王 莉, 崔振輝
(中國建筑設(shè)計院有限公司,北京 100044)
會展即會議和展覽的簡稱。國內(nèi)現(xiàn)今建設(shè)的大多數(shù)會展場館均以展覽為主、會議為輔?,F(xiàn)代會展承載著為經(jīng)濟發(fā)展服務(wù)的商貿(mào)展覽功能,服務(wù)于企業(yè)和商家進行產(chǎn)品推廣與展示、技術(shù)交流與合作等。作為會展活動載體的會展建筑,它的用電負荷需求具有增長性和不確定性,因此電氣設(shè)計在滿足可靠性的前提下,還應(yīng)考慮經(jīng)濟合理性和前瞻性。
本項目位于青島西海岸,可遠眺黃海景區(qū)。工程包括會展中心、12個獨立展館和1個展廊。地下局部一層,地上二層。停車樓有2棟,地上4層??偨ㄖ娣e約26.5萬m2。總平面布局詳見圖1。
通過調(diào)研,筆者搜集了近年來國內(nèi)已建成并投入運營的特大型甲級會展建筑的電氣設(shè)計資料,并統(tǒng)計其單位建筑面積負荷指標(biāo),詳見表1。
圖1 會展中心業(yè)態(tài)分布圖
展廳的單位建筑面積負荷指標(biāo)是一個比較重要的參數(shù),JGJ 333-2014《會展建筑電氣設(shè)計規(guī)范》第3.2.4節(jié)要求會展建筑的電氣負荷宜根據(jù)輕型展、中型展、重型展的需求在方案階段采用單位指標(biāo)法進行計算,在初步設(shè)計和施工圖階段采用單位指標(biāo)法結(jié)合需要系數(shù)法進行計算,并在條文解釋里給出了以下參考值,詳見表2。
會展建筑的設(shè)計參數(shù)對比表 表1
不同展會類型的負荷密度取值 表2
條文解釋里也指出“僅以輕型展、中型展、重型展確定用電負荷是否合適,是否需以當(dāng)?shù)厮e辦的不同展會中最大用電負荷來確定實際所需用電負荷,需要由實際調(diào)研后確定”。
設(shè)計初期,會展顧問公司提供的任務(wù)書中明確了用電需求:每個展廳3 000kW(每個展廳的面積約9 900m2),該用電指標(biāo)略微高于規(guī)范里說的重型展的指標(biāo)。從其他工程實例中了解,目前國內(nèi)的會展業(yè)隨著市場化、專業(yè)化、國際化水平的提高,對用電的需求也在不斷提高,展廳的單位建筑面積負荷指標(biāo)需要設(shè)計人員根據(jù)現(xiàn)行實際情況來確定和調(diào)整。同時,工程中的十字展廊與展廳貼鄰,作為室內(nèi)展的補充,也可獨立開展。這一部分的展場用電負荷指標(biāo)按照會展顧問的意見,按(100~150kW)/ 5 000m2預(yù)留,室外展位箱的位置需考慮開展時現(xiàn)場取電方便。會展建筑其他場所的單位建筑面積功率密度可參照見表3。
各類負荷用電指標(biāo) 表3
本工程變壓器總裝機容量62 450kVA,根據(jù)當(dāng)?shù)仉娏σ?guī)劃方案,從地塊西南角現(xiàn)狀110kV變電站、西北側(cè)或東北側(cè)規(guī)劃110kV變電站分別引入3路10kV共計6路市政電源。在會展中心地下1層設(shè)置10kV高壓總配電室,10kV電源經(jīng)分配后供給 10/0.4kV變配電所用電,6路高壓同時運行,每兩路為一組,互為備用,采用單母線分段運行,手動聯(lián)絡(luò)。
變配電室的設(shè)置,重點考慮會展建筑實際運營特點,同時由于展廳為大跨度的高大無柱空間,應(yīng)結(jié)合平面布局,使變配電室盡量靠近負荷中心。為保證展廳的連續(xù)性和展覽面積要求,各展廳變配電室避開主要人員出入口,設(shè)置在本展廳對應(yīng)的地下1層,為承擔(dān)本展區(qū)內(nèi)的展覽、照明、動力、空調(diào)等負荷供電。制冷機房單獨設(shè)置變配電室,靠近制冷機房。由于高壓配電室、變配電室均設(shè)置在建筑的最底層,應(yīng)當(dāng)?shù)毓╇姴块T要求,電氣機房的地面應(yīng)高于本層其他部分地面800mm,以消除積水隱患,并采取防潮措施。設(shè)備吊裝孔在制冷機房附近,利用地下室的走廊作為設(shè)備的運輸通道。各變配電室的變壓器容量以及供電關(guān)系見圖2。
圖2 供電關(guān)系示意圖
本設(shè)計單位建筑面積用電安裝容量為235VA/m2,與表2中的數(shù)據(jù)相比較略高,考慮到實際需求和后期發(fā)展,是比較合理的,既能滿足會展工藝需求,又可以減少后期運營運維的成本投資。
柴油發(fā)電機組的設(shè)置應(yīng)滿足以下要求:(1)JGJ 333-2014《會展建筑電氣設(shè)計規(guī)范》第5.2.1條規(guī)定:特大型會展建筑宜設(shè)置柴油發(fā)電機組。(2)JGJ 16-2008《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》第3.2.9條規(guī)定:對于一級負荷中的特別重要負荷,應(yīng)增設(shè)應(yīng)急電源。
柴油發(fā)電機組提供的負荷包括:消防水泵、防排煙風(fēng)機、應(yīng)急照明及疏散指示照明、火災(zāi)自動報警系統(tǒng)、電動防火卷簾、與消防有關(guān)的排水泵等設(shè)備、變配電室、柴油發(fā)電機房配電箱、消防控制室內(nèi)與消防有關(guān)設(shè)備、安防系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)用電設(shè)備等。由發(fā)電機所帶的非消防重要設(shè)備負荷,在確認(rèn)火災(zāi)發(fā)生后應(yīng)全部退出運行,以確保消防設(shè)備的供電。市電與發(fā)電機組電源切換詳見圖3。
柴油發(fā)電機組的設(shè)備安裝容量應(yīng)根據(jù)消防負荷和重要負荷兩者中較大值來確定。負荷統(tǒng)計詳見表4。
圖3 市電與發(fā)電機組供電關(guān)系
在計算發(fā)電機組安裝容量時,若考慮12個展廳同時發(fā)生火災(zāi),消防負荷容量比較大,配備的柴油機容量也很大。在與水暖專業(yè)共同設(shè)計消防系統(tǒng)時,按照目前這個規(guī)模的建筑體量,一個著火點的情況也是最不利情況,即:1個展廳、全部地下室、2座停車樓同時斷電失火,最大負荷容量 1 114kW,據(jù)此選用1臺連續(xù)功率為1 500kW的柴油發(fā)電機組。
各區(qū)消防負荷和重要負荷容量統(tǒng)計表 表4
需要注意的是,展廳照明負荷等級為二級負荷,JGJ 333-2014《會展建筑電氣設(shè)計規(guī)范》第9.3.4節(jié)要求:展廳照明宜采用由兩條專用回路各帶50%照明燈具的配電方式。根據(jù)展廳的平面布局,展廳左右兩側(cè)中間的核心筒內(nèi)均設(shè)置了強電室,每個強電室設(shè)置兩個展廳專用照明配電箱,每個配電箱給本區(qū)域50%的照明燈具配電,兩個強電室照明箱的電源引自該展廳變配電室變壓器的不同母線段。這種配電方式不僅滿足規(guī)范要求,也保證展廳照明負荷的交叉均勻供電,提高了供電可靠性。
展位配電是會展設(shè)計的重點難點之一。展位配電主要是為室內(nèi)展位和室外展場的配電。室內(nèi)展位的配電可采用綜合展位箱。在展館左右兩側(cè)縱向各設(shè)置一條主溝,長度與展館縱向長度一致,主溝深1.0m、寬1.2m,主溝內(nèi)設(shè)置400A展位箱(ZX400)一個(展位箱配置見表5);在展館水平方向每隔9m設(shè)置一條輔溝(共計2×13條),分布在展館中軸線兩側(cè),輔溝深0.8m、寬0.7m,輔溝內(nèi)設(shè)置一個250A展位箱(ZX250),3個100A的展位箱(ZX100)(展位箱配置見表5)。
每條主溝內(nèi)展位箱設(shè)置1個配電回路采用插接母線供電,插接箱的防護等級為IP66。每條輔溝內(nèi)展位箱設(shè)置1個配電回路采用預(yù)制分支電纜供電。展溝的剖面見圖4。
圖4 展溝剖面圖
室外展場的配電采用設(shè)置墻面配電箱的方式供電,在室外展廊按每2 500m2左右設(shè)置一個250A的配電箱(PB250)(展位箱配置見表5),在每個貨運通道設(shè)置一個100A的配電箱(PB100)(展位箱配置見表5)。每個配電箱采用電纜放射式供電。配電箱掛墻明裝,底距地1.5m,配電箱的防護等級為IP66。
從平面和配置表中可以看出,室內(nèi)展位箱的位置及配置并未嚴(yán)格按照展位來設(shè)置,這是現(xiàn)代會展的展覽布局形式多種多樣所導(dǎo)致的。展溝內(nèi)的展位箱等間隔布置,展位箱內(nèi)的最大出線斷路器的整定電流不能小,要達到能方便就地取電,且滿足較大功率設(shè)備取電,而不用頻繁的從變配電室重新拉電纜取電的目的。本項目經(jīng)過與業(yè)主、會展顧問、機電顧問、展位箱生產(chǎn)廠商等多方交流溝通,基于經(jīng)濟性、可行性和合理性的考慮,確定了展位箱的位置、展位箱內(nèi)的配置。
展位箱配置表 表5
展廳的照明系統(tǒng)設(shè)計也是設(shè)計人員需要注意的地方。展廳照度標(biāo)準(zhǔn)為300lx,展廳照明采用的是LED高天棚燈。由于展廳的跨距很大,單層高度最高也達到25m左右,建議光源功率在滿足眩光限值和均勻度的條件下,盡可能選擇大功率燈具,既可以方便燈具安裝,又減少運維成本。燈具的參數(shù)和安裝高度,需結(jié)合詳細的照度計算后確定。
由于會展區(qū)域的面積限制,和會展顧問提出的需要長期留人值守的機房不宜放在地下室的要求,消防控制室以及弱電中心被設(shè)置在停車樓,再加上高壓電纜進線、柴油發(fā)電機房均位于停車樓,導(dǎo)致外線的電纜數(shù)量很多,選擇采用電纜隧道的方式來敷設(shè)電纜。在進行會展中心的設(shè)計時,就應(yīng)該考慮電纜隧道與建筑體的銜接問題以及電纜隧道的照明(采用安全電壓燈)、插座(電纜隧道集水坑手提泵預(yù)留)、火災(zāi)自動報警等回路預(yù)留問題。