鄭 永

（廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司，廣東 廣州 510010）

0 引言

文化藝術(shù)館是別具特色的公共文化機(jī)構(gòu)之一，綜合文化藝術(shù)館的設(shè)計(jì)符合中國(guó)精神文明發(fā)展需求，在社會(huì)文明建筑中占據(jù)了不可或缺的地位。所以，設(shè)計(jì)一個(gè)安全、可靠、合理、實(shí)用的文化藝術(shù)館就顯得十分重要。

1 項(xiàng)目概況

本項(xiàng)目地塊位于贛州城市中央生態(tài)公園西南側(cè)，臨贛康路、江寧路及東江源大道。環(huán)中央公園聚集了章江新區(qū)行政中心和自然博物館、贛州中學(xué)、中潤(rùn)大廈等文化及商業(yè)綜合體，是章江新區(qū)的行政文教商業(yè)聚集地。本次報(bào)建地塊為文化核心區(qū)域，總用地面積為54 130.9 m2，總建筑面積83 220.82 m2，其中地上總建筑面積50 556.39 m2，地下總建筑面積約32 664.43 m2，容積率0.989，建筑密度28.97%。東面地塊內(nèi)設(shè)有大劇院及地下車庫(kù)，建筑高度（含設(shè)備高度）41 m，地下一層，地上4 層；西面地塊內(nèi)設(shè)群眾藝術(shù)館、圖書館以及地下停車庫(kù)功能，建筑高度21.8 m，地下一層，地上4 層。建筑結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)采用閥板基礎(chǔ)形式。本項(xiàng)目屬多層公共建筑，大劇院為甲等劇場(chǎng)，圖書館總藏書量超過(guò)100 萬(wàn)冊(cè)。

2 供配電系統(tǒng)

2.1 負(fù)荷分級(jí)

本項(xiàng)目一級(jí)負(fù)荷中特別重要負(fù)荷包括了重要圖書館的檢索用電子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、甲等劇場(chǎng)的調(diào)光用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及圖書館的智能安防系統(tǒng)用電；一級(jí)負(fù)荷包含劇場(chǎng)的舞臺(tái)照明、貴賓室、演員化妝室、舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備、電聲設(shè)備、電視轉(zhuǎn)播、安全防范系統(tǒng)、主要業(yè)務(wù)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、車庫(kù)區(qū)域的應(yīng)急照明及消防用電設(shè)備等用電；二級(jí)負(fù)荷包含其余場(chǎng)所的走道區(qū)域照明、值班照明、恒溫恒濕空調(diào)用電、客梯、生活水泵、劇場(chǎng)的觀眾廳照明、警衛(wèi)照明、空調(diào)機(jī)房電力和照明、廚房區(qū)域備用動(dòng)力用電、制冷機(jī)房用電、應(yīng)急照明及消防用電設(shè)備等用電；其他負(fù)荷均歸為三級(jí)負(fù)荷[1]。

本項(xiàng)目的負(fù)荷計(jì)算結(jié)果：有功功率為6222 kW，無(wú)功功率為1981 kVar，視在功率為6530 kVA。其中，圖書館計(jì)算負(fù)荷：有功功率為1812 kW，無(wú)功功率為593 kVar，視在功率為1907 kVA；群藝館計(jì)算負(fù)荷：有功功率為802 kW，無(wú)功功率為280 kVar，視在功率為849 kVA；大劇院計(jì)算負(fù)荷：有功功率為3602 kW，無(wú)功功率為1108 kVar，視在功率為3768 kVA。

2.2 高壓配電

本項(xiàng)目由來(lái)自附近不同區(qū)域降壓站的兩路10 kV電源供電。兩路10 kV 電纜通過(guò)地下室側(cè)壁預(yù)埋防水套管和水平梯架引入首層高壓開關(guān)房，再通過(guò)地下室梯架引入地下一層各變電所。本項(xiàng)目10 kV 高壓采用單母線分段運(yùn)行方式，兩路10 kV 電源正常工作時(shí)各帶一半的工作負(fù)荷，其中的一路電源不能正常工作時(shí)，合上兩路電源之間的聯(lián)絡(luò)開關(guān)，讓另一路電源帶上全部負(fù)荷，兩進(jìn)線開關(guān)與聯(lián)絡(luò)開關(guān)之間設(shè)置機(jī)械（三鎖及兩鑰匙）及電氣聯(lián)鎖，保證在任何情況下三開關(guān)均為三合二狀態(tài)工作。工作電源進(jìn)線側(cè)設(shè)置閉鎖裝置，并各自計(jì)量。

2.3 變電所

結(jié)合本項(xiàng)目的建筑布局和負(fù)荷分析計(jì)算結(jié)果，在地下一層接近各棟負(fù)荷中心的位置設(shè)3 個(gè)10/0.4 kV變配電所?？傋儔浩餮b機(jī)容量為8000 kVA。變電所設(shè)置情況如表1 所示。

表1 變電所設(shè)置情況

2.4 柴油發(fā)電機(jī)電源

結(jié)合本項(xiàng)目的建筑布局和負(fù)荷分析計(jì)算結(jié)果，為每個(gè)變配電所配置一臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組。柴油發(fā)電機(jī)設(shè)置情況如表2 所示。

表2 柴油發(fā)電機(jī)設(shè)置情況

電機(jī)組的供電時(shí)間滿足建筑火災(zāi)延續(xù)時(shí)間內(nèi)各消防用電設(shè)備的要求（≥3 h），并滿足儲(chǔ)油間的總儲(chǔ)存量不大于1 m3。發(fā)電機(jī)組容量需達(dá)到消防一級(jí)負(fù)荷要求，作為備用電源時(shí)，需在市電停電或受限時(shí)給還需工作的非消防用電設(shè)備供電。

3 照明系統(tǒng)

3.1 照明要求

展廳區(qū)域光源使用緊湊型熒光燈、細(xì)管徑直管型熒光燈、LED 光源等新型光源。對(duì)于光線特別敏感的展品，照明應(yīng)選用不帶紫外線的光源，并采用遮光設(shè)施。在車庫(kù)等區(qū)域裝設(shè)LED 燈管，在樓梯間區(qū)域安裝LED 光源燈具，在設(shè)備機(jī)房區(qū)域裝設(shè)細(xì)管徑的T5 直管型熒光燈，在展廳區(qū)域的出入口裝設(shè)LED 光源射燈。一些場(chǎng)所辨色要求比較高，該場(chǎng)所照明光源顯色指數(shù)Ra 要大于90；一些場(chǎng)所辨色要求不高，該場(chǎng)所照明光源的顯色指數(shù)Ra 要大于80。

3.2 應(yīng)急疏散照明

消防應(yīng)急疏散指示系統(tǒng)采用集中電源集中控制型系統(tǒng)，設(shè)置應(yīng)急照明控制器，由其顯示并集中控制集中電源和消防應(yīng)急燈具狀態(tài)。需要設(shè)置應(yīng)急疏散指示系統(tǒng)的區(qū)域包括建筑疏散通道、消防、疏散、防煙樓梯間和前室，圖書館的閱覽室、書庫(kù)，劇場(chǎng)的觀眾廳、臺(tái)倉(cāng)、排練廳等區(qū)域。地面應(yīng)急照明照度不小于10.0 lx 的場(chǎng)所包括閱覽區(qū)和觀眾廳等人員密集場(chǎng)所、疏散樓梯間、前室或合用前室；普通樓梯間的地面應(yīng)急照明照度不小于5.0 lx；辦公區(qū)域的疏散通道地面應(yīng)急照明照度不小于3.0 lx；切換時(shí)間應(yīng)小于或等于5 s[2]。應(yīng)急疏散照明燈具需符合《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)》和《消防安全標(biāo)志》等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求及具有CCCF 消防產(chǎn)品強(qiáng)制認(rèn)證。

3.3 照明控制

（1）書庫(kù)電源總開關(guān)設(shè)于庫(kù)外，書庫(kù)照明宜分區(qū)、分架控制。

（2）獨(dú)立開關(guān)控制書架區(qū)域照明燈具，雙控開關(guān)控制書庫(kù)內(nèi)的樓梯間及兩側(cè)都有通道的行道區(qū)域的照明燈具。

（3）在燈光控制房等處裝設(shè)可以平滑調(diào)節(jié)觀眾廳和劇場(chǎng)的照明亮度的裝置。

（4）集中設(shè)置燈光控制面板并獨(dú)立控制觀眾廳和劇場(chǎng)等服務(wù)觀眾的區(qū)域的照明燈具。

（5）利用開關(guān)就地分區(qū)分組控制本項(xiàng)目的設(shè)備功能用房的照明燈具，利用智能控制系統(tǒng)分區(qū)分組控制公共區(qū)域的照明燈具。

（6）采用節(jié)能自熄開關(guān)控制樓梯燈。

4 防雷設(shè)計(jì)

根據(jù)計(jì)算所得數(shù)據(jù)，本建筑的預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)為0.3306 次/a，大于市級(jí)辦公建筑及其他重要場(chǎng)所0.05次/a 的預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)，所以本建筑被歸類為第二類防雷建筑物[3]。本項(xiàng)目為一級(jí)安全防范單位，其藏品庫(kù)房、重要展廳的閉路電視監(jiān)控和報(bào)警系統(tǒng)中的建筑物電子信息系統(tǒng)雷電防護(hù)等級(jí)按照A 級(jí)設(shè)防。

5 電氣專業(yè)抗震設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目抗震設(shè)防烈度為Ⅵ度，因此本項(xiàng)目需要設(shè)置有抗震支架進(jìn)行抗震設(shè)防的電氣設(shè)備，包括扭矩大于150 N/m 的封閉式母線槽、電氣槽盒和橋架及內(nèi)徑大于60 mm 的電氣線管[4]。

5.1 設(shè)備安裝、系統(tǒng)和裝置的抗震設(shè)防

（1）垂直電梯設(shè)置地震探測(cè)裝置，在地震發(fā)生時(shí)應(yīng)可以自動(dòng)停運(yùn)在最近的樓層并打開電梯門，電梯及其機(jī)械設(shè)備的連接安裝和支撐裝置必須能夠符合水平地震作用及相對(duì)位移允許內(nèi)的要求。

（2）柴油發(fā)電機(jī)組和外部的管道需柔性連接，隔離震動(dòng)，以免因震動(dòng)而對(duì)發(fā)電機(jī)組和其他設(shè)備造成損壞；發(fā)電機(jī)設(shè)備與安裝基礎(chǔ)以及減震裝置安裝使用的地腳螺栓需要能承載水平及垂直地震力的作用，防止地震時(shí)地腳螺栓松動(dòng)而影響到發(fā)電機(jī)組工作；安裝柴油發(fā)電機(jī)組時(shí)需使用減震器、防震橡膠或彈簧型裝置之類的震動(dòng)隔離裝置。

（3）安裝變壓器時(shí)必須牢固焊接，其支撐面不宜過(guò)窄，并設(shè)置限位器裝置防止其在地震時(shí)晃動(dòng)移位或傾倒，還需為連接變壓器的柔性管線留有一定的空間，防止地震時(shí)管線之間相互碰撞。

（4）安裝在吊頂上的燈具，應(yīng)考慮地震時(shí)吊頂與樓板的相對(duì)位移。

（5）在屋頂上設(shè)置的設(shè)備及其部件若安裝不牢固會(huì)導(dǎo)致地震時(shí)發(fā)生高空掉落，對(duì)人身安全造成極大的威脅，因此需避免在外面裝設(shè)設(shè)備，并牢固安裝屋面設(shè)備。

（6）應(yīng)急廣播系統(tǒng)宜預(yù)置地震廣播模式。

5.2 線路敷設(shè)的抗震設(shè)防

（1）當(dāng)硬母線直線的長(zhǎng)度大于80 m 時(shí)需每隔50 m 裝設(shè)一個(gè)伸縮節(jié)。

（2）建筑物引入室外電氣管線時(shí)需考慮地震時(shí)的作用力和位移，因此需預(yù)留一定的管線長(zhǎng)度，并采用柔性和延性比較好的管材。

（3）橋架、線槽內(nèi)敷設(shè)的電線電纜在引進(jìn)、引出和拐彎的區(qū)域需預(yù)留一定的伸縮長(zhǎng)度，以防地震時(shí)被震斷。

（4）應(yīng)采取防止地震時(shí)震斷接地線的措施。

（5）電氣管線最好不要穿越抗震縫，但會(huì)有電氣封閉母線槽、橋架、槽盒、管線使得不可避免穿越抗震縫的時(shí)候，所以需要在抗震縫的兩側(cè)裝設(shè)伸縮節(jié)，抗震縫兩端的抗震支撐節(jié)點(diǎn)要與建筑結(jié)構(gòu)牢固連接。

6 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)

本項(xiàng)目為單、多層民用建筑，建筑防火等級(jí)為一級(jí)，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)采用集中報(bào)警系統(tǒng)。消防控制室設(shè)于大劇院首層。消防控制室內(nèi)設(shè)置火災(zāi)報(bào)警控制器、消防專用電話總機(jī)、消防控制室圖形顯示裝置、消防聯(lián)動(dòng)控制器、電氣火災(zāi)監(jiān)控器、消防應(yīng)急廣播控制裝置、消防電源監(jiān)控器、應(yīng)急照明控制器、防火門監(jiān)控器、可燃?xì)怏w報(bào)警控制器和消防水池液位顯示裝置等子系統(tǒng)設(shè)備。各子系統(tǒng)設(shè)備采用專用線路，分別與火災(zāi)報(bào)警控制器或消防控制室圖形顯示裝置連接。與安防監(jiān)控中心合用的消防控制室內(nèi)，應(yīng)集中設(shè)置消防設(shè)備，并與安防設(shè)備間要有明顯的間隔。消防控制室內(nèi)嚴(yán)禁穿過(guò)與消防設(shè)施無(wú)關(guān)的電氣線路及管路[5]。

本項(xiàng)目火災(zāi)報(bào)警控制器的報(bào)警與聯(lián)動(dòng)控制總線合并設(shè)置并采用環(huán)形二總線制的連線方式?；馂?zāi)探測(cè)器采用智能型探測(cè)器，按環(huán)境特點(diǎn)設(shè)置相應(yīng)類型的火災(zāi)探測(cè)器。按防火分區(qū)或樓層設(shè)置手動(dòng)報(bào)警按鈕、消防電話插孔、聲光報(bào)警器，具體應(yīng)符合規(guī)范（GB 50116—2013）中第 5、6 條的要求。

7 電氣節(jié)能及環(huán)保措施

本項(xiàng)目采取以下電氣節(jié)能措施。

（1）接近負(fù)荷中心處設(shè)置變配電所、配電房，盡量減小本項(xiàng)目變電所的供電半徑，將電壓損率控制在可允許的范圍內(nèi)。

（2）為提高三相負(fù)荷平衡度，需將配電系統(tǒng)中的單相負(fù)荷在三相網(wǎng)絡(luò)之中均勻分配，達(dá)到用電均衡化的效果。

（3）不同類型的房間內(nèi)安裝的電器設(shè)備功率、房間照明照度和燈具功率密度值需參照規(guī)范（GB 50189—2015）和規(guī)范（GB 50034—2013）的規(guī)定值。燈具功率密度不能大于規(guī)范規(guī)定值。照明照度值與照度標(biāo)準(zhǔn)值相比較，可有±10%的偏差。

（4）在變壓器低壓側(cè)采用集中、帶諧波抑制的電容補(bǔ)償，使低壓側(cè)功率因數(shù)達(dá)到0.95。

（5）為提高電能利用率，大功率設(shè)備電動(dòng)機(jī)采用合理的起動(dòng)方式。

（6）本項(xiàng)目各樓棟均使用多臺(tái)電梯，采用電梯群控設(shè)計(jì)。

（7）風(fēng)機(jī)、水泵設(shè)定控制液位、時(shí)間，控制泵的啟停，調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)、泵類風(fēng)門（擋板）、閥門，控制風(fēng)量、流量。

8 結(jié)語(yǔ)

文化藝術(shù)館在我國(guó)社會(huì)公共文化生活中發(fā)揮了重要的作用，豐富了國(guó)民精神文明，陶冶群眾情操，其地位已日益凸顯，因而建設(shè)文化藝術(shù)館的工作顯得特別重要。筆者結(jié)合贛州綜合文化藝術(shù)館項(xiàng)目電氣設(shè)計(jì)方案實(shí)例，簡(jiǎn)要介紹了贛州綜合文化藝術(shù)館項(xiàng)目電氣設(shè)計(jì)過(guò)程及總結(jié)其經(jīng)驗(yàn)，可以給今后類似項(xiàng)目的電氣設(shè)計(jì)提供借鑒作用。