酒店商业建筑供配电系统设计

陈 坤

［同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司, 上海 200092］

0 引 言

酒店商业建筑一般由塔楼和裙房组成,不仅能提供舒适的居住环境,同时还能提供活动场所。它们相互独立,又相辅相成。酒店商业建筑对用电有一定的特殊要求,且裙房建筑也相对复杂,人员密集、流动性大,这对供配电系统的安全性和可靠性提出了更高的要求。

1 工程概况

本项目位于珠海,由地下室、裙房和塔楼组成。地上建筑面积约为13万m2,地下建筑面积约为9万m2。3个塔楼建筑规划高度依次为143.95 m、87.6 m和80 m,地下室为地下二层。根据GB 50016—2014(2018年版)《建筑设计防火规范》[1],均为一类高层建筑。其中,最高的塔楼按照业态分为低区商业、低区酒店、高区公寓,总建筑面积约为7万m2,该塔楼层高33层,其中低区商业酒店层高为25层,6层、16层、26层为避难层,27层及以上为公寓。地下建筑均为后勤用房、设备用房和机动车及非机动车停车库。另外两个塔楼为公寓,相较于第一个塔楼而言,功能业态划分相对简单。

2 变配电系统

2.1 负荷等级

根据GB 51348—2019《民用建筑电气设计标准》[2]、GB 55024—2022《建筑电气与智能化通用规范》[3]、GB 55025—2022《宿舍、旅馆建筑项目规范》[4]、GB 50016—2014(2018年版)《建筑设计防火规范》、JGJ 48—2014《商店建筑设计规范》[5]、GB 50053—2013《20 kV及以下变电所设计规范》[6]、GB 50052—2009《供配电系统设计规范》[7]等规范相关条文,本工程低区酒店的经营及设备管理用计算机系统用电为特级负荷,其他的负荷应按照一级至三级负荷供电,负荷等级分类如下。

① 特级负荷:酒店经营及设备管理用计算机系统用电;② 一级负荷:消防电力设备用电,航空障碍灯用电,安防系统用电,客梯用电,宴会厅、餐厅、厨房、康乐设施用房、门厅、主要通道等场所照明用电,生活水泵、主要客梯、厨房区域的冷库及冷却塔用电等;③ 二级负荷:厨房的事故风机用电,自动扶梯用电等;④ 三级负荷:一般照明、插座、空调等。

2.2 负荷用电指标

低区酒店负荷用电指标如表1所示。

表1 低区酒店负荷用电指标

公寓负荷用电指标如表2所示。

表2 公寓负荷用电指标

商业及地下室负荷用电指标如表3所示。

表3 商业及地下室负荷用电指标

表3中,汽车库单位面积用电指标不包含充电桩用电量。

2.3 供电电源。

本项目从市政引来4路20 kV双重电源。其中两路电源为酒店和公寓供电,另两路电源为商业及地下室供电。每组电源同时使用,并设置高压联络;当一路电源故障时,另一路电源不应同时受到损坏,并能承担所有特级、一级、二级负荷的用电。

2.4 变配电系统

本项目在方案设计之初已向当地供电部门咨询,变电所设置在地下一层(地下一层不是建筑最底层)。本项目的业态相对较多,为了方便业主后期管理及维护,按照业态及功能在地下一层设置多个变电所。各变电所变压器装机容量及供电范围如表4所示。

表4 各变电所变压器装机容量及供电范围

变电所设置的位置应从多个方面考虑,不仅要满足规范提出的土建要求,还要考虑变压器等设备的运输路径,同时要注意配电线路的供电半径等。基于以上种种原因,各变电所均设置在核心筒的附近,这样做方便线缆的敷设且可以减少供电线路上的电压降损耗。

各业态变压器的负载率均约为80%。各业态单位面积功率密度值如表5所示。

表5 各业态单位面积功率密度值

3 应急电源系统

按照现行的设计规范,在酒店区和非酒店区各设置一套柴油发电机系统,即酒店设置一柴油发电机系统,非酒店区域另设置一柴油发电机系统。

酒店柴油发电机系统为以下负荷供电:所有的消防电力设备(如消防水泵、排烟风机、正压风机、防火卷帘、消防电梯、消防应急照明及疏散指示、消防控制室等),酒店经营及设备管理用计算机系统用电,航空障碍灯用电,生活水泵、主要客梯、厨房区域的冷库及冷却塔用电,宴会厅、餐厅、厨房、康乐设施用房、门厅、主要通道等场所照明用电。

非酒店柴油发电机系统为以下负荷供电:所有的消防电力设备(如消防水泵、排烟风机、正压风机、防火卷帘、消防电梯、消防应急照明及疏散指示、消防控制室等),航空障碍灯用电,排水泵、生活水泵、主要客梯等用电。

按照如下原则选择柴油发电机的容量:当市政两路电源断电时,柴油发电机为酒店重要非消防负荷和消防负荷提供电源,用以保障酒店的日常运行;在发生火灾的情况下,柴油发电机为消防负荷提供电源。酒店的消防负荷较大,若要为全部的消防负荷供电,会导致柴油发电机容量很大。消防负荷应考虑消防设备容量最大的防火分区的消防设备功率及其贴邻的防火分区的消防设备功率、消防水泵的功率、地上裙房和塔楼消防设备功率,因此,本项目的消防负荷装机容量为1 632 kW。仅停电情况下,酒店保障负荷的装机容量为1 819 kW。两种情况下取较大值,本项目酒店柴油发电机容量选择2 000 kVA。按照上述原则,非酒店区的消防负荷的装机容量为1 422 kW,保障负荷的装机容量为1 239 kW,非酒店区的柴油发电机容量为1 600 kVA。

本项目的两座柴油发电机房设置在地下一层。酒店柴油发电机房的位置紧邻酒店变电所,非酒店的柴油发电机房位置靠近公寓2变电所,从该位置向另两个公寓和商业的变电所供电路径相对较短(到公寓变电所的供电距离约为100 m,到商业变电所的距离约为40 m)。选择柴油发电机房位置时,需要注意的是,裙房为人员密集场所,柴油发电机房的位置要避开裙房,同时也要考虑柴油发电机房的进风井与排风井位置,对应到地上时,两者的水平距离不应小于10 m或是纵向距离不能小于3 m。

一般情况下,柴油发电机应处于自起动状态。当一路市政电源断电时,柴油发电机应自动起动投入使用,并处于热备用状态;当另一路市政电源也断电时,柴油发电机起动控制柜内的总开关开始运行,在15 s内完成为消防负荷及重要保障负荷供电。

4 酒店及公寓竖向配电系统

相对来说,各个塔楼的业态划分比较明确,但最高的塔楼及其裙房包含了3个业态,即酒店、公寓和商业。为便于后期运行管理及维护,不希望供配电系统相互干扰,因此按照业态各自设置变电所,从物理上将配电系统分开,同时按照各自的业态设置竖向强电间。

酒店和公寓1位于同一栋塔楼,核心筒区域面积又很紧张,同时需要两个强电间(即酒店强电间和公寓强电间),须合理考虑强电间内配电箱的布置。

5 结 语

项目设计须根据项目的实际情况及经营管理者的使用需求进行整体规划,应充分考虑供配电系统的合理性、可靠性、安全性及经济性。