淺談航展館建筑電氣設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

引言

中國國際航空航天博覽會(huì)簡(jiǎn)稱"中國(珠海)航展"或"珠海航展",由中央政府批準(zhǔn)舉辦,它是一個(gè)以實(shí)物展示、貿(mào)易洽談、學(xué)術(shù)交流和飛行表演為主要特征的國際性專業(yè)航空航天展覽會(huì)。由于航展館的特殊性,展廳空間高、跨度長(zhǎng),如果變配電房的位置設(shè)置不當(dāng)、展廳照明或展位供電設(shè)計(jì)不合理,就會(huì)給后續(xù)的使用造成困難。因此,筆者根據(jù)珠海市金灣區(qū)航展中心新建主展館的施工圖設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和體會(huì),對(duì)航展館的電氣設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行了分析和總結(jié)。

1工程概況

本工程為珠海市金灣區(qū)航展中心新建主展館,總建筑面積75249.47m2(其中地上74295.15m2,地下954.32m2),首層為展廳及洽談區(qū),二層為辦公區(qū),地下層為水泵房,屬于大型會(huì)展建筑。建筑長(zhǎng)550m,寬120m,高(檐口至屋脊平均高度)26m。

2設(shè)計(jì)所涉及的規(guī)范

包括各類建筑及電氣設(shè)計(jì)規(guī)范,如GB50016一2014《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、JGJ333一2014《會(huì)展建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB50052一2009《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》、JGJ16一2008《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB50034一2013《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》、GB50116一2013《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》等。

3負(fù)荷分級(jí)

一級(jí)負(fù)荷中特別重要負(fù)荷:安防系統(tǒng)用電。

二級(jí)負(fù)荷:展廳照明、展覽用電、生活水泵、通風(fēng)機(jī)、應(yīng)急照明、排煙風(fēng)機(jī)、消防水泵等(根據(jù)GB50016一2014《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》第10.1.2條第5款的要求,本工程室外消防用水量為30L/s,消防用電設(shè)備負(fù)荷為二級(jí)負(fù)荷)。

三級(jí)負(fù)荷:辦公室照明、空調(diào)等負(fù)荷。

4電源

本工程采用兩個(gè)10kV市電電源供電,由市政變電站引兩路10kV電力電纜,埋地引入本工程高壓配電所。為確保一級(jí)負(fù)荷用電,設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)組作為應(yīng)急電源。市電失電時(shí)發(fā)電機(jī)自動(dòng)啟動(dòng),通過自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)向一級(jí)負(fù)荷及部分二級(jí)負(fù)荷供電,當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí),切除非消防負(fù)荷。發(fā)電機(jī)啟動(dòng)信號(hào)引自低壓進(jìn)線配電柜進(jìn)線開關(guān)輔助觸點(diǎn),信號(hào)延時(shí)0~10s啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)組,15s內(nèi)投入額定負(fù)載運(yùn)行。當(dāng)市電恢復(fù)后,柴油發(fā)電機(jī)組冷卻延時(shí),自動(dòng)停機(jī)。消防中心報(bào)警聯(lián)動(dòng)柜、監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等自帶UPs電源。應(yīng)急疏散照明燈及疏散標(biāo)志燈自帶蓄電池。

5變配電房及發(fā)電機(jī)房設(shè)置

本工程總計(jì)算負(fù)荷為14697kw。在展館二層的東西側(cè)各設(shè)置一個(gè)10/0.4kV變配電房,以滿足供電半徑不超過250m的要求。1、2號(hào)變配電房設(shè)置干式變壓器臺(tái)數(shù)均為4×2000kVA+1×1600kVA。在展館首層的東西側(cè)各設(shè)置一個(gè)柴油發(fā)電機(jī)房,每個(gè)發(fā)電機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)一臺(tái)主用功率為500kw的柴油發(fā)電機(jī)組作為應(yīng)急電源。

6高、低壓配電系統(tǒng)

高、低壓均為單母線分段運(yùn)行。低壓配電系統(tǒng)采用~220/380V放射式與樹干式相結(jié)合的供電方式,對(duì)于單臺(tái)容量較大的負(fù)荷或重要負(fù)荷采用放射式供電,對(duì)于照明及一般負(fù)荷采用樹干式與放射式相結(jié)合的供電方式。一、二級(jí)負(fù)荷采用雙電源供電,在末端互投(或在適當(dāng)位置互投):部分二級(jí)負(fù)荷采用應(yīng)急母線段單回路供電:三級(jí)負(fù)荷采用單電源供電。消火栓泵、噴淋泵、應(yīng)急照明、防排煙風(fēng)機(jī)等均為雙回路供電,在末端配電箱自動(dòng)切換,雙回路中的一回路由雙電源供電的相應(yīng)應(yīng)急母線段供電。

7導(dǎo)線選型

根據(jù)JGJ16一2008《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》的第7.4.1點(diǎn)2款3)條,本工程室內(nèi)負(fù)荷供電均采用低煙無鹵型電力電纜、電線。其中消防設(shè)備的雙回路干線電纜選用允許接觸裸護(hù)套礦物絕緣電力電纜或交聯(lián)聚乙烯絕緣、聚烯烴護(hù)套無鹵低煙阻燃耐火電纜。

8展位用電及管線敷設(shè)

展位配電設(shè)計(jì)是航展中心的電氣設(shè)計(jì)重點(diǎn),包括室內(nèi)、外非標(biāo)準(zhǔn)展位的配電。根據(jù)甲方提供的資料,取展位用電負(fù)荷密度為300w/m2。變配電房低壓配電柜出線電纜通過電井敷設(shè)到首層配電間的電纜溝內(nèi),再由電纜溝送到館內(nèi)及戶外展位用電點(diǎn)。

室內(nèi)展位用電設(shè)計(jì):因展廳室內(nèi)跨度大,且用電點(diǎn)要根據(jù)參展商實(shí)際布置,具有不確定性,因而選擇地面電纜溝敷設(shè)的方式。沿展館外墻內(nèi)設(shè)置一圈室內(nèi)電纜溝,縱向每隔25m設(shè)縱向電纜溝,以滿足展廳中部展位用電需要。電纜溝蓋板選用定制款式,除滿足地面荷載要求外,每個(gè)電纜溝蓋板上均設(shè)有活動(dòng)式電纜出線口,以達(dá)到靈活供電及與美觀結(jié)合的要求。室內(nèi)展廳共設(shè)77個(gè)展位配電箱,分別設(shè)于展廳周邊的墻上及展廳中間的柱子上,展廳內(nèi)任何一處到配電箱供電距離均不超過50m。每個(gè)展位配電箱內(nèi)設(shè)350A/4P的塑殼斷路器作為進(jìn)線開關(guān),出線開關(guān)包括5個(gè)100A/4P、5個(gè)63A/4P、6個(gè)20A/4P斷路器,所有出線斷路器均帶剩余電流保護(hù)裝置。

室外展位用電設(shè)計(jì):室外沿展館外圍設(shè)置一圈電纜溝,每隔約50m設(shè)一個(gè)電纜井,根據(jù)航展公司設(shè)計(jì)的室外展區(qū)沿電纜溝適當(dāng)位置設(shè)置共計(jì)10個(gè)戶外展位配電箱,配電箱內(nèi)的配置與室內(nèi)展位配電箱相同,也可以利用預(yù)留的電纜溝及電纜井對(duì)室外展位靈活配電。

9照明系統(tǒng)

9.1光源選擇

細(xì)管直管形三基色熒光燈光效高、壽命長(zhǎng)、顯色性較好,適用于燈具安裝高度較低(通常情況下燈具安裝高度低于8m)的房間如辦公室、會(huì)議室等長(zhǎng)時(shí)間有人工作的場(chǎng)所。金鹵燈具有光效高、壽命長(zhǎng)、顯色性好、結(jié)構(gòu)緊湊、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),適合用于高大空間展廳的普通照明,但啟動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng),不應(yīng)用于應(yīng)急照明,用于應(yīng)急照明的應(yīng)采用能快速點(diǎn)燃的光源。LED燈顯色指數(shù)偏低、表面亮度高容易導(dǎo)致眩光、光通維持率偏低,不宜用于展覽照明,宜用于高大空間應(yīng)急照明。

9.2普通照明

辦公室、會(huì)議室、設(shè)備房等燈具安裝高度較低的房間一般采用細(xì)管直管形三基色熒光燈,燈具配置電子鎮(zhèn)流器:樓梯間、走道等采用高效節(jié)能燈。展廳高度為22m,在16m高的析架上共計(jì)安裝1004套功率為400w的金鹵燈作為普通照明,燈具間距為6~10m,金鹵燈具有光效高、壽命長(zhǎng)、光色好三大優(yōu)點(diǎn),適合用于高大空間照明。展廳長(zhǎng)度為550m,為方便控制照明燈具,普通照明采用智能照明集中控制,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)控制及值班室集中控制。樓梯間照明采用燈具自熄節(jié)能控制。

本工程主要房間的照度及照明功率密度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為:辦公室、展廳3001x(≤8w/m2),消防控制室、弱電機(jī)房5001x(≤13.5w/m2),走道、樓梯間1001x(≤3.5w/m2),門廳、配電裝置室2001x(≤6w/m2)。

9.3應(yīng)急照明

在展廳、疏散走道、樓梯間、安全出口等場(chǎng)所設(shè)置應(yīng)急照明。在展廳16m高的析架上共計(jì)安裝304套功率為2×16w的LED燈盤作為應(yīng)急照明并采用EPs集中供電:在展廳地面按安全疏散路線設(shè)置視覺連續(xù)的疏散指示燈。疏散指示燈有防水功能,其表面荷載不小于地面設(shè)計(jì)荷載。

建筑內(nèi)疏散照明的地面最低水平照度應(yīng)符合下列規(guī)定:

(1)對(duì)于疏散走道,不應(yīng)低于1.01x:

(2)對(duì)于人員密集場(chǎng)所不應(yīng)低于3.01x:

(3)對(duì)于樓梯間、前室或合用前室、避難走道,不應(yīng)低于5.01x。

10火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)

10.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)

根據(jù)本工程的建筑性質(zhì),火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)采用集中報(bào)警系統(tǒng)形式,按二總線報(bào)警回路設(shè)計(jì)。系統(tǒng)總線上設(shè)置總線短路隔離器,每只總線短路隔離器保護(hù)的火災(zāi)探測(cè)器、手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕和模塊等消防設(shè)備的總數(shù)不超過32點(diǎn):總線穿越防火分區(qū)時(shí),在穿越處設(shè)置總線短路隔離器。在本工程首層設(shè)置一個(gè)消防控制室,消防控制室設(shè)有直接通往室外的出口。消防控制室的報(bào)警控制設(shè)備由火災(zāi)報(bào)警控制主機(jī)、聯(lián)動(dòng)控制臺(tái)、CRT圖形顯示屏、打印機(jī)、火災(zāi)應(yīng)急廣播控制柜、消防通信設(shè)備、UPs不間斷電源等組成。

10.2設(shè)備布置

本文就火災(zāi)探測(cè)器的選擇與布置進(jìn)行分析,其余消防設(shè)備布置由于篇幅所限不再論述。

在辦公室、會(huì)議室、走道、樓梯間、設(shè)備房等場(chǎng)所設(shè)置點(diǎn)型感煙火災(zāi)探測(cè)器。根據(jù)GB50116一2013《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》第12.4.1條規(guī)定,高度大于12m的空間場(chǎng)所宜同時(shí)選擇兩種及以上火災(zāi)參數(shù)的火災(zāi)探測(cè)器。且由于展廳寬度達(dá)110m,高度為22m,單一探測(cè)模式很難實(shí)現(xiàn)火災(zāi)的早期探測(cè),故展廳采用管路吸氣式感煙火災(zāi)探測(cè)器和圖像型感煙火災(zāi)探測(cè)器的復(fù)合探測(cè)方式,于展廳南北側(cè)各設(shè)21臺(tái)高靈敏度四管標(biāo)準(zhǔn)型探測(cè)器,每側(cè)探測(cè)器采用管長(zhǎng)55m,以保護(hù)110m寬的大展廳。管路吸氣式感煙火災(zāi)探測(cè)器的水平干管安裝在16m高的析架上,采樣孔設(shè)置在通風(fēng)空調(diào)對(duì)流層下面1m處。圖像型火災(zāi)探測(cè)器采用雙波段圖像火焰探測(cè)器與光截面圖像感煙探測(cè)器的組合,既實(shí)現(xiàn)了對(duì)早期火災(zāi)煙霧的探測(cè)要求,又滿足了早期火災(zāi)火焰探測(cè)的要求,同時(shí)具有實(shí)時(shí)視頻可視功能,在保護(hù)區(qū)域上也實(shí)現(xiàn)了雙重覆蓋。圖像型探測(cè)器布置原則:在滿足視場(chǎng)角及探測(cè)距離的同時(shí),探測(cè)器應(yīng)盡量降低安裝高度,消除探測(cè)器正下方的布防死角。

10.3消防聯(lián)動(dòng)

本工程除了需要聯(lián)動(dòng)消防水泵、防排煙風(fēng)機(jī)、防火卷簾門等常用消防設(shè)備外,重點(diǎn)需聯(lián)動(dòng)展廳頂部的可開啟排煙天棚系統(tǒng):(1)由所在防火分區(qū)內(nèi)的一個(gè)吸氣式火災(zāi)探測(cè)器或圖像型火災(zāi)探測(cè)器的報(bào)警信號(hào)作為自動(dòng)可開啟排煙天棚開啟的聯(lián)動(dòng)觸發(fā)信號(hào):(2)于消防控制室可檢測(cè)可開啟排煙天棚的運(yùn)行狀態(tài)及故障信號(hào):(3)自動(dòng)或通過消防控制室能聯(lián)動(dòng)或手動(dòng)直接開啟可開啟排煙天棚,當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)能同時(shí)開啟全部可開啟排煙天棚:(4)可以手動(dòng)通過純機(jī)械裝置(非電動(dòng))直接開啟可開啟排煙天棚。當(dāng)排煙天棚全部打開時(shí),展館呈現(xiàn)一個(gè)半露天形態(tài),火災(zāi)產(chǎn)生的煙氣能從屋頂自然排出。

11結(jié)語

航展廳建筑,除了上述幾點(diǎn)在設(shè)計(jì)中應(yīng)加以注意以外,還應(yīng)做好與排水、暖通等專業(yè)之間的相互配合。在符合國家、地方以及行內(nèi)相關(guān)規(guī)范的前提下,達(dá)到實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、美觀的最佳組合。