Основные определения сцены театра:

Сценическая коробка по вертикальному сечению распадается на три основные части: трюм, планшет и колосники (рис. 1). Трюм — это помещение, находящееся под сценой, поэтому его называют еще нижней сценой. В трюме находятся механизмы привода круга, подъемно-опускных площадок и прочее оборудование. Нижняя сцена используется для устройства люков-спусков со сцены и для осуществления различных эффектов.

Планшетом — называется пол сцены, деревянный настил, служащий местом для игры актеров и установки декорационного оформления.

Колосники — решетчатый потолок сцены. На колосниках размещаются блоки декорационных, индивидуальных, софитных подъемов и прочее верховое оборудование. На уровне планшета к сцене со стороны зрительного зала примыкает ее передняя часть — авансцена, сзади — помещение арьерсцены, а с боков — так называемые карманы.

Авансцена — это участок сцены, выходящий в зрительный зал за линию занавеса. В современных театрах авансцена зачастую включается в объем сценической коробки и снабжается всем необходимым набором механического оборудования для перемены декораций. Передняя сцена используется как место для игры актеров перед занавесом в непосредственной близости от зрителей. Она может обыгрываться как отдельно от главной сцены, так и в сочетании с нею.

Границей между главной сценой и ее передней частью служит красная линия — линия, по которой проходит антрактовый занавес.

Вся площадь сцены разбивается на условные участки, идущие параллельно рампе. Эти участки называются планами сцены. Отсчет планов начинается с красной линии. Сначала идет нулевой план, за ним первый, второй и т. д. до задней стены сцены. Прежде границей, отделяющей один план от другого, служили кулисы и падуги, висящие на постоянных местах. Кулисы представляют собой мягкую или жесткую декорацию, подвешенную по сторонам сцены и закрывающую ее боковые части. Падуги — это, в сущности, те же кулисы, но подвешенные горизонтально поперек сцены. Они служат для маскировки софитов— приборов, освещающих сцену сверху, — и всего верхнего хозяйства. Кулисы и падуги составляют ряд арок, подвешенных параллельно рампе. Пространство сцены, лежащее между этими арками, и определяло площадь каждого плана. В современном театре это понятие сохранилось, но получило более широкое значение. Формально границей плана сцены считается линия софитных батарей. Это, пожалуй, единственный признак, по которому можно разделить сценическое пространство.

Рисунок 1. Устройство сцены-коробки: 1 — строительный портал; 2 — осветительная галерея; 3 — рабочая галерея; 4— переходный мостик; 5 — колосники; 6 — портальная башня; 7 — огнестойкий занавес.

Сцена сообщается с авансценой при помощи портального отверстия. Архитектурная арка, обрамляющая это отверстие, называется порталом сцены. А пространство, заключенное внутри портальной арки, — зеркалом сцены. В театрах классического типа зеркало сцены несколько меньше размеров портала, так как сверху оно обрезается специальной падугой — арлекином. Арлекин служит для маскировки подошвы огнестойкого и конструкции дороги антрактового занавесов. В современных решениях сцены арлекин, как правило, отсутствует.

Специальные кулисы и падуги, находящиеся за портальной аркой, могут изменять размеры сценического отверстия, образуя так называемое рабочее зеркало сцены или рабочий портал.

По бокам сцены располагаются дополнительные резервные площадки, называемые карманами. В отличие от боковых пространств сцены, карманы находятся за пределами сценической коробки и поэтому имеют пониженную высоту, приблизительно равную высоте портала. Карманы служат для заготовки декораций, собранных на накатных площадках-фурках. Поскольку наиболее активно обыгрываемой площадью являются первые планы сцены, помещения карманов размещаются в этой зоне.

Арьерсцена, или иначе задняя сцена, представляет собой, как и карманы, отдельное замкнутое пространство, примыкающее к задней части главной сцены. 

Основные требования для проектирования:

В зданиях культурно-зрелищных учреждений следует предусматривать водяное пожаротушение:

• в кинотеатрах и клубах с эстрадами при вместимости зрительного зала до 700 мест — пожарные краны; более 700 мест при наличии колосников — пожарные краны и дренчерные установки;
• в клубах со сценами размером 12,5×7,5 м; 15×7,5 м; 18×9 м и 21×12 м при вместимости зрительного зала до 700 мест — пожарные краны и дренчерные установки;
• в клубах со сценами размером 18х9 и 21х12 м при вместимости зрительного зала более 700 мест, со сценами 18х12 и 21×15 м независимо от вместимости, а также в театрах — пожарные краны, дренчерные и спринклерные установки;
• в демонстрационных комплексах театров вместимостью 600 мест и более со сценами панорамного, трехстороннего и центрального типов — установки пожаротушения
• Противопожарное водоснабжение в зданиях библиотек и архивов следует предусматривать при объеме здания 7500 м3 и более. Нормы расхода воды и количество струй на внутреннее пожаротушение надлежит принимать по СП30.13330
• В зданиях спортивного назначения интенсивность орошения при использовании спринклерных установок следует принимать 0,08 л/с на 1м2 исходя из расчета одновременного орошения площади до 120 м2 с продолжительностью работы системы 30 мин.

Система водяного пожаротушения театров (кинотеатрах) состоит из:

• Дренчерных установок. Их размещают под колосниками сцены и арьерсцены, под нижним ярусом рабочих галерей и соединяющими их нижними переходными мостиками, в сейфе скатанных декораций и во всех проемах сцены, включая проемы портала, карманов и арьерсцены, а также в части трюма, занятой конструкциями встроенного оборудования сцены и подъемно-опускных устройств.

Орошение противопожарного занавеса следует предусматривать со стороны сцены.

• Спринклерных установок. Ими защищают сцену и арьерсцену, все рабочие галереи и переходные мостики, кроме нижних, трюм (кроме встроенного оборудования сцены), карманы сцены, арьерсцена, а также складские помещения, кладовые, мастерские, помещения станковых и объемных декораций, камера пылеудаления.
• Пожарных кранов. Пожарные краны устанавливают у входов в зрительный зал и на сцену или
  эстраду, у входов на лестничные площадки.

В зданиях клубов со сценами размеров 18×12, 21×12, 21×15 м, а также в зданиях театров дополнительные пожарные краны диаметром 65 мм со спрыском 19 мм и длиной рукава 10 м устанавливают на планшете сцены.
Пожарные краны диаметром 50 мм со спрыском 16 мм и длиной рукава 10 м устанавливают на колосниках и рабочих галереях; то же во всех остальных помещениях театров, но с длиной рукава — 20 м.
На планшете сцены при его площади до 500 м2 устанавливают три, а при большей площади — четыре пожарных крана.
На каждой рабочей галерее и колосниках размещают не менее двух пожарных кранов, по одному с правой и левой стороны сцены.

Расчетные расходы на систему водяного пожаротушения для театров (кинотеатров) :

Суммарный расчетный расход воды принимается большим из двух случаев работы средств внутреннего пожаротушения

• спринклерных установок сцены (покрытие сцены, все рабочие галереи и переходные мостики), одновременного действия двух пожарных кранов на планшете сцены с общим расходом не менее 10 л/с и двух кранов на верхних рабочих галереях с общим расходом 5 л/с, а также работы секции дренчерных установок портала сцены;
• всех дренчерных установок под колосниками сцены и арьерсцены, нижним ярусом рабочих галерей и соединяющими их рабочими мостиками, одновременного действия двух пожарных кранов на планшете сцены с общим расходом не менее 10 л/с и двух кранов на верхних рабочих галереях с расходом 5 л/с, а также работы секции дренчеров установки портала сцены.

Примечание: Как правило наибольшее количество воды приходится на дренчерные установки.

Расчетный напор на внутреннее пожаротушение:

В тех случаях, когда напор в наружной сети недостаточен для обеспечения расчетной работы противопожарных устройств, следует предусматривать установку насосов, пуск которых следует проектировать:

• дистанционным от кнопок у пожарных кранов — при отсутствии спринклерных и дренчерных установок устройств;
• автоматическим — при наличии спринклерных и дренчерных установок, с дистанционным дублированием (для пуска и установки) из помещений пожарного поста и насосной

Требуемый напор определяется гидравлическим расчетом. 

Свободный напор для гидравлического расчета определяется в зависимости от диктующей точки:

• для пожарных кранов свободный напор  следует предусматривать таким, чтобы получаемая компактная струя орошала наиболее высокую часть расчетного помещения. Напор пожарных кранов на планшете сцены должен обеспечивать получение компактных струй высотой, превышающей на 2 м расстояние от планшета до колосникового настила.
• для наиболее удаленного и высокорасположенного оросителя свободный напор должен быть не менее 500 ГПа (5 м вод.ст.)

Основная проблема водяного пожаротушения театров, кинотеатров

После того, как Вы выполните все необходимые расчеты, Вы получите некоторую расчетную цифру (требуемый напор и расход). Для театров и кинотеатров, как правило это очень большие значения порядком 400 м³/час и выше при напоре от 50м.

В редких случаях городской водопровод может обеспечить данные параметры. Обычно необходимо проектировать насосную станцию пожаротушения. Согласно нормам РФ, мы может устанавливать один рабочий и один резервный насос.

К примеру рассмотрим график насоса, который был подобран для следующих параметров: расход 489 м³/час, напор 70м. 

Насос отлично подобран на расчетные параметры. 

Только обратите внимание на график , что насос работает в диапазоне от 55 м³/час. 

При строительстве театра «X» был установлен данный насос. Система АУПТ была смонтирована и готова к работе . Но когда начали сдавать объект инспекции, система не запустилась. Что произошло? При сдачи объекта открыли пожарный кран с расходом 2,5л/с, давление в сети упало, насос запустился, стал вибрировать и отключился примерно через 30 секунд. Чтобы сдать этот театр,  пришлось устанавливать частотный преобразователь на данные насосы и предусматривать специальный шкаф. В итоге стоимость системы получилась крайне дорогой. К тому же не все производители смеют сертифицированные пожарные шкафы для насосов с частотным преобразователем. 

В любом другом объекте с большими расходами на пожаротушение может возникнуть аналогичная проблема. При начале развития пожара, как правило начинает работать только пожарный кран и несколько спринклерных оросителей. Если пожар не ликвидировался и продолжает развиваться, то уже спустя некоторое время раскрываются все расчетные оросители и дренчеры. Т.е. в начальный этап пожара, при установки одного рабочего насоса с большой производительностью, мы не запустим систему водяного пожаротушения в работу, т.к. насос не работает на маленькие расходы.

Чтобы не возникало таких проблем, лучше устанавливать насосную группу из нескольких рабочих насосов с каскадным включением. Смотреть график ниже.

Из графика видно, что мы охватываем весь диапазон расходы от 0 и более м³/час, т.е. насосная установка обеспечивает защиту от пожара от начала его развития, когда еще расходы воды не вышли на расчетные параметры.

При этом у данной схемы есть несколько положительных моментов:

• не возникает гидравлического удара в системе АУПТ
• снижаются перебои в электроэнергии (т.к. у нас насосы с более низкой мощностью включаются в работу последовательно)
• дешевле заменить сломанный насос из насосной группы
• обеспечиваем работу в системе от начала развития пожара (при расходе от 2,5-5 л/с)

При объединенной системе АУПТ с пожарными кранами, перед пожарными кранами обязательно необходимо устанавливать диафрагмы, для снижения давления перед ПК (давление должно быть не более 40м)

 На современном рынке так же появились насосные установки для пожаротушения с частотным преобразователем (фирма ООО Плазма-Т)

Остальные требования к системе АУПТ для театров Вы найдете в приложении Л СП 118.13330.2012. 

Литература: СП 118.13330.2012 «Общественные здания и сооружения» приложение Л. «Требования к внутреннему противопожарному водопроводу зданий культурно-зрелищных учреждений, библиотек, архивов и спортивных сооружений».