中國人民醫(yī)院中國人民博物館消防設(shè)計(jì)

0周邊地區(qū)12區(qū)文化部位于北京鼎盛時(shí)期的人民大會堂西側(cè)。總建筑面積為11.893公頃，總建筑面積約20萬米。地上高度46.285m,歌劇院臺倉地下深度27.500m,室外景觀水池3.5萬m。本工程共有3個(gè)分區(qū)。北區(qū)(201區(qū)):有六級人防地下車庫、水下通廊、畫廊、商店、茶室、咖啡廳、預(yù)售票、檢票處、藝術(shù)用房等。中區(qū)(202區(qū)):為劇場區(qū),外觀是一個(gè)“超橢圓形殼體”,位于水池中央。東西向長212.24m,南北向長143.64m。內(nèi)部設(shè)有2500座的歌劇院,2000座的音樂廳和1200座的戲劇場。本區(qū)還有為劇場服務(wù)配套的化妝間、排練廳、練琴房、錄像錄音室、布景制作間、倉庫、技術(shù)用房、維修間、辦公室、會議室、接待室、消防控制室等。南區(qū)(203區(qū)):有多功能廳(600人的小劇場)、化妝間、餐廳、廚房、單宿、休息廳、預(yù)售票房、檢票處、技術(shù)用房、變配電室、冷凍站、熱力點(diǎn)、排風(fēng)排煙機(jī)房等。1消防水1.1消防水炮系統(tǒng)本工程共設(shè)計(jì)有室外消火栓系統(tǒng),室內(nèi)消火栓系統(tǒng),消防水炮系統(tǒng),自動噴水滅火系統(tǒng)(濕式、干式、預(yù)作用自動噴水-泡沫聯(lián)用滅火系統(tǒng),雨淋系統(tǒng)及水幕系統(tǒng))。1.2消防水源、水量和水泵房1.2.1聯(lián)合取水措施由市政給水管網(wǎng)與地下室2200m3消防水池(共分5格)和消防水泵聯(lián)合供水。在歌劇院屋頂層水箱間內(nèi)設(shè)有80m3(分2格)消防水箱,450L氣壓罐和2臺增壓穩(wěn)壓泵Q=6L/s,H=25m,以確保各消防系統(tǒng)最不利處消防初期用水,消防水箱、水池內(nèi)均分格設(shè)有水箱自潔消毒器。1.2.2次火災(zāi)時(shí)最大單位用量中國國家大劇院消防用水量見表1和表2。一次火災(zāi)時(shí)最大用水量G=[表1中1+2+3]+[表2中3+6+9+10+11]=1653(m3)。1.2.3試泵在地下室消防水池旁設(shè)有水消防各系統(tǒng)的消防水泵。室外消火栓泵3臺(2用1備),室內(nèi)消火栓泵3臺(2用1備),消防水炮泵3臺(2用1備),自動噴水滅火系統(tǒng)泵4臺(3用1備)(包括濕式、干式、預(yù)作用自動噴水-泡沫聯(lián)用滅火系統(tǒng)),雨淋泵4臺(3用1備),水幕泵4臺(3用1備)。各消防系統(tǒng)泵組均帶控制箱和巡檢設(shè)備,各消防系統(tǒng)出水管上均設(shè)有防超壓的泄壓閥。1.3消防環(huán)管演變從大劇院東西兩側(cè)市政管道分別引入DN200給水管與大劇院室外DN200環(huán)狀給水管網(wǎng)(即消防環(huán)管)相連。室外消火栓沿景觀水池外路邊布置,采用地下式消火栓,間距不大于120m。在大劇院202區(qū)周圍有寬度為8m的消防通道(-11.5m),設(shè)有供消防人員專用的室外消火栓(間距為60m)及室內(nèi)各消防系統(tǒng)的消防水泵接合器。消防通道室外消火栓系統(tǒng)見圖1。1.4雙出口、單出口消火栓本工程室內(nèi)消火栓為一個(gè)系統(tǒng),當(dāng)消火栓栓口的出水壓力大于0.5MPa時(shí),采用減壓穩(wěn)壓消火栓。室內(nèi)消火栓的間距為30m,消火栓的栓口直徑為65mm,水帶長度25m,水槍噴嘴口徑19mm。所有雙出口、單出口消火栓均為帶消防卷盤的消火栓,消防卷盤的栓口直徑為25mm,配備的膠帶內(nèi)徑為19mm,消防卷盤噴嘴口徑為6mm。歌劇院屋頂上設(shè)置一個(gè)裝有顯示裝置試驗(yàn)檢查用的試驗(yàn)消火栓。在消防電梯間、樓梯間、各走道的明顯地點(diǎn)以及大面積(F>200m)的設(shè)備用房內(nèi)設(shè)有消火栓。消火栓箱內(nèi)設(shè)有消火栓水泵啟動按鈕。各消防電梯井底設(shè)排水泵,排水量按10L/s設(shè)計(jì)。202區(qū)室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)設(shè)墻壁式消防水泵接合器4個(gè),安裝于-11.5m消防環(huán)道內(nèi)側(cè)202區(qū)內(nèi)有明顯標(biāo)志的消防小室內(nèi)的墻壁上,見圖2。201區(qū)、203區(qū)室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)設(shè)地下式消防水泵接合器各2個(gè),見圖3和圖4。1.5自動噴霧干燥系統(tǒng)1.5.1噴霧的噴規(guī)與消防水泵接合器歌劇院、戲劇場舞臺上部、地下排練廳、地下畫廊、地下商店等按《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50084—2001,以下簡稱“噴規(guī)”)中危險(xiǎn)級Ⅱ級設(shè)計(jì)。辦公室、會議室、貴賓室、休息廳、前廳、走道、維修間、化妝間、預(yù)售票房、檢票處、餐廳、廚房、茶室、咖啡廳和層高小于8m高的觀眾廳及大于800mm的觀眾廳吊頂內(nèi)等按“噴規(guī)”中危險(xiǎn)級Ⅰ級設(shè)計(jì)。除集裝箱倉庫外,自動噴水滅火系統(tǒng)選用快速響應(yīng)噴頭,玻璃球直徑3mm,流量系數(shù)K=80,廚房噴頭動作溫度為93℃,歌劇院、戲劇場舞臺格柵上部噴頭動作溫度為79℃,其它均為68℃。-21.89m層集裝箱倉庫按“噴規(guī)”倉庫危險(xiǎn)級Ⅱ級設(shè)計(jì),采用快速響應(yīng)早期抑制噴頭。玻璃球直徑1.5mm,流量系數(shù)K=200,噴頭動作溫度68℃。噴頭在有吊頂時(shí)向下安裝采用下垂型噴頭,無吊頂時(shí)向上安裝采用直立型噴頭,而安裝快速響應(yīng)早期抑制噴頭處,噴頭必須向下安裝。觀眾廳、公共大廳及環(huán)廊、貴賓室等采用隱蔽式噴頭,一般房間均采用下垂型噴頭。當(dāng)?shù)蹴敻叨瘸^800mm且有可燃物時(shí),吊頂內(nèi)也設(shè)噴頭,噴頭向上安裝,距頂板100～150mm。噴灑管道按每約800只噴頭設(shè)1個(gè)報(bào)警閥,在每個(gè)報(bào)警閥組控制的最不利點(diǎn)噴頭處,均設(shè)有DN25末端試水裝置。在防火分區(qū),各樓層的最不利點(diǎn)噴頭處,設(shè)有DN25的試水閥。在噴灑管道上設(shè)有消防水泵接合器。202區(qū)設(shè)4個(gè)墻壁式消防水泵接合器。201區(qū)設(shè)2個(gè)地下式消防水泵接合器。202和203區(qū)自動噴水滅火系統(tǒng)見圖5。1.5.2動噴灑滅火系統(tǒng)202區(qū)-7.00m層物流通道處均在室外,冬季溫度在0℃以下,故設(shè)計(jì)為干式自動噴水滅火系統(tǒng),按“噴規(guī)”中危險(xiǎn)級Ⅱ級設(shè)計(jì)。噴頭采用直立型向上安裝。干式系統(tǒng)管道的末端設(shè)快速排氣閥。干式系統(tǒng)的配水管道充水時(shí)間小于1min。噴灑水泵和消防水泵接合器,干式系統(tǒng)和濕式系統(tǒng)合用。空氣壓縮機(jī)控制系統(tǒng)的壓力小于0.05MPa。1.5.3泡沫噴淋系統(tǒng)201區(qū)地下車庫因冬季不采暖,采用了預(yù)作用自動噴水-泡沫聯(lián)用滅火系統(tǒng),見圖6。按“噴規(guī)”中危險(xiǎn)級Ⅱ級設(shè)計(jì)。持續(xù)噴泡沫時(shí)間大于10min。泡沫噴淋系統(tǒng)選用水成膜泡沫液。泡沫混合液至車庫最遠(yuǎn)點(diǎn)噴頭的時(shí)間,根據(jù)《低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》,經(jīng)計(jì)算為5min。噴頭在-11.00m層均為向上安裝,-7.00m有部分噴頭為向下安裝,上噴采用直立型噴頭,下噴采用下垂型噴頭。有關(guān)本系統(tǒng)的管道計(jì)算、泡沫罐、比例混合器、空壓機(jī)的選擇待另文再敘。1.5.4基于“噴規(guī)”的級設(shè)計(jì)在歌劇院、戲劇場的主舞臺葡萄架下部,歌劇院后舞臺和兩側(cè)舞臺上部,戲劇場兩側(cè)舞臺上部,布景制作間、布景繪制間、布景裝配區(qū)等設(shè)雨淋滅火系統(tǒng),見圖7,圖8。按“噴規(guī)”嚴(yán)重危險(xiǎn)級Ⅱ級設(shè)計(jì)。雨淋噴頭采用開式噴頭,其開啟可用探測器控制或閉式噴頭控制。各雨淋系統(tǒng)給水進(jìn)口處采用雨淋報(bào)警閥及手動快開閥。雨淋報(bào)警閥分別設(shè)在歌劇院和戲劇場舞臺后部入口處附近,以便于操作管理。雨淋閥在演出期間為防止誤噴設(shè)為手動啟動,其余時(shí)間均自動控制。1.5.5舞臺水幕系統(tǒng)在歌劇院主舞臺與觀眾廳的金屬防火幕、主舞臺與側(cè)舞臺的金屬防火幕、主舞臺與后舞臺的金屬防火幕設(shè)防護(hù)冷卻水幕系統(tǒng);在戲劇場主舞臺與觀眾廳的金屬防火幕、主舞臺與側(cè)舞臺的防火卷簾處亦設(shè)防護(hù)冷卻水幕系統(tǒng);在202區(qū)-6.00m層,貨倉及臺倉進(jìn)出口處,當(dāng)防火卷簾耐火極限不能滿足3h時(shí),設(shè)防護(hù)冷卻水幕系統(tǒng)(見圖9),圖10為舞臺水幕系統(tǒng)。水幕系統(tǒng)采用水幕噴頭。各水幕系統(tǒng)給水進(jìn)口處采用控制閥(雨淋閥或電磁閥)及手動快開閥(蝶閥)。1.6消防水炮系統(tǒng)1.6.1水炮樣的補(bǔ)充在殼體內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時(shí),消防車無法進(jìn)入滅火。做為室外消火栓的補(bǔ)充,在劇場區(qū)±0層設(shè)4門移動式水炮。在歌劇院、戲劇場、音樂廳屋頂共設(shè)有14門固定水炮及移動水炮,以便火災(zāi)時(shí)各劇場之間相互噴水滅火及對殼體上部進(jìn)行噴水保護(hù)。1.6.2射擊設(shè)備水炮可遙控、自控和手動控制。水炮水平掃射(旋轉(zhuǎn))180°。上下噴射角度共145°,向上100°,向下-45°。水炮系統(tǒng)見圖11。2氣體消防設(shè)計(jì)聲光控制室、消防控制中心、保安監(jiān)控樓宇自控中心、信息處理中心、大小錄音間的控制室、演播室的控制室等設(shè)置氣體消防。選用七氟丙烷,滅火濃度≥6%。3消火栓的設(shè)計(jì)按《建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ140—90,1997年版)進(jìn)行設(shè)計(jì)。所有放置室內(nèi)消火栓的部位,均設(shè)有手提式滅火器,干粉磷酸銨鹽5A。劇場的舞臺及后臺的部位,按嚴(yán)重危險(xiǎn)級A類火災(zāi)設(shè)計(jì)。錄音室、多功能廳、餐廳、廚房按中危險(xiǎn)級A類火災(zāi)設(shè)計(jì)。劇場觀眾廳、辦公、會議、商店等按輕危險(xiǎn)級A類火災(zāi)設(shè)計(jì)。變配電室采用推車式滅火器。干粉滅火劑采用磷酸銨鹽。4消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)(1)消防水池容積。水池容積是按一次火災(zāi)時(shí)段能用到的消防設(shè)施同時(shí)用水量確定。經(jīng)比較計(jì)算歌劇院舞臺著火時(shí),同時(shí)開放的消防設(shè)施最多,故以此確定消防水池容積。但在2000年進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》正在修訂,本工程是根據(jù)報(bào)批稿設(shè)計(jì)的,水幕系統(tǒng)火災(zāi)延續(xù)時(shí)間為3h。另外《固定消防炮滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》為征求意見稿,對火災(zāi)延續(xù)時(shí)間規(guī)定不清,本工程是參考首都機(jī)場消防炮設(shè)計(jì)的。故消防水池容積比現(xiàn)規(guī)范偏大。因消防水池已施工完,況且劇場罩在殼體下消防主要立足于自救,為安全起見未改變消防水池容積。(2)消防水池的消毒問題。原設(shè)計(jì)為循環(huán)泵加氯系統(tǒng),考慮到劇場的安全改為水箱自潔消毒器。(3)消防水泵的自檢。大劇院水消防系統(tǒng)很多,為防止消防泵機(jī)組的銹蝕卡死現(xiàn)象,保證火災(zāi)時(shí)消防泵及時(shí)投入工作,設(shè)計(jì)了水泵低速自檢系統(tǒng)。每7～15d巡檢一次。(4)設(shè)室外消火栓泵。由于大劇院建筑的特殊性,劇場區(qū)外圍是3.5萬m2的大水池,水池外的室外消火栓距離劇場區(qū)太遠(yuǎn),況且在-11.50m還隔有8m寬的消防環(huán)道。并且市政外網(wǎng)不能滿足火災(zāi)時(shí)的消防用水量。故消防水池內(nèi)存有室外消防水量。火災(zāi)時(shí)由室外消火栓泵從消防水池抽水供給消防環(huán)道上的室外消火栓,從而保證消防環(huán)道上的水泵接合器用水。(5)消防環(huán)道處室外消火栓為何間隔按60m設(shè)置。大劇院劇場區(qū)消防環(huán)道為橢圓型,火災(zāi)時(shí)影響消防隊(duì)員的視線。另外在消防環(huán)道處設(shè)有消防水泵接合器,室內(nèi)消火栓系統(tǒng)4個(gè),消防水炮系統(tǒng)4個(gè),自動噴水滅火系統(tǒng)5個(gè),雨淋系統(tǒng)7個(gè),水幕系統(tǒng)7個(gè),規(guī)范規(guī)定水泵接合器應(yīng)設(shè)在室外便于消防車使用的地點(diǎn),距室外消火栓宜為15～40m。為火災(zāi)時(shí)方便消防車取水,根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)為60m間距。(6)消防水泵接合器的選型。在劇場區(qū)選用墻壁式水泵接合器并放置在不會結(jié)凍的消防小室內(nèi),因201區(qū)建筑物均在地下,故設(shè)地下式水泵接合器。(7)管道電伴熱。地下車庫不采暖,對消火栓管道以及報(bào)警閥前的噴灑管道用恒功率電伴熱防凍。(8)舞臺格柵上噴頭動作溫度。演出時(shí)燈光聚熱格柵上溫度上升,比劇場其他部位溫度高,經(jīng)調(diào)研北京天橋劇場等選用79℃,本工程也設(shè)計(jì)為79℃。(9)舞臺雨淋系統(tǒng)傳動管管徑的確定。雨淋系統(tǒng)傳動管