某剧场电气设计简析

赵鑫　刘尧

摘 要：從设计及应用的角度对某剧场强电设计进行了分析，简要阐述剧场电气设计的一种方式，对类似工程的设计具有一定的借鉴意义和实际应用价值。

关键词：剧场 供配电 照明设计 防雷与接地

引 言

随着我国经济不断发展，人们对精神文化的追求也越来越高，全国各地掀起了建设剧场的高潮，本文将以某剧场的设计为例，分享剧场强电设计中的一些技术经验，以供参考。

工程概况

本工程为某乐园剧场项目，共分2个子项，分别为大剧场、附属用房。大剧场主要功能为1500座乙类大型剧场。总建筑面积：12250㎡，建筑耐火等级：地上二级，地下一级。建筑层数为地上2层，地下2层，结构形式为钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系，抗震设防烈度7度。附属用房为大剧场的配套设施用房，为大剧场演出提供支持的演艺用房、设备机房和部分办公用房，总建筑面积：3750㎡。

附属用房电气机房包括主变配电室、自备发电机房，均布置在附属用房的地下一层。大剧场二层设置分配电室，大剧场与附属用房之间通过室外排管贯通。

供配电系统

1.负荷分级。本工程大剧场为乙类大型剧场，按JGJ16-2008《民用建筑电气设计规范》中规定，负荷等级为二级，但因本项目设计任务书要求，电气负荷按其性质分为：

一级负荷：舞台工艺（TSE）安全吊挂设备、安防系统、通信系统、楼宇及设备控制等弱电系统主机用电、消防用电。

二级负荷：舞台照明、贵宾室照明、演员化妆室、舞台机械设备、地下排污泵、电声设备、电视转播。

三级负荷：：其它负荷为三级负荷。

2.负荷统计。负荷采用两种统计方法：对空调设备、水泵、风机、电梯、弱电系统等电力设备，按其设备安装容量进行统计，舞台工艺部分根据TSE对机电设备的设计提资中的要求进行负荷计算，而对于照明等无确切容量的按单位面积功率法进行统计，然后采用需要系数法进行计算，并考虑最大负荷时的同时系数。

根据负荷计算大剧场二层分变配电室选用2台2000kVA变压器，为大剧场平时负荷及舞台工艺设备供电，附属用房变配电室选同2台1250kVA变压器，为大剧场一级负荷及附属用房供电。

3.供电电源。本工程电源采用一般市电和自备应急启动柴油发电机组电源。当一回路市电中断供电时，另一回路市电应能满足大剧场及附属用房全部的二级以上负荷。

1）一般市电：（1）根据任务书要求，本工程由市政提供两路10kV电源供电。（2）两路10kV市政电源承担全部二级以上负荷用电。

2）自备应急启动柴油发电机组电源：（1）采用快速自启动柴油发电机组作为备用电源，设置1台0.4kV柴油发电机，柴油发电机组的容量按消防负荷和非消防重要负荷的最大者选择，消防负荷按保障大剧场及其附属用房所有应急照明、消防电梯、消防水泵及大剧场两个防火分区的防排烟风机的正常启动，确定常载容量为1200kW，当两路市电均断电时，柴油发电机自动启动，保证以下负荷的可靠供电：a.消防负荷;b.舞台工艺（TSE）安全吊挂设备、弱电系统、安防系统、电梯等。

（2）当10kV市电停电、缺相、电压或频率超出范围，或变压器故障时，从配变电室的低压主进开关处取柴油发电机的延时启动信号，投入额定负载运行。当市电恢复30～60s（可调）后，柴油发电机经冷却延时后，自动停机。（3）正常电源与应急电源之间设置防止并列运行的措施。

3）高、低压供电系统接线型式及运行方式：高低压系统为单母线方式。

4.大剧场及附属用房配电示意图如下：

5.低压配电

本工程低压配电系统电源为220V/380V、TN-S接地系统，采用放射式与树干式相结合的方式，对于单台容量较大的负荷或重要负荷采用放射式供电;对于一般负荷或小容量负荷采用树干式与放射式相结合的供电方式。

建筑平面按防火分区设置强电竖井，消防井和非消防井分开设置。消防用电设备在其配电线路的最末一级配电箱处设置双自动切换装置。

作为剧场项目舞台工艺配电尤其重要，本工程大剧场演出特有设备包括：舞台灯光、舞台机械、舞台音响、投影、特效、备用电源，以上系统中，均是仅提供电源，具体特点及需注意的问题如下：1）所有特有设备都是根据特设提资完成，包括配电界面、容量大小、负荷需要系数等，根据提资预留至各系统的自带配电柜。2）由于特有设备各系统在深化中会不断的调整，故此部分的电源预留需要各承包商的确认后，方可进行施工，以免出现浪费或返工。3）本工程舞台照明采用可控硅（晶闸管）舞台调光装置，其电源中性线截面积不应小于相线面积的二倍。4）电声、功放设备对谐波尤为敏感，因此音响系统供电专线上设置隔离变压器，确保不受干扰。5）电声、视频led、舞台控制计算机、电视转播设备电源与舞台照明电源分别引自不同的变压器。

照明设计

本工程照明设有一般照明和局部照明，在一般照明中设有正常照明和应急照明，照度标准按照现行规范中的目标值要求执行。室内公共区域、楼梯间、室外及立面照明等公共区域照明控制采用智能照明控制系统。消防应急照明采用集中控制型消防应急疏散指示系统。舞台灯光由专业厂家深化设计，舞台区、栅顶、马道等区域设置蓝白工作灯，非演出时间及检修时开启白工作灯，演出时开启蓝光工作灯。

防雷与接地

本工程属于人员密集的公共场所，经计算年预计雷击次数0.1082次/a，建筑物防雷等级按第二类防雷建筑物设防。用φ12热镀锌圆钢在屋顶女儿墙上敷设接闪带、在屋面上设不大于10m×10m（或12m×8m）的接闪网作为接闪器，利用建筑柱子内的主钢筋作为引下线，利用基础内主钢筋及护坡桩、墙内主钢筋作为接地极。

本工程10kV系统为小电阻接地系统，220/380V接地系统采用TN-S系统，PE线与N线严格分开。利用建筑物基础内的钢筋网作为接地体，建筑物防雷接地与电气保护、工作接地，防静电接地、弱电系统接地共用接地装置。共用接地接地电阻R≦1Ω，实测不满足要求时，增设人工接地极。音响视频系统单独设置室外接地极，其接地电阻≤1Ω。

结束语

随着我国经济的高速发展，人们对于精神文化的追求将会越来越高，可以预见未来将有更多的剧场被建起，本文以一个实际工程为例，对剧场的强电设计进行简要探讨，希望能起到抛砖引玉的作用，为我国剧场设计的发展尽一份绵薄之力。

参考文献

[1] 《剧场建筑设计规范》JGJ57-2016

[2] 《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008

[3] 《建筑照明设计标准》GB50034-2013

[4] 《供配电系统设计规范》GB50052-2009