文/陳晶晶 江西省建筑設(shè)計研究總院集團(tuán)有限公司 江西南昌 330046
現(xiàn)階段的酒店電氣設(shè)計朝著復(fù)雜化與專業(yè)化方向發(fā)展,在酒店建筑的建設(shè)中往往需要設(shè)計者具有一定的專業(yè)性,具備一定技術(shù)性。進(jìn)入新時期之后電氣設(shè)計內(nèi)容逐漸豐富多樣,涉及面廣,對技術(shù)、管理、后期維修空間提出了更高的要求。基于此,工程設(shè)計實際操作中,需要對酒店電氣設(shè)計內(nèi)容有全面詳細(xì)的了解,以及對酒店電氣設(shè)計內(nèi)容進(jìn)行具體分析,本文結(jié)合實例,對酒店電氣設(shè)計內(nèi)容進(jìn)行解析。
酒店建筑設(shè)計是現(xiàn)代高層建筑、旅游出行居住場所的重要組成部分,電氣設(shè)計主要分為強(qiáng)電與弱電智能化部分。強(qiáng)電部分設(shè)計主要包括高低壓配電系統(tǒng)、動力照明干線、配電箱系統(tǒng)、導(dǎo)線電纜的敷設(shè)部分。強(qiáng)電部分是整個設(shè)計的核心與主干部分,酒店在使用過程中的穩(wěn)定與可靠性都由強(qiáng)電設(shè)計來實現(xiàn);弱電智能化部分圍繞有線電視、衛(wèi)星電視、通訊系統(tǒng)、安防監(jiān)控、會議系統(tǒng)、廣播擴(kuò)聲、火災(zāi)報警、消防聯(lián)動等部分,主要圍繞綜合部分來開展。隨著時代發(fā)展人們對該方面的設(shè)計內(nèi)容不斷深化,主要圍繞火災(zāi)消防報警、消防聯(lián)動和綜合布線兩部分進(jìn)行創(chuàng)新。隨著建筑智能化水平不斷提升,弱電智能化系統(tǒng)內(nèi)容隨之增加,弱電智能化占比基建投資率也在逐漸提升,在電氣設(shè)計中圍繞設(shè)計要點(diǎn)開展設(shè)計,對提高酒店的投資以及提高智能化水平有重要意義[1]。
某酒店總建筑面積為20600m2,建筑地下一層地上14層,高度為59.6m,屬于框架剪力墻結(jié)構(gòu),是一類高層公共建筑,耐火等級為一級,建筑內(nèi)部消防設(shè)置了自動噴水滅火裝置,所有設(shè)備使用甲級防火門,樓梯間為封閉設(shè)置,樓梯間屬于乙級防火門,管道井檢修為丙級防火。根據(jù)業(yè)主要求,本工程按照四星級酒店設(shè)計。
該酒店1~4層主樓與裙樓設(shè)置防火分區(qū),三層以上之后每一個層設(shè)置一個防火分區(qū)。酒店設(shè)計內(nèi)容復(fù)雜且多樣,建筑一層有大廳與服務(wù)臺,設(shè)置辦公室、洗衣房、用餐區(qū),給人們提供咖啡廳與衛(wèi)生間;有廚房與空調(diào)機(jī)房、消防控制室、BA值班室等;二層為標(biāo)準(zhǔn)客房、布草間;裙樓部分主要作為宴會廳、餐廳、衛(wèi)生間等;設(shè)備層位于四層與五層中間。五層以上標(biāo)準(zhǔn)層為客房和布草間;14層為總統(tǒng)套房及行政酒廊。屋頂層設(shè)計有噴淋穩(wěn)壓設(shè)備及消防穩(wěn)壓設(shè)備電梯房。變配電所及空調(diào)機(jī)房位于地下一層,消防控制室位于地下一層具有直通室外的樓梯。
酒店建筑特征:屬于高層,使用10KV、35KV高壓供電;建筑用電量較大,對電力設(shè)備有一定要求;建筑對消防系統(tǒng)有極高的安全性與可靠性要求;對防雷與接地要求很高;建筑功能較全,對弱電部分的依賴性比較強(qiáng),智能化要求比較高。
本酒店供配電設(shè)計根據(jù)新版《民用建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》,將宴會廳、餐廳、廚房冷凍設(shè)施、主要通道設(shè)計為一級負(fù)荷,廚房、排污泵、生活水泵、主要客梯用電等為一級負(fù)荷;扶梯,廚房冷凍設(shè)施外為二級負(fù)荷;酒店客房照明可以歸納為一級或者是三級負(fù)荷,其中總統(tǒng)套房為一級負(fù)荷,普通套房為三級負(fù)荷。
配電室配電系統(tǒng)使用單母線分段控制,設(shè)置應(yīng)急母線與備用發(fā)電機(jī)連接起來,一級負(fù)荷與應(yīng)急母線和備用母線連接,同時運(yùn)行,互相備用;一級負(fù)荷與一級負(fù)荷同樣設(shè)置,設(shè)置備用母線;三級負(fù)荷分配在兩路電源上,首先互相連接其中一路電源,供電中斷或者有異常現(xiàn)象發(fā)生后可以有選擇性的連通部分電路,三級負(fù)荷維持供電。低壓配電系統(tǒng)接地形式為TN-S系統(tǒng),低壓的TN-C系統(tǒng)為三相四線入戶,每一個客房設(shè)置單獨(dú)配電箱,三線入戶即相線、N線、PE線路。根據(jù)工程的實際情況,裙樓使用樹干式供電,主樓部分為樹干供電,每一樓層設(shè)置組配電箱,根據(jù)負(fù)荷中心設(shè)置分配電箱客房層,每一個客房一個終端箱,采取單向接入的方式,在每一樓層分別使用三相平衡,其他終端箱三相接入,保持三相平衡[2]。
(1)負(fù)荷分級
基于對電氣設(shè)計的研究,在確保供電可靠與穩(wěn)定的基礎(chǔ)上,分析供電在經(jīng)濟(jì)與政治方面造成損失,可以分為一級負(fù)荷、二級負(fù)荷、三級負(fù)荷。其中一級負(fù)荷是指中斷供電將會造成人員傷亡現(xiàn)象;供電在政治與經(jīng)濟(jì)上面造成巨大損失,產(chǎn)生重大政治與經(jīng)濟(jì)意義的用電單位工作甚至造成公共秩序混亂;比如重要的通信樞紐工程、甲級體育館等具備重要作用的供電。一級負(fù)荷中斷供電之后將嚴(yán)重影響計算機(jī)與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的正常工作,在特別重要場合不允許斷電。二級負(fù)荷是中斷供電將會造成較大的損失,影響重要用電單位工作以及造成公共場所秩序混亂。除此以外不屬于一級與二級的負(fù)荷均是三級負(fù)荷[3]。
(2)供電措施
一級負(fù)荷需要兩個電源供電,以防一個設(shè)備出現(xiàn)故障的時候另一個電源不至于被破壞,當(dāng)一個電源出現(xiàn)供電中斷的時候另一個電源承擔(dān)全部的一級負(fù)荷供電。倘若供電負(fù)荷較大或者是有10KV用電設(shè)備的時候要使用10KV與35KV電源;容量不大需要優(yōu)先在附近尋找最近的電源。比如一級負(fù)荷僅僅作為酒店的照明與電信,可以使用不間斷電源UPS、EPS作為備用電源。一級負(fù)荷的變配電室內(nèi)的高低壓配電系統(tǒng)均使用單母線分段系統(tǒng),分列運(yùn)行互相備用;使用雙電源供電設(shè)計,在末端配置處自動切換,一級負(fù)荷中的重要負(fù)荷應(yīng)增設(shè)應(yīng)急電源,不允許其他負(fù)荷接入。二級負(fù)荷供電設(shè)置為兩回線路供電設(shè)置,設(shè)置兩部供電變壓器,當(dāng)其中一回路或者是變壓器發(fā)生故障,二級負(fù)荷不至于會斷電,即使斷路也能夠快速恢復(fù)。三級負(fù)荷的供電并無特殊要求。
電氣設(shè)計中的基地設(shè)計形式分為TN系統(tǒng)、TT系統(tǒng)、IT系統(tǒng)。其中,TN系統(tǒng)中性點(diǎn)直接接地設(shè)置,所有外漏導(dǎo)電部分可以連接公共線路;TT系統(tǒng)中性點(diǎn)直接接地,設(shè)備外漏部分可到點(diǎn)部分各自經(jīng)過PE線路接地;IT系統(tǒng)中性點(diǎn)不接地;TN系統(tǒng)分為TN-C、TN-S、TN-C-S。
配電系統(tǒng)設(shè)計需要滿足酒店供電可靠性與安全性要求,保證電壓質(zhì)量,因此配電系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計為三級保護(hù)。確保供電系統(tǒng)設(shè)計安全、檢修方便,同時保證設(shè)備確定一定的靈活性。配電線路與配電室、配電箱等設(shè)備設(shè)置在負(fù)荷中心減小導(dǎo)電截面降低損耗;同一條線路上的用電設(shè)備,性質(zhì)盡可能相同,倘若設(shè)備性質(zhì)不相同,則采取不同的分支線路連接。電路供電設(shè)計中,如果安裝沖擊負(fù)荷較大的設(shè)備,需單獨(dú)設(shè)計支路連接供電。三相供電線路中的單向負(fù)荷均分配在三相上,配電系統(tǒng)中的配電屏與配電箱應(yīng)該準(zhǔn)備備用回路。
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)層每一個終端配電箱均為單相負(fù)荷,每一個標(biāo)準(zhǔn)客房設(shè)備容量2.4KW,布草間設(shè)備容量為2.32KW,本酒店標(biāo)準(zhǔn)層客房25個,一個布草間。假設(shè)所有用電設(shè)備需求系數(shù)為1,房間放電設(shè)備計算負(fù)荷等于設(shè)備容量,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)層計算系統(tǒng),得到最大單項負(fù)荷L1 相,為21.6KW,因此樓層等效三相負(fù)荷為PE=3PEmax=3x21.6KW=64.8KW
樓層配電箱系數(shù)KX=0.8,因此:
計算首層照明負(fù)荷,為三相引入配電終端箱,在終端箱設(shè)置三相平衡,以樓層配電箱負(fù)荷的各個配電箱容量直接相加,因此根據(jù)酒店的首層平面圖得到三個配電箱三相負(fù)荷,分別為8.22、8.4、9.99,因此:
首先確定導(dǎo)線材料的型號,從節(jié)能環(huán)保與安全性角度來看,為減少電能傳輸在線路上造成損耗,盡可能減少導(dǎo)體阻抗,考慮本工程實際性質(zhì)屬于人員密集場所,因此選擇銅材導(dǎo)線。其次選擇導(dǎo)線絕緣與護(hù)套,選擇燃燒性能B1級、產(chǎn)煙毒性為t1級、燃燒滴落物微粒為d1級的無鹵低煙電力電纜,該電纜線路允許升溫、容量大且工藝形式簡單,無敷設(shè)高差的限制。電纜重量輕且彎曲性能良好,屬于內(nèi)鎧裝結(jié)構(gòu)不容易被腐蝕,具備極強(qiáng)的耐油性和耐腐蝕性,以及具備不延燃的特征,能夠運(yùn)用在有火災(zāi)發(fā)生的場合,而且不吸水,能夠運(yùn)用在潮濕和積水等場合中[4]。
選擇導(dǎo)線截面需要根據(jù)敷設(shè)方式、環(huán)境條件來確定截面、導(dǎo)體載流量等;線路產(chǎn)生的損失不應(yīng)超過允許值,同時滿足動穩(wěn)定與熱穩(wěn)定要求;盡量滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。電流穿越導(dǎo)線會產(chǎn)生電能消耗而導(dǎo)致設(shè)備產(chǎn)生熱量,導(dǎo)線溫度太高會導(dǎo)致接頭部分氧化加劇增大電阻,導(dǎo)致設(shè)備進(jìn)一步氧化,如此惡性循環(huán)會出現(xiàn)斷線現(xiàn)象。溫度太高會破壞絕緣性能,甚至引發(fā)火災(zāi)。因此需要針對不同材料、絕緣導(dǎo)線來確定允許載流量,在此范圍之內(nèi)導(dǎo)線升溫不會超過允許值。
基于此,本酒店中使用的所有導(dǎo)線、電纜均選擇銅芯材料,電力電纜使用WDZA型無鹵低煙阻燃A型電力電纜,消防干線用礦物絕緣電纜;至各層客房的干線采用低壓母線,支線導(dǎo)線為WDZ-BYJ無鹵低煙阻燃電線,滿足設(shè)計上所允許載流量,當(dāng)相線截面低于35mm2,保護(hù)線與相線截面相同。樓層配電箱與客房導(dǎo)線截面選擇4mm2。低壓電路器是組成電力系統(tǒng)的重要部分,實際選擇低壓斷路器需要滿足以下條件:(1)低壓額定電壓高于保護(hù)線路的額定電壓;(2)斷路器額定電流高于安裝設(shè)備脫扣器的電流;(3)過流脫扣器額定電流高于所計算的電流。本酒店主樓5~14樓的配電箱的出線回路為單相配電,考慮到線路負(fù)荷為2.4KW,因此盡量選擇小型斷路器。主樓一層與裙樓為三相出線,與后面所接觸終端的配電箱負(fù)荷增大,因此主樓與配電箱出線斷路器選擇塑殼式斷路器[5]。
本次設(shè)計所選擇終端箱分為單相終端與三相終端箱,客房選擇單相終端箱,所有客房的配電箱均需要設(shè)置防火隔板;辦公空間等其余空間使用三相終端,根據(jù)配電箱的回路、額定電壓、結(jié)合配電箱等合理選擇尺寸大小。
本酒店所有一級負(fù)荷均采用雙電源末端切換的方式,一備一用,本酒店選擇開關(guān)適用于50/60HZ,額定電壓690V以下,在6A~800A三相四線雙回路公共電網(wǎng)中檢測電源過電壓與欠電壓的情況,以及從一個負(fù)載或者是多個負(fù)載電路接入到電源中,保證供電的正常運(yùn)用。當(dāng)前該產(chǎn)品廣泛運(yùn)用在工業(yè)、商業(yè)、高層建筑、酒店、民用住宅中。
選擇MNS低壓配電柜,該組合式開關(guān)柜適用50~60HZ中,額定電壓380V,在380V~3150A的配電系統(tǒng)中作為動力、照明、配電等設(shè)備之間的電能轉(zhuǎn)化、分配與控制使用。柜體為通用柜體形式,使用8MF冷彎型鋼局部焊接組裝,其中構(gòu)架零部件與專用配套零件由廠家生產(chǎn)配套完成,保證柜體的精度與質(zhì)量,零部件按照模塊原理設(shè)計,具備極強(qiáng)的通用性。設(shè)計后的安裝環(huán)節(jié)需要充分考慮柜體運(yùn)行中的散熱情況,在柜體上面由散熱槽孔,柜體內(nèi)電器元件發(fā)熱之后熱量不斷上升,通過上側(cè)槽孔排出,而冷風(fēng)不斷從下端的槽孔進(jìn)入,整個柜體形成一個自然通風(fēng)道達(dá)到散熱目標(biāo)。柜體使用轉(zhuǎn)軸是活動鉸鏈連接,方便安裝與拆卸,門的折邊位置鑲嵌山型橡塑條,關(guān)門的時候嵌條起到緩沖作用,避免門與柜體直接碰撞,具備很高的防護(hù)等級[6]。柜體與電器元件儀表門使用軟質(zhì)銅線相連接,整個柜體形成完整的接地保護(hù)電路。
根據(jù)視覺需要、作業(yè)性質(zhì)與環(huán)境來選擇光源、燈具,讓工作區(qū)域內(nèi)具備合理的照明度與顯色性,合理的照明亮度分布與舒適視覺環(huán)境給人良好的體現(xiàn)。確定照明方案的時候需要選擇不同建筑類型與照明需要,處理好酒店電氣照明與采光之間的關(guān)系,保證光源、燈具、照明效果三者相互連接,合理考慮造價、酒店的照明便利性,充分考慮經(jīng)濟(jì)性與環(huán)保性要求。照明系統(tǒng)設(shè)計需要考慮:(1)以人為本,舒適性、視覺性,確保人與光環(huán)境之間的協(xié)調(diào)性;(2)清晰度,消除陰影,控制光熱與紫外線輻射;(3)處理好亮度與照度水平,避免對人產(chǎn)生不利影響;(4)處理好光源和顯色性之間的關(guān)系;(5)有效利用自然光,合理選擇照明方式與照明區(qū)域。
顯色性良好光效較高,滿足調(diào)光的需要;大廳照明保證垂直度,且隨著室內(nèi)明亮變化更換分路控制方式,滿足客人閱讀需要。因此考慮燈具的室內(nèi)光源、室內(nèi)照明需要,根據(jù)環(huán)境條件等合理選擇燈具。酒店客房照明主要是為了營造氣氛,因此所選擇燈具產(chǎn)品可以在裝飾工程燈具公司詳細(xì)選擇,需要床頭燈、電視燈、過道燈、臺燈的、鏡燈、落地?zé)?、衣柜燈、落地?zé)?。大堂使用吊?D-034、筒燈;課堂使用 1x70W功率的金屬鹵鎢筒燈;走廊選用長格柵燈、辦公室選用功率2x32W的吊式雙管熒光燈。在初步確定燈具類型、功率、懸掛高度之后,根據(jù)酒店工作面具體情況確定布燈方案。
應(yīng)急照明作為正常照明使用,應(yīng)有單獨(dú)的控制開關(guān),控制開關(guān)面板應(yīng)該與照明開關(guān)面板區(qū)別,如果不作為正常照明使用,則正常照明停電之后應(yīng)急照明電源即可自動切入。公共場所的安全出口與疏散出口位置設(shè)置指示燈。疏散應(yīng)急照明裝置應(yīng)設(shè)置在墻面、頂棚位置,安全出口位置設(shè)置在出口頂部,疏散走道的指示標(biāo)志設(shè)置在疏散走到、拐角位置以及距離地面1.00m以下的墻上。
本酒店應(yīng)急照明設(shè)計,在每一個客房位置布置照明燈具作為應(yīng)急,平時不打開,倘若發(fā)生火災(zāi)、電路故障的時候作為日常照明設(shè)計。應(yīng)急照明燈具使用自帶的蓄電池筒燈,應(yīng)急箱引出斷路器控制。
酒店防雷設(shè)計應(yīng)該滿足國家標(biāo)準(zhǔn)的《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》進(jìn)行設(shè)計,設(shè)計目標(biāo)是保證建筑內(nèi)部的人身安全,避免雷擊對酒店、物體、人造成傷害。建筑物電氣設(shè)計中防雷接地設(shè)計很重要,關(guān)系到供電的可靠性與安全性。根據(jù)國標(biāo)《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》,本工程按二類防雷建筑設(shè)計。建筑物最高處低于60M,則不考慮防側(cè)擊雷的措施,建筑物屋頂裝設(shè)避雷帶做接閃器防直擊雷,避雷帶采用Φ6 熱鍍鋅圓鋼布設(shè)在女兒墻與屋面等,利用基礎(chǔ)底板主筋作為聯(lián)合接地體設(shè)置成閉合電氣通路,采用聯(lián)合接地利用基礎(chǔ)接地裝置實行總等電位聯(lián)結(jié)。
綜上,在電氣設(shè)計中,還需要對電話系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等進(jìn)行充分設(shè)計。需要設(shè)計人員掌握充分的設(shè)計思想,將設(shè)計理念運(yùn)用在酒店的電氣設(shè)計中,囊括強(qiáng)電與弱電設(shè)計的所有內(nèi)容,逐步完成電力系統(tǒng)的設(shè)計與施工,提高電網(wǎng)設(shè)計質(zhì)量,保證電網(wǎng)設(shè)計內(nèi)容的可靠性。本文僅對供配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等部分進(jìn)行詳細(xì)說明,弱電部分只是進(jìn)行簡單闡述,具體方案設(shè)計需要囊括全部內(nèi)容,才可以為施工順利開展打好基礎(chǔ)。