谭安平
【摘 要】供配电系统是酒店建筑物的重要组成部分,对建筑物内部各类用电设备的运作及安全具有重要影响。本文结合工程实例,重点围绕用电设备负荷等级、负荷估算、专业间互提资料和变配电系统等方面探讨了建筑的供配电系统设计工作,并总结了注意事项,以供参考。
【关键词】酒店建筑;供配电系统;负荷估算;注意事项
【中图分类号】TM421【文献标识码】A【文章编号】1672-5158(2013)07-0281-02
随着我国国民经济建设步伐的加快,城市建筑行业得到蓬勃的发展,各种服务性的大型建筑数量日益增加,特别是大型宾馆、酒店等,同时社会各界人士对这些建筑物内部用电设备的安全也提出了更高的要求。供配电系统是建筑物的重要部分,在建筑电气身边日常运作中发挥着至关重要的作用,但是,一些建筑工程在建设初期没有做好供配电系统的设计工作,导致建筑物供配电系统在运作中时常会出现一些问题,这不仅会影响到建筑内部各种电气设备使用功能的发挥,而且也会给建筑物带来一定的安全隐患。因此,建设单位必须清晰认识到供配电系统设计的重要性,加强供配电系统的设计研究力度,为酒店入住人员提供一个舒适,安全的居住环境。
1 工程概况
某酒店面积共约36000m2,建筑高度为85m,地下一层为车库,地上23层为商业综合楼。其中1层为酒店大堂,2F~3F为餐厅和会议室,部分裙房为电影院和商业区。电影院一共分成5个影厅,每个影厅面积约为160m2; 4F~19F为四星级客房,标准层客房有23间。该项目定位为集休闲娱乐购物为一体的多功能四星级酒店。
2 负荷等级划分
根据规范要求,四星级及以上旅游饭店的经营及设备管理计算机系统用电为一级负荷中特别重要负荷;四星级及以上旅游饭店的宴会厅、餐厅、厨房、康乐设施、门厅及高级客房、主要通道等场所照明用电,厨房、排污泵、生活水泵、主要客梯用电,计算机、电话、电声和录像设备、新闻摄影用电为一级负荷;普通客房和扶梯用电为二级负荷;景观照明和部分裙房商业用电为三级负荷。
消防电源包括消防水泵、消防风机、消防控制室、消防电梯、防火卷帘、应急和疏散照明。根据规范,对于一级负荷要求双电源供电,消防配电须双电源且末端切换;对于特别重要负荷,增加应急电源(Emergency Power Supply,EPS),确保供电可靠性;对于计量、冷冻机房、厨房、空调用电为动力用电,需单独计量,与照明用电分费率计量核算。由于酒店裙房配套有电影院,考虑后期租赁和管理,电影院配电部分需自成系统,分设照明、动力和空调系统,单独计量,便于电影院设置和管理独立的应急发电机。
3 负荷估算
方案阶段,采用需要系数法,结合国内各大酒店负荷密度值,凡是带有空调设备的旅游宾馆,平均负荷密度约为100VA/m2,豪华级酒店、宾馆负荷密度可达150VA/m2,但大部分为90~120VA/m2,主要依据酒店的星级定位而不同。
该酒店设计安装容量初步拟定为4×800kVA,自备应急发电机安装容量为总容量的10%~20%,初步拟定为640kW。
4 变配电系统
根据具体提资的容量和数量,用Excel软件完成酒店负荷计算,结合负荷类型、负荷等级,动力和照明分开敷设,通过组合拼凑,完成各台变压器负载类型、容量计算,确定变压器负荷率。项目最终采用1台1000kVA、2台1250kVA变压器,总容量为3500kVA。
(1)#变压器为1250kVA,负载类型包括景观照明、公共照明、弱电机房照明、变配电房照明、应急照明、消防控制室照明、1F商铺配电、2F~4F酒店配电为5F~23F客房应急配电,为非动力负载,负荷率为0.71。
(2)#变压器为1250kVA,负载类型包括空调盘管末端、餐厅厨房、电梯、潜水泵、消防风机、喷淋泵、消火栓泵及电影院配备的空调风冷机组,主要为动力负载,负荷率为0.8。
(3)#变压器为1000kVA,负载类型包括水冷螺杆机、风冷螺杆机、冷却塔、冷却水泵等空调动力,负荷率为0.72。
4.1 高压部分
酒店通过室外环网柜,引来两路10kV电源进线,每一路进线均能满足酒店的供电需求,当其中一路检修或故障时,由另一路高压进线承担所有负荷。高压线路通过电缆井埋管引至高压配电室,在高压柜中设置高压计量柜,进线总计量。3台变压器出线接入同一高压母线段,真空断路器与接地开关机械联锁,开关、设备选型仅供参考,具体由当地供电局决定。
4.2 低压部分
4.2.1 配电干线图
根据不同负荷类型采用放射式和树干式配电方式,客房采用分层树干式配电,消防负荷采用双电源末端切换,其他的一级负荷在前端切换,并连接在应急母排上。所有普通电源均选用WDZ-YJV线缆,沿电井或电缆桥架敷设,末端穿钢管保护;应急电源供电选用WDZN-YJV电缆,沿防火桥架敷设,末端穿钢管保护。当普通电缆与应急电缆共用线槽敷设时,需用防火隔板分开。
4.2.2 低压配电系统图
低压部分共设置了22台低压配电柜,考虑酒店后期装修的复杂性,预留了一定数量的出线回路。酒店实行分项计量,对空调、水泵、电梯、影院、会议室、厨房采用智能型电测表,其他采用机械电流表。另外,低压配电部分设计了剩余电流保护,在低压柜出线端安装剩余电流探测器,剩余电流可调范围为100~1000mA,超过漏电限值则报警,由专业维护人员检测排查,避免电气火灾。
4.3 应急发电机组
通过对比平时停电时发电机带的负荷容量和消防时的负荷容量,取较大者确定应急发电机组的容量。由于酒店存在大量的一级负荷、消防负荷,通过负荷核算,发电机安装容量达1200kW。柴油发电机在15s内能应急自起动,起动信号来自双电源自动转换开关。发电机设置两条出线回路,分别接入照明备电和动力备电应急母排,照明备电容量较大,采用了CCX3-Ⅱ-1600母排。应急发电机系统图如(图1)所示。
由于先前提资应急发电机组的容量为640kW,进风井和排风井面积分别不小于3.7m2和2.8m2,进排风百叶面积不小于5m2和3.5m2(百叶有效面积系数取0.8),而施工图确认采用的发电机组是1200kW,进风井和排风井面积分别不小于5.2m2和3.9m2,进排风百叶面积不小于6.5m2和4. 8m2(百叶有效面积系数按0.8整定),风井与百叶的面积与原方案阶段提资相差甚远,故建筑重新调整机房。由于条件有限,根据进排风井和百叶面积大小,给建筑立面、景观和毗邻的其他专业设备用房造成影响,成为该项目的技术难点之一。
5 注意事项
(1)对于酒店和宾馆,其应急发电机按安装容量的10%~20%估算是远远不够的。因现代化的酒店,消防和一级负荷较多,实际工程容量估算应适当放大,且根据规范,酒店星级不同,一级负荷的要求也不同,设计时要区别对待。
(2)由于发电机功率较大,进、排风百叶面积也很大,设置是技术难点之一,选择不合适,易影响酒店立面,在方案设计阶段要充分考虑。
(3)变压器容量和台数设置合理,便于根据负荷情况、季节变化投入变压器台数,降低变压器空载率,减少损耗。
(4)由于现在甲方对设备用房的占地面积要求较为苛刻,故变配电房面积提资中要充分预留空间。项目方案设计阶段确定变压器为4×800kVA,按4台变压器空间来确定变配电房空间;施工图确定容量为2×1250kVA和1×1000kVA,尽管在容量上有出入,但对于变配电房无影响。但由3台变压器的空间重新整定为4台变压器空间,对变配电房的布置会产生影响。
(5)弱电井、强电井不宜过小。酒店配电复杂,电线电缆较多,电井空间要预留充分。尤其是弱电井,酒店的弱电设备繁琐,对弱电间有特别的要求。
(6)对于楼梯走道,人员走动的机会少,采用节能自熄型照明开关。
(7)由于变配电房是通过结构降板,达到净高要求,电缆沟底标高比配电房外要低,故在变配电房外设置截水沟和集水井,排水泵按消防负荷配电,同时做好防水处理和技术交底。
6 结束语
综上所述,酒店建筑供配电系统在酒店建筑中占有十分重要的地位。因此,设计人员要在确保供电安全可靠的前提下,考虑到供配电系统未来的发展需要,同时遵循技术经济合理的原则,满足酒店建筑电气设备使用的要求,并且制定出一系列切实有效的应急措施,避免问题的发生,从而确保酒店建筑的正常运作。
参考文献
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