胡 志 剛

(北京五合國際工程設計顧問有限公司, 北京 100097)

0 引 言

北京冬奧會的成功舉辦,使更多的人開始關注冰雪運動,常規(guī)的室外滑雪場基本上只可以在雪季才營業(yè),而且受氣候因素影響較大,娛雪樂園這一新的業(yè)態(tài),整合了室內(nèi)滑雪場和文旅主題樂園雙重屬性,帶給人們新的體驗。本文介紹了一個娛雪樂園項目電氣設計,對設計過程中供配電系統(tǒng)、火災自動報警系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等曾經(jīng)出現(xiàn)的問題進行提煉總結,主要包括了該業(yè)態(tài)供配電系統(tǒng)設置要點、照明系統(tǒng)設計要求、火災自動報警系統(tǒng)設計等要點。

1 項目概況

本項目位于南方某城市,總建筑面積3.5萬m2,其中地上面積2.8萬m2,地下面積7 000 m2,冷區(qū)面積2.2萬m2。地下1層,地上整體1層,局部2層。建筑高度23.95 m,整體定義為多層公共建筑。結構形式方面,暖區(qū)為框架結構,冷區(qū)為桁架結構。功能分區(qū)方面,地下1層為設備機房及服務用房;地上1層為入口大廳、寄存儲物、服飾租賃、零售店,娛雪樂園等;地上2層為辦公用房、設備機房。本項目最高日接待人數(shù)1 200人,冷區(qū)室內(nèi)日常運營溫度約為-3 ℃,造雪時溫度約為-5 ℃。

2 供配電系統(tǒng)設置

本項目采用從地塊配套10 kV開關站引來兩路獨立10 kV電源,同時設置一臺1 800 kW柴發(fā)機組作為備用電源的供電方案。方案前期,建設單位參照自身已經(jīng)開業(yè)的其他項目,要求設計圖紙按照160～260 VA·m-2預留用變壓器容量,后期經(jīng)過多輪配合調整,本項目設置了兩臺1 250 kVA+兩臺2 000 kVA變壓器供電,項目實際單位面積負荷指標約為186 VA·m-2。柴油發(fā)電機組主要作為消防用電負荷、部分造雪設備及維溫設備的應急電源,同時建筑物主體外設置有儲油罐,滿足機組24 h運轉耗油量的要求。

由于本項目屬于人員密集場所,而且娛雪樂園項目目前尚無相關設計規(guī)范等資料可以參考,結合相關規(guī)范及建設單位要求,消防用電設備、應急照明和疏散指示系統(tǒng)、消防安防控制室用電設備、變配電室用電、弱電機房用電、客梯、生活水泵、排污泵、經(jīng)營管理用計算機系統(tǒng)、走道照明、制冷造雪系統(tǒng)保障用電等按照一級負荷供電;馬道照明用電、牽引用電等按照二級負荷供電;制冷造雪系統(tǒng)(包含專用通風設備)用電按照三級負荷供電。供電方案示意圖如圖1所示。娛雪樂園用電指標如表1所示。

圖1 供電方案示意圖

表1 娛雪樂園用電指標

消防水泵、消防風機、消防安防控制室等雙電源切換箱由變電所放射式供電。消防末端配電箱設置在各防火分區(qū)的配電小間內(nèi),各防火分區(qū)內(nèi)的防排煙風機、消防排水泵、防火卷簾、電動擋煙垂壁等分別由配電小間內(nèi)的雙電源切換箱放射式、樹干式供電[1-5]。其他非消防一二級負荷按用電設備類別在各防火分區(qū)的配電小間內(nèi)設置總的雙電源切換箱,分別由該雙電源切換箱放射式供電到各個用電設備點。同時,在各防火分區(qū)內(nèi)設置總的單電源配電柜,為普通三級負荷供電,其中商鋪普通照明、商鋪事故風機、商鋪空調、室外廣告牌等回路需要設置費控電表,方便后期物業(yè)管理。

按照合同內(nèi)設計界面劃分相關要求,對本項目中的制冷造雪工藝電控機房、制冷機房及制冷造雪相關機房,設計單位只需要設計預留總配電柜,但要完成制冷造雪系統(tǒng)設計范圍區(qū)域內(nèi)的普通照明、應急照明、消防動力、火災自動報警系統(tǒng)及常規(guī)動力設備等供配電設計。制冷造雪工藝系統(tǒng)電氣設計由制冷造雪工藝承包商負責。DBV、游樂設備等工藝配電及設備安裝由工藝承包商負責,本項目設計負責將電源預留到位。

本項目室內(nèi)所有線纜均選擇低煙無鹵阻燃型,保溫板上電氣槽盒、接線盒采用金屬材料且明裝,應與金屬面絕熱夾芯板的面板連接牢固。對于穿越娛雪樂園保溫層的各類電氣線路,均采用穿金屬管的敷設方式。特別需要注意的是,冷區(qū)四周冷庫保溫板(巖棉金屬面夾芯板)一般情況下是通過龍骨固定在外墻上的,外墻和保溫板之間空間可能敷設線管,線管盡可能從冷區(qū)頂上面電氣橋架豎直下穿到這個小空間,盡可能避免橫向的管路,方便保溫板后方區(qū)域施工穿線。

3 照明系統(tǒng)設計

本項目滑雪區(qū)域普通照明按照地面照度值300 lx進行設計,采用300 W LED PAR燈具,燈具在屋頂冷庫保溫板下方吸頂安裝。同時,滑雪場區(qū)域所有燈具防護等級不低于IP65。

應急照明和疏散指示系統(tǒng)采用集中電源集中控制系統(tǒng),設置在距地面8 m及以下的燈具采用A型燈具,8 m以上空間燈具采用B型燈具[4]?？紤]到本項目需要疏散的人員較多,所需疏散時間偏長,內(nèi)部設置客流統(tǒng)計系統(tǒng),確保同一時間內(nèi)各個區(qū)域的人數(shù)不超過設計控制值,控制人員密度。娛雪樂園疏散通道的應急照明按照最低照度不低于正常照明的照度考慮,其他區(qū)域設置的消防應急照明保證疏散走道、樓梯間、前室及合用前室內(nèi)的地面最低水平照度不低于10 lx?？紤]集中電源的蓄電池組達到使用壽命周期后標稱的剩余容量仍需要保證放電時間,滿足火災和非火災狀態(tài)下規(guī)定的持續(xù)工作時間,本項目蓄電池持續(xù)供電時間按照不小于1.0 h設置。在疏散走道、疏散通道、主要疏散路線地面上設置保持視覺連續(xù)的方向疏散指示標志,其間距不大于3.0 m。

娛雪樂園冷區(qū)由于地面被積雪覆蓋,地面難以設置疏散指示,本項目僅考慮在一些構筑物或引導牌部位按常規(guī)方式設置疏散指示標志,在出口處設置安全出口標志燈,為增加出口指示燈識別的距離,出口指示燈應采用特大型燈具,該大尺寸安全出口標志燈的辨識度可以滿足一定范圍內(nèi),正常視力的人員能清楚看到指示方向。應急照明和疏散指示系統(tǒng)圖如圖2所示。

4 火災自動報警系統(tǒng)設計要點

本項目暖區(qū)功能比較常見,做法也比較常規(guī),下面著重介紹一下冷區(qū)的消防設計。冷區(qū)運營時常年處于-3 ℃的環(huán)境,地面有冰雪層覆蓋,基于以上考慮,冷區(qū)所在的高大空間設置為一個防火分區(qū),包括冷區(qū)首層、冷區(qū)二層的局部空間以及多個滑道,一層防火分區(qū)面積為17 884 m2,二層防火分區(qū)面積為3 623 m2,上下各部位防火分區(qū)建筑面積之和為21 508 m2。冷區(qū)超大防火分區(qū)的地面、墻面(不包括保溫材料)和頂棚采用不燃材料進行裝修。除滑雪嬉雪區(qū)的魔毯、緩沖保護材料及少量裝飾品外,其他各類包裝物采用不燃材料。娛雪樂園內(nèi)各個排隊區(qū)不完全采用硬質欄桿,部分區(qū)域采用可移動和可打開的軟分隔,確需設置的硬質欄桿在火災情況下應易于打開。各類電氣線路不穿越緩沖保護材料。發(fā)生火災時,必須能切斷魔毯設備電源,使其停止運行。

本項目冷區(qū)凈空超過12 m,依據(jù)GB 50116—2013《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》14.4.1,該場所需要設置兩種火災參數(shù)的火災探測器,線型光束感煙火災探測器、管路吸氣式感煙火災探測器或圖像型感煙火災探測器[2]。管路吸氣式感煙探測器由于需要布置較多管路,需要大量穿越冷庫保溫板、而且與冷區(qū)DBV包裝有沖突,因為冷區(qū)常年溫度在0 ℃以下,管路可能會由于結冰結露導致堵塞,影響正常工作,同時不利于后期檢修。本項目選擇線型光束感煙火災探測器和圖像型感煙火災探測器。其余凈空小于12 m的場所設置點式感煙探測器,在此不再贅述。

圖2 應急照明和疏散指示系統(tǒng)圖

此外,冷區(qū)設置有聲光警報器、消防廣播系統(tǒng)和疏散誘導系統(tǒng),樂園內(nèi)的工作人員兼做疏散引導員,火災情況下能通過消防廣播合理引導大空間內(nèi)人員進行疏散。非消防用電負荷設置電氣火災監(jiān)控系統(tǒng),電氣橋架、槽盒內(nèi)也設置有測溫式電氣火災監(jiān)控探測器,盡可能發(fā)現(xiàn)早期電氣火災。

由T/CECS 845—2021《室內(nèi)冰雪場館保溫及制冷系統(tǒng)設計標準》4.1.4條可知,室內(nèi)雪場的空氣設計參數(shù)應符合下列規(guī)定:① 室內(nèi)設計溫度宜采用:-8～-1 ℃;② 相對濕度(非造雪狀態(tài))不宜大于85%[5-6]。查詢國內(nèi)市場上占有率較高的幾家火災自動報警產(chǎn)品樣本(防護等級IP42以上),得知其正常工作溫度在-10 ℃～50 ℃,工作濕度為0%～90%RH(無結露)。市場常見產(chǎn)品都可以滿足日常正常運營要求,但造雪工況時冷區(qū)濕度、凝露數(shù)據(jù),設計階段無法從各種渠道獲取,造雪時冷區(qū)濕度、凝露是否超過火災自動報警設備耐受范圍無法得知,結合各方意見只能先正常設計預留。

但設備在實際安裝后,在試運營階段冷區(qū)就有很多火災自動報警設備短路損壞,建設單位只能召集相關專家再次舉行消防性能論證會,在加強其他消防的措施前提下,最終取消了冷區(qū)消防系統(tǒng)。后期在國際消防展,也咨詢過多個設備廠家,幾乎所有廠家都表示沒有相關使用案例可以佐證室內(nèi)滑雪場火災自動報警設備不出問題?；馂淖詣訄缶跋缆?lián)動系統(tǒng)圖如圖3所示。

圖3 火災自動報警及消防聯(lián)動系統(tǒng)圖

在低溫高濕凝露環(huán)境選型時,提高特殊環(huán)境下元器件的可靠性及環(huán)境適應性是提高智能化系統(tǒng)設備可靠性及環(huán)境適應性的關鍵,同時做好防護與維保也不可忽視[5-8]。因此,類似項目一定要提前與各設備供貨方、運營方充分溝通,充分了解工況,才能避免后續(xù)出現(xiàn)問題。

5 結 語

娛雪樂園這一特殊業(yè)態(tài)項目,有室內(nèi)滑雪場的特征,但又不屬于體育建筑,更多地傾向于文旅建筑的范疇,具有人員密集、高大空間、特殊環(huán)境等多重屬性,既要打破設計常規(guī),也要遵從基本安全需求。