ｌ５　１．２１９　１．６５７　３．８Ｏ　４．８６　６　０４　７．１７　１７　１Ｏ　２４．２６　８—９　９　４　４—５　１２．７４　１９．７３　２４．２６　２．１６　４　８４　１０．９４　２．８５　１．４２　２　５０　Ｏ　６０　２．９０　４．３Ｏ　２５　４０　６５　ｌｌ５　１１５　１１５　２　０２７　１．０４１　０．３４６　４．０６　３　８５　３．１０　６．９９　４．５０　２．３５　１９　７３　２４．２４　２６．６２　１０—１ｌ　９．６８　１．８８　２　８５　０．８０　２５　１ｌ５　１　５４０　３．５４　５．６２　１５．３Ｏ　１７６　城市建筑ｌ建筑消防ｌ　ＵＲＢＡＮＩＳＭ　ＡＮＤ　ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ　Ｉ　ＢＵＩＬＤＩＮＧ　ＦＩＲＥ　续表２　管段名称　起点压力ｍＨ２０　管道流量Ｌ／ｓ　管长ｍ　当量长度　管径ｉｂｍ　Ｋ　水力坡降ｍＨ２０／ｍ　流速ｍ／ｓ　损失ｍＨ２０　终点压力ｍＨ２０　ｌｌ一１２　ｌ５．３Ｏ　４．２４　２．８５　２　１Ｏ　３２　１１５　１．６８６　４．４７　８．３５　２３．６５　１２～５　２３．６５　７　１８　ｌ＿４３　３．７０　５０　ｌ１５　０．５７０　３．３８　２．９２　２６．５７　１３－ｉ４　ｌ３．９５　２．２５　２．８５　０．６０　２５　ＩＩ５　２．２ｌ８　４．２５　７．６５　２１．６０　１４～５　２１．６０　５．Ｏ６　１　４２　３．００　４０　１１５　１　１３９　４．０３　５　Ｏ４　２６．６４　５—６　２６．６２　２３．１８　１．２５　５．７０　８０　１１５　０．６２７　４．６７　４．３６　３０．９８　１５－ｉ６　７．ＯＯ　１．６０　２．８５　Ｏ　８Ｏ　２５　１１５　１．１１４　３．０ｌ　４．Ｏ６　ｌ１．０７　１６－ｉ７　１１．０７　３　６１　２．８５　２．１Ｏ　３２　１１５　１．２１９　３．８０　６．０４　１７．１Ｏ　１７－ｉ８　ｌ７．１０　６．１Ｏ　１．４２　２．９Ｏ　４０　１１５　１．６５７　４．８６　７．１７　２４．２７　２０－２１　１２．７４　２．１６　２．８５　０　６０　２５　１１５　２．Ｏ２７　４　Ｏ６　６．９９　１９．７３　２ｌ一１８　１９．７３　４．８４　１　４３　２．９Ｏ　４０　１１５　１．０４１　３．８５　４　５Ｏ　２４．２４　ｌ８－１９　２４．２７　１０．９４　２．５Ｏ　４　３０　６５　ｌ１５　０．３４６　３．１０　２．３５　２６．６２　２２－２３　９．７ｌ　１．８８　２．８５　０．８０　２５　１１５　１．５４４　３．５４　５．６４　１５．３４　２３－２４　ｌ５．３４　４．２５　２．８５　２．１０　３２　１１５　１．６９１　４．４８　８．３７　２３．７ｌ　２４－Ｉ９　２３．７１　７．１９　１．４３　３．７０　５０　１１５　０．５７２　３．３８　２．９３　２６．６４　２５－２６　１３．９５　２．２５　２　８５　０．６０　２５　１１５　２　２１８　４．２５　７　６５　２１．６０　２６－１９　２１．６０　５．０６　１．４２　３．０Ｏ　４０　１１５　１．１３９　４．０３　５．０４　２６．６４　１９－６　２６．６２　２３．１９　１．２５　５．７Ｏ　８０　１１５　０．６２８　４．６７　４．３６　３Ｏ．９８　６－７　３０．９８　４６．３６　５．６３　７．６０　１２５　１１５　０．１８５　３．４９　２．４５　３３．４２　布置方式２计算结果，此区域设计管道流量：　计流量小于布置方式１。由此可见，　对舞台面积进　置，根据《大空间智能型主动喷水灭火系统技术规　４６．３６　Ｌ／ｓ，平均喷水强度：１９．７６　Ｌ／ｍｉｎ・ｍ。，以最　行合理的分区，设计流量明显减小，　同时也能够满　程》（ＣＥＣＳ　２６３：２００９），按照“严重危险级ＩＩ级”　不利情况下发生火灾，相邻的２个雨淋区域同时作　足规范及设计要求。　进行布置，喷头间距按照矩形布置，长边距离不大　用，布置方式２的系统总流量为４６．３６×２＝９２．７２Ｌ／ｓ。　２．大空间智能灭火装置　于６．２　ｍ，短边距离不大于３ｍ。标准型大空间智能　通过数值比较可以得出，布置方式２的系统设　同样的情况，选用大空间智能灭火装置进行布　灭火装置喷头布置间距不宜小于２．５　ｍ。　～　誊　｝　■　●　●　＿　●　］ｌ　熹　一鬟　　…　。　Ⅻ　，　，　。　篙　ｊ　参　．ｊ　。。　　姜　／２８　ｆ譬　　　噙　捃　＿　——　誊＿　ＩＩ鼍　－》　三　＿——　差　‘　ｊ＃　三　蠢　ｊ　ｌ墓　。　Ｉ嚣删　誉　＿　ｌ善　ｌ墓　ｌ善　Ｉ藿　Ｉ蓦　ｌ蓍　薹　ｌ蓬　ｌ蓍　Ｉ萎　Ｉ薹　望糟　萎　●　＝＝｝　｛　、　，　÷　’、　，　　｛　１　Ｉ｛　∞　Ｉ　Ｉ　Ｉ　ｍ　Ｉ　｝　㈣　。。　Ｉ　啦　Ｉ　１　ｉ　口∞　Ｉ　ｖ１　ｌｌｌｌ　Ｉｌｌｌ　一　一　燮篓盎麓鬟　图３大空间智能灭火装置布置示意图　考虑最不利的火灾发生情况，即在大空间智能　况下，系统的动作喷头数量有所减少，同样可以满　装置是更好的选择。　灭火装置保护范围内任意一点发生火灾，由于灭火　足规范要求。　四、结语　装置具备火源探测功能，所以对火灾的识别能力大　雨淋喷水灭火系统布置方式１和方式２最为显　中国人民解放军陆军军官学院综合文体馆消防　大提高，通过准确确定火灾部位，能够缩小灭火范　著的区别在于其设计流量的不同。布置方式１的设　设计有着相当的代表性，本文对其舞台消防设计做　围，动作喷头个数也随之减少。在综合考虑喷水强　计流量高达１２７．６２　Ｌ／ｓ，布置方式２的设计流量也　出了较为详尽的论述。如何在满足国家规范、确保　度和作用面积的前提下，本系统中灭火装置最大同　到达了９２．７２Ｌ／ｓ；可见通过合理的面积分区，适当　消防安全的前提下，对各种设计方案进行比较，以　时开启个数为１２个，根据喷头技术参数，最大设计　的增加划分区域，可以减少设计流量；设计流量的　优化设计，节省成本，是工程设计当中常见的问题。　流量Ｑ＝６ｏＬ／ｓ。本工程采用环状管网供水，该供水　大小，直接影响着消防水泵的流量、功率，以及影　本文就实际工程消防设计中的一些体会，与大家共　方式可以喷水效果分布更加均匀，提高供水安全程　响消防水池的容积。对于增加的雨淋阀组的造价与　同探讨，有不妥之处敬请批评指正。　度，有利于及早地扑灭火灾。　减少流量而降低的设备造价及消防水池等造价，笔　参考文献　三、舞台消防系统比较　者认为，后者显然更为节省。　［１］ＧＢ５０　Ｏ１６－２００６建筑设计防火规范［ｓ］．　通过以上计算，比较雨淋喷水灭火系统布置的　比较雨淋喷水灭火系统与大空间智能灭火装　［２］ＧＢ５０　０８４—２００１自动喷水灭火系统设计规范　两种方式，布置方式１中采用了３区域的布置，面　置，同样在设计流量上体现，后者确实设计流量更　［Ｓ］．２００５．　积分割简单；该布置方式的最大作用面积大，平均　加小。大空间智能灭火装置设计流量仅为６０　Ｌ／ｓ，　［３］ＣＥＣＳ　２６３：２００９大空间智能型主动喷水灭火系　喷水强度高；以每一个区域一个雨淋报警阀组来说，　安装的喷头数量也相应的减少。最突出方面，减少　统技术规程［Ｓ］．　系统控制相对简单。布置方式２通过区域划分的改　设计流量，大大降低了设备造价及土建投入：而且　（作者单位：广东省高教建筑规划设计院。广州　变，分４个区域进行布置，虽然增加了一个雨淋报　环状管网布置，令整个系统的安全程度更高，保障　５１０６３１）　警阀组，加大了系统控制的难度，但是，通过计算　性更高。因此，就本工程来说，对于紧凑的地下室　看出，设计流量有了明显的下降，而且发生火灾情　空间和昂贵的地下建造成本来说，大空间智能灭火　１７７