引言

中國國際航空航天博覽會簡稱"中國(珠海)航展"或"珠海航展",由中央政府批準舉辦,它是一個以實物展示、貿易洽談、學術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。由于航展館的特殊性,展廳空間高、跨度長,如果變配電房的位置設置不當、展廳照明或展位供電設計不合理,就會給后續(xù)的使用造成困難。因此,筆者根據珠海市金灣區(qū)航展中心新建主展館的施工圖設計經驗和體會,對航展館的電氣設計要點進行了分析和總結。

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,屬于大型會展建筑。建筑長550m,寬120m,高(檐口至屋脊平均高度)26m。

2設計所涉及的規(guī)范

包括各類建筑及電氣設計規(guī)范,如GB50016一2014《建筑設計防火規(guī)范》、JGJ333一2014《會展建筑電氣設計規(guī)范》、GB50052一2009《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》、JGJ16一2008《民用建筑電氣設計規(guī)范》、GB50034一2013《建筑照明設計標準》、GB50116一2013《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》等。

3負荷分級

一級負荷中特別重要負荷:安防系統(tǒng)用電。

二級負荷:展廳照明、展覽用電、生活水泵、通風機、應急照明、排煙風機、消防水泵等(根據GB50016一2014《建筑設計防火規(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,消防用電設備負荷為二級負荷)。

三級負荷:辦公室照明、空調等負荷。

4電源

本工程采用兩個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。為確保一級負荷用電,設置柴油發(fā)電機組作為應急電源。市電失電時發(fā)電機自動啟動,通過自動轉換開關向一級負荷及部分二級負荷供電,當發(fā)生火災時,切除非消防負荷。發(fā)電機啟動信號引自低壓進線配電柜進線開關輔助觸點,信號延時0~10s啟動柴油發(fā)電機組,15s內投入額定負載運行。當市電恢復后,柴油發(fā)電機組冷卻延時,自動停機。消防中心報警聯動柜、監(jiān)控中心計算機系統(tǒng)等自帶UPs電源。應急疏散照明燈及疏散標志燈自帶蓄電池。

5變配電房及發(fā)電機房設置

本工程總計算負荷為14697kw。在展館二層的東西側各設置一個10/0.4kV變配電房,以滿足供電半徑不超過250m的要求。1、2號變配電房設置干式變壓器臺數均為4×2000kVA+1×1600kVA。在展館首層的東西側各設置一個柴油發(fā)電機房,每個發(fā)電機房內設一臺主用功率為500kw的柴油發(fā)電機組作為應急電源。

6高、低壓配電系統(tǒng)

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

7導線選型

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

8展位用電及管線敷設

展位配電設計是航展中心的電氣設計重點,包括室內、外非標準展位的配電。根據甲方提供的資料,取展位用電負荷密度為300w/m2。變配電房低壓配電柜出線電纜通過電井敷設到首層配電間的電纜溝內,再由電纜溝送到館內及戶外展位用電點。

室內展位用電設計:因展廳室內跨度大,且用電點要根據參展商實際布置,具有不確定性,因而選擇地面電纜溝敷設的方式。沿展館外墻內設置一圈室內電纜溝,縱向每隔25m設縱向電纜溝,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,每個電纜溝蓋板上均設有活動式電纜出線口,以達到靈活供電及與美觀結合的要求。室內展廳共設77個展位配電箱,分別設于展廳周邊的墻上及展廳中間的柱子上,展廳內任何一處到配電箱供電距離均不超過50m。每個展位配電箱內設350A/4P的塑殼斷路器作為進線開關,出線開關包括5個100A/4P、5個63A/4P、6個20A/4P斷路器,所有出線斷路器均帶剩余電流保護裝置。

室外展位用電設計:室外沿展館外圍設置一圈電纜溝,每隔約50m設一個電纜井,根據航展公司設計的室外展區(qū)沿電纜溝適當位置設置共計10個戶外展位配電箱,配電箱內的配置與室內展位配電箱相同,也可以利用預留的電纜溝及電纜井對室外展位靈活配電。

9照明系統(tǒng)

9.1光源選擇

細管直管形三基色熒光燈光效高、壽命長、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、會議室等長時間有人工作的場所。金鹵燈具有光效高、壽命長、顯色性好、結構緊湊、性能穩(wěn)定等優(yōu)點,適合用于高大空間展廳的普通照明,但啟動時間較長,不應用于應急照明,用于應急照明的應采用能快速點燃的光源。LED燈顯色指數偏低、表面亮度高容易導致眩光、光通維持率偏低,不宜用于展覽照明,宜用于高大空間應急照明。

9.2普通照明

辦公室、會議室、設備房等燈具安裝高度較低的房間一般采用細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、光色好三大優(yōu)點,適合用于高大空間照明。展廳長度為550m,為方便控制照明燈具,普通照明采用智能照明集中控制,實現現場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計標準為:辦公室、展廳3001x(≤8w/m2),消防控制室、弱電機房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應急照明

在展廳、疏散走道、樓梯間、安全出口等場所設置應急照明。在展廳16m高的析架上共計安裝304套功率為2×16w的LED燈盤作為應急照明并采用EPs集中供電:在展廳地面按安全疏散路線設置視覺連續(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計荷載。

建筑內疏散照明的地面最低水平照度應符合下列規(guī)定:

(1)對于疏散走道,不應低于1.01x:

(2)對于人員密集場所不應低于3.01x:

(3)對于樓梯間、前室或合用前室、避難走道,不應低于5.01x。

10火災自動報警系統(tǒng)

10.1系統(tǒng)設計

根據本工程的建筑性質,火災自動報警系統(tǒng)采用集中報警系統(tǒng)形式,按二總線報警回路設計。系統(tǒng)總線上設置總線短路隔離器,每只總線短路隔離器保護的火災探測器、手動火災報警按鈕和模塊等消防設備的總數不超過32點:總線穿越防火分區(qū)時,在穿越處設置總線短路隔離器。在本工程首層設置一個消防控制室,消防控制室設有直接通往室外的出口。消防控制室的報警控制設備由火災報警控制主機、聯動控制臺、CRT圖形顯示屏、打印機、火災應急廣播控制柜、消防通信設備、UPs不間斷電源等組成。

10.2設備布置

本文就火災探測器的選擇與布置進行分析,其余消防設備布置由于篇幅所限不再論述。

在辦公室、會議室、走道、樓梯間、設備房等場所設置點型感煙火災探測器。根據GB50116一2013《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》第12.4.1條規(guī)定,高度大于12m的空間場所宜同時選擇兩種及以上火災參數的火災探測器。且由于展廳寬度達110m,高度為22m,單一探測模式很難實現火災的早期探測,故展廳采用管路吸氣式感煙火災探測器和圖像型感煙火災探測器的復合探測方式,于展廳南北側各設21臺高靈敏度四管標準型探測器,每側探測器采用管長55m,以保護110m寬的大展廳。管路吸氣式感煙火災探測器的水平干管安裝在16m高的析架上,采樣孔設置在通風空調對流層下面1m處。圖像型火災探測器采用雙波段圖像火焰探測器與光截面圖像感煙探測器的組合,既實現了對早期火災煙霧的探測要求,又滿足了早期火災火焰探測的要求,同時具有實時視頻可視功能,在保護區(qū)域上也實現了雙重覆蓋。圖像型探測器布置原則:在滿足視場角及探測距離的同時,探測器應盡量降低安裝高度,消除探測器正下方的布防死角。

10.3消防聯動

本工程除了需要聯動消防水泵、防排煙風機、防火卷簾門等常用消防設備外,重點需聯動展廳頂部的可開啟排煙天棚系統(tǒng):(1)由所在防火分區(qū)內的一個吸氣式火災探測器或圖像型火災探測器的報警信號作為自動可開啟排煙天棚開啟的聯動觸發(fā)信號:(2)于消防控制室可檢測可開啟排煙天棚的運行狀態(tài)及故障信號:(3)自動或通過消防控制室能聯動或手動直接開啟可開啟排煙天棚,當火災發(fā)生時能同時開啟全部可開啟排煙天棚:(4)可以手動通過純機械裝置(非電動)直接開啟可開啟排煙天棚。當排煙天棚全部打開時,展館呈現一個半露天形態(tài),火災產生的煙氣能從屋頂自然排出。

11結語

航展廳建筑,除了上述幾點在設計中應加以注意以外,還應做好與排水、暖通等專業(yè)之間的相互配合。在符合國家、地方以及行內相關規(guī)范的前提下,達到實用、經濟、美觀的最佳組合。