湖北剧场的给水排水设计实例

申安付
(华中理工大学 建筑设计研究院，湖北武汉430074)

　　摘　要：剧场的建筑给水排水设计种类齐全，设备复杂，与其他专业配合要求多，其中以消防灭火系统的自动喷水灭火系统、雨淋灭火系统及热水供应系统最为突出。
　　关键词：剧场；给水排水设计；消防系统
　　中图分类号：TU2422；TU82
　　文献标识码：C
　　文章编号：1000-4602(1999)11-0054-03

1 生活给水排水系统

　　①剧场的冷水系统主要包括公用卫生间、化妆间、贵宾室内私用卫生间的给水供应，空调冷却水的补充水，休息室饮用水供应及室外浇洒、绿化用水。
　　 室内给水设计秒流量：Q_g＝12 L/s。
　　空调冷却水补充水量按所需冷却水量的2%计；该工程室外市政管压不足，故设置变频调速供水系统进行二次加压，其型号为WPS—50/40—111。该设备组成单元为水泵、变频调速器、控制器、压力传感器和配电柜，采用变压变量供水方式。水泵选用两台立式多级离心泵，型号为80DL—2，Q＝50 m³/h，H＝392kPa(一用一备)。
　　本工程最高日用水量Q_d＝180m³/d，最大时用水量Q_h＝Q_d·20%＝36m³/h。?
　　该工程室外环境要求较高，有较大量车位和庭院绿化面积，故设计中在停车位侧边布置洒水栓，场地布置雨水口和地下排雨水暗管，以利冲洗汽车和浇洒道面；于建筑后侧靠外墙离地0.8m处设水龙头，以供浇花和清洗台阶之用。?
　　②排水系统设计与通常民用建筑类似，台仓内因标高较低，舞台机械检修及其他因素造成积水，故设集水井，内设潜水泵，加压排至室外雨水系统。

2 热水系统

　　化妆间、演员用卫生间、淋浴间供应热水，供水温度为65℃。
　　采用循环式热水供应系统。
　　根据卫生器具和其热水量定额计算法，混合水量为：Q_h＝14.5m³/h；65 ℃热水量为8m³/h，经计算循环流量为2.8m³/h。
　　热水循环泵采用管道式离心泵(一用一备)，IRG25—100，Q＝3m³/h、H＝123 kPa。
　　热水水源：由与空调采暖共用的直燃溴化锂吸收式冷温水机提供，该设备有如下特点：
　　①制冷或采暖的同时制取卫生热水；
　　②亦可单独产生热水；
　　③流速高，光管换热，不结垢；
　　④不间断运行，停机腐蚀少，寿命长。
　　本设计中采用方式为：在夏季制冷或冬季采暖的同时制取卫生热水，在空调系统停用期间如春、秋季，则单独产生热水。?

3 消防给水系统

　　剧场因前述的众多特点，相应灭火设施也要求较严，具体有以下几种：?
3.1 消火栓给水系统
　　室内消火栓的布置保证有两支水枪的充实水柱同时到达室内任何部位，观众厅及外走道布置较为方便，在其四个出口侧嵌墙内敷；舞台因有防火幕将其与观众厅分隔为两个防火分区，故消火栓与观众厅不能互为使用，布置较困难。本设计主要布置在舞台底部两侧、舞台挑廊两侧、跑马廊两侧，另观众厅闷顶亦布置两支消火栓。系统竖管连成环网，室外设置两套消防水泵接合器，距接合器15～40m内设室外消火栓。?
　　 屋顶设消防水箱，容积：

?　V_X＝(10×60×q_x)/1000

　　式中　V_X——屋顶消防贮备10 min水量，本工程取9m³?
　　?　　q_x——消火栓用水量，本设计中取值为15 L/s
　　地下水池贮备消防水量：
?　　　　　Q_X＝2×q_x×3600/1000＝108m³?
　　泵房设两台立式多级离心式消火栓给水专用泵(一用一备)，水泵型号80DL—3，Q＝65.2m³/h、H＝503 kPa。?
3.2 闭式自动喷水灭火系统
　　近年剧场建筑均设空调系统，且内部含办公、会议、展览等功能，按《建筑设计防火规范 》，当座位数超过1 500个时，剧院观众厅、舞台上部、化妆室、道具室、储藏室、贵宾室、展览厅、会议室、休息室应设置自动喷水灭火设备，另观众厅上部闷顶超过0.8 m，且设备较多，可燃物多，所以其内部也应设置喷头与探测器。?
　　设计喷水强度为6 L/(min·m²)，作用面积200m²，喷头工作压力9.8×10⁴Pa，设计 喷水量20.0L/s，实际计算为30L/s。闭式喷头型号为ZSTZ15/68。?
　　地下水池贮备水量：?
?　　　　　　Q₂＝1×30×3 600/1000＝108 m³?
　　泵房内设两台自喷系统水泵，型号为100DL—3，Q＝100 m³/h，H＝588 kPa，室 外设两套地下式自喷水泵接合器。?
3.3 雨淋及水幕系统
3.3.1 舞台葡萄架下部设雨淋灭火系统
　　①系统组成?
　　a?火灾探测自动控制系统；?
　　b?自动控制雨淋阀门系统；?
　　c?带开式喷头的自动喷水系统。?
　　控制信号如下：

　　②设计要点?
　　a.该工程采用带闭式喷头传动控制系统，传动管不必计算，充水管道一律采用DN25mm，充气时可采用?DN15 mm管道，本设计中传动管网为DN25mm的充水管道。
　　b.喷头间距布置根据每个喷头的保护面积确定，本设计中喷头两个方向间距都为2.5m，开式喷头采用ZSTK—15。?
　　c.水力计算按照一组中所有开式喷头或水幕喷头同时作用计算，以此作为设计消防水箱、消防水泵的依据，该剧场舞台葡萄架下喷淋灭火强度采用13 L/(min·m²)，设计流量65 L/s，作用面积300m²，因舞台面积为600m²，分为两个区。?
　　d.灭火工作时间为1 h。?
　　e.火灾初期10min的消防水量来自屋顶水箱(贮备水量39m³)：50 min内的消防用水量来自地下消防用水贮备水池，雨淋系统储备水量为234m³。
　　f.计算：开式喷头出流量?
　　　Q＝μF(zgH)^1/2 ?
　式中?Q——喷头出流量?
?　　　　　μ——喷头流量系数?
　　　　　　F——喷口截面积?
　　　　　　g——重力加速度?
　　　　　　H——喷口处水压?
　　其余计算还有管段沿程水头损失、局部水头损失，雨淋阀的局部水头损失，淋水管网上手动控制旋塞、控制闸阀、止回阀的局部水头损失，开式自动喷水系统入口处所需水压。?
3.3.2 防火幕上部设水幕灭火系统
　　水幕用水量按2L/(s.m)考虑，其火灾控制信号过程同雨淋灭火系统水幕喷头为ZSTM—15。该工程水幕灭火系统与雨淋灭火系统共用水泵，水泵流量为水幕灭火用水量与雨淋灭火用水量之和。扬程取较大值，喷淋、水幕系统共用泵为三台卧式单吸单级离心泵，型号为IS125—80—250，Q＝180m³/h，H＝626 kPa，两用一备。
3.4 水喷雾灭火系统及气体消防
　　对不宜用水灭火的地下室自备发电机房设水喷雾灭火系统，高低压配电室、空调机房、水泵房、消防控制室，根据灭火种类等设置灭火器。
3.4.1 水喷雾灭火系统的组成
　　a.?水源与供水设备：利用城市管网或自设贮水及加压设备。本设计中与自动喷淋系统共用水泵。因自动喷淋系统所需压力为0.60 MPa，水喷雾雨淋阀组前压力为0.45 MPa，故设减压阀减压。?
　　b.?管道：采用内外镀锌钢管。?
　　c.?雨淋阀组：环境温度不应低于4 ℃，设置地点设有排水设施。
　　d.?过滤器、泄水阀、排污管。
　　e.?水雾喷头：其工作压力因用于灭火，应不小于0.35MPa。
　　f.?控制：自动控制、搬运控制、应急操作。?
3.4.2 基本参数
　　a.?设计喷雾强度：用于灭火时，按规范发电机房的设计喷水强度为20 L/(min·m²)。?
　　b?持续喷雾时间：按不同性质为0.4～1 h,本工程灭火点为发电机房，喷雾时间采用0.5h 。?
　　c?系统响应时间：用水灭火时采用45s。?
　　d?保护面积确定：?
　　当保护对象外形不规则时，按包容保护对象的最小规则形体的外表面面积确定；开口容器的 保护面积应按液面面积确定。?
3.4.3 喷头布置
　　水雾喷头的位置根据喷头的雾化角，有效射程按满足喷雾直接喷射并完全覆盖保护对象的表面布置，按矩形布置，这里喷头型号采用ZSTG11/129。?

4 空调冷却水系统

　　采用压力回流系统：

?

　　按暖通空调专业提供冷却水量大小，选用超低噪声冷却塔，型号采用SC—300 UL,置于屋顶。冷却塔与冷水泵数量相对应，冷却循环水泵与冷水机组共同设置，以利管道布置和系统运行，冷却水系统最低处设放水管道及阀门。冷却塔补充水量由与消防水量合用的屋顶水箱供给，冷却水泵型号为IS200—150—315(B)，Q＝330 m³/h，H＝214 kPa。?
　　电子除垢仪采用型号：DGD—F—350，直通一体式。?

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　　电　话：(027)87542356(O) 87543083(H)
收稿日期：1999-04-13