酒店电气设计要点探究

2022-06-14 04:51陈晶晶
中国房地产业·中旬 2022年4期
关键词:配电箱三相电气设计

陈晶晶

【摘要】随着社会经济的快速发展,在我国发达城市以及多数具备旅游资源的城市中,酒店数量不断增多。酒店电气设计是酒店建筑项目设计内容中的重要部分,电气设计内容区别于民用建筑电气设计,酒店的电气设备更重视酒店硬件设备带来的舒适程度与便利功能,需要在机电系统设计的基础上重点考虑安全性、可靠性、节能性等诸多内容,同时也要考虑舒适、维修方便以及后期的管理和维护。

【关键词】电气设计;供配电;照明;防雷                                      【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.11.062

引言:

现阶段的酒店电气设计朝着复杂化与专业化方向发展,在酒店建筑的建设中往往需要设计者具有一定的专业性,具备一定技术性。进入新时期之后电气设计内容逐渐丰富多样,涉及面广,对技术、管理、后期维修空间提出了更高的要求。基于此,工程设计实际操作中,需要对酒店电气设计内容有全面详细的了解,以及对酒店电气设计内容进行具体分析,本文结合实例,对酒店电气设计内容进行解析。

1、概述

1.1酒店电气设计组成

酒店建筑设计是现代高层建筑、旅游出行居住场所的重要组成部分,电气设计主要分为强电与弱电智能化部分。强电部分设计主要包括高低压配电系统、动力照明干线、配电箱系统、导线电缆的敷设部分。强电部分是整个设计的核心与主干部分,酒店在使用过程中的稳定与可靠性都由强电设计来实现;弱电智能化部分围绕有线电视、卫星电视、通讯系统、安防监控、会议系统、广播扩声、火灾报警、消防联动等部分,主要围绕综合部分来开展。随着时代发展人们对该方面的设计内容不断深化,主要围绕火灾消防报警、消防联动和综合布线两部分进行创新。随着建筑智能化水平不断提升,弱电智能化系统内容随之增加,弱电智能化占比基建投资率也在逐渐提升,在电气设计中围绕设计要点开展设计,对提高酒店的投资以及提高智能化水平有重要意义[1]。

1.2工程内容

某酒店总建筑面积为20600m2,建筑地下一层地上14层,高度为59.6m,属于框架剪力墙结构,是一类高层公共建筑,耐火等级为一级,建筑内部消防设置了自动喷水灭火装置,所有设备使用甲级防火门,楼梯间为封闭设置,楼梯间属于乙级防火门,管道井检修为丙级防火。根据业主要求,本工程按照四星级酒店设计。

该酒店1~4层主楼与裙楼设置防火分区,三层以上之后每一个层设置一个防火分区。酒店设计内容复杂且多样,建筑一层有大厅与服务台,设置办公室、洗衣房、用餐区,给人们提供咖啡厅与卫生间;有厨房与空调机房、消防控制室、BA值班室等;二层为标准客房、布草间;裙楼部分主要作为宴会厅、餐厅、卫生间等;设备层位于四层与五层中间。五层以上标准层为客房和布草间;14层为总统套房及行政酒廊。屋顶层设计有喷淋稳压设备及消防稳压设备电梯房。变配电所及空调机房位于地下一层,消防控制室位于地下一层具有直通室外的楼梯。

酒店建筑特征:属于高层,使用10KV、35KV高压供电;建筑用电量较大,对电力设备有一定要求;建筑对消防系统有极高的安全性与可靠性要求;对防雷与接地要求很高;建筑功能较全,对弱电部分的依赖性比较强,智能化要求比较高。

1.3 供配电设计

本酒店供配电设计根据新版《民用建筑设计标准》,将宴会厅、餐厅、厨房冷冻设施、主要通道设计为一级负荷,厨房、排污泵、生活水泵、主要客梯用电等为一级负荷;扶梯,厨房冷冻设施外为二级负荷;酒店客房照明可以归纳为一级或者是三级负荷,其中总统套房为一级负荷,普通套房为三级负荷。

配电室配电系统使用单母线分段控制,设置应急母线与备用发电机连接起来,一级负荷与应急母线和备用母线连接,同时运行,互相备用;一级负荷与一级负荷同样设置,设置备用母线;三级负荷分配在两路电源上,首先互相连接其中一路电源,供电中断或者有异常现象发生后可以有选择性的连通部分电路,三级负荷维持供电。低压配电系统接地形式为TN-S系统,低压的TN-C系统为三相四线入户,每一个客房设置单独配电箱,三线入户即相线、N线、PE线路。根据工程的实际情况,裙楼使用树干式供电,主楼部分为树干供电,每一楼层设置组配电箱,根据负荷中心设置分配电箱客房层,每一个客房一个终端箱,采取单向接入的方式,在每一楼层分别使用三相平衡,其他终端箱三相接入,保持三相平衡[2]。

2、供配电系统设计

2.1 负荷分级与分级负荷

(1)负荷分级

基于对电气设计的研究,在确保供电可靠与稳定的基础上,分析供电在经济与政治方面造成损失,可以分为一级负荷、二级负荷、三级负荷。其中一级负荷是指中断供电将会造成人员伤亡现象;供电在政治与经济上面造成巨大损失,产生重大政治与经济意义的用电单位工作甚至造成公共秩序混乱;比如重要的通信枢纽工程、甲级体育馆等具备重要作用的供电。一级负荷中断供电之后将严重影响计算机与计算机网络的正常工作,在特别重要场合不允许断电。二级负荷是中断供电将会造成较大的损失,影响重要用电单位工作以及造成公共场所秩序混乱。除此以外不属于一级与二级的负荷均是三级负荷[3]。

(2)供电措施

一级负荷需要两个电源供电,以防一个设备出现故障的时候另一个电源不至于被破坏,当一个電源出现供电中断的时候另一个电源承担全部的一级负荷供电。倘若供电负荷较大或者是有10KV用电设备的时候要使用10KV与35KV电源;容量不大需要优先在附近寻找最近的电源。比如一级负荷仅仅作为酒店的照明与电信,可以使用不间断电源UPS、EPS作为备用电源。一级负荷的变配电室内的高低压配电系统均使用单母线分段系统,分列运行互相备用;使用双电源供电设计,在末端配置处自动切换,一级负荷中的重要负荷应增设应急电源,不允许其他负荷接入。二级负荷供电设置为两回线路供电设置,设置两部供电变压器,当其中一回路或者是变压器发生故障,二级负荷不至于会断电,即使断路也能够快速恢复。三级负荷的供电并无特殊要求。

2.2接地设计

电气设计中的基地设计形式分为TN系统、TT系统、IT系统。其中,TN系统中性点直接接地设置,所有外漏导电部分可以连接公共线路;TT系统中性点直接接地,设备外漏部分可到点部分各自经过PE线路接地;IT系统中性点不接地;TN系统分为TN-C、TN-S、TN-C-S。

配电系统设计需要满足酒店供电可靠性与安全性要求,保证电压质量,因此配电系统应设计为三级保护。确保供电系统设计安全、检修方便,同时保证设备确定一定的灵活性。配电线路与配电室、配电箱等设备设置在负荷中心减小导电截面降低损耗;同一条线路上的用电设备,性质尽可能相同,倘若设备性质不相同,则采取不同的分支线路连接。电路供电设计中,如果安装冲击负荷较大的设备,需单独设计支路连接供电。三相供电线路中的单向负荷均分配在三相上,配电系统中的配电屏与配电箱应该准备备用回路。

2.3 酒店负荷计算的

根据标准层每一个终端配电箱均为单相负荷,每一个标准客房设备容量2.4KW,布草间设备容量为2.32KW,本酒店标准层客房25个,一个布草间。假设所有用电设备需求系数为1,房间放电设备计算负荷等于设备容量,根据标准层计算系统,得到最大单项负荷L1 相,为21.6KW,因此楼层等效三相负荷为PE=3PEmax=3x21.6KW=64.8KW

楼层配电箱系数KX=0.8,因此:

计算首层照明负荷,为三相引入配电终端箱,在终端箱设置三相平衡,以楼层配電箱负荷的各个配电箱容量直接相加,因此根据酒店的首层平面图得到三个配电箱三相负荷,分别为8.22 、8.4、9.99,因此:

3、酒店电气设计中的设备选择

3.1 导线

首先确定导线材料的型号,从节能环保与安全性角度来看,为减少电能传输在线路上造成损耗,尽可能减少导体阻抗,考虑本工程实际性质属于人员密集场所,因此选择铜材导线。其次选择导线绝缘与护套,选择燃烧性能B1级、产烟毒性为t1级、燃烧滴落物微粒为d1级的无卤低烟电力电缆,该电缆线路允许升温、容量大且工艺形式简单,无敷设高差的限制。电缆重量轻且弯曲性能良好,属于内铠装结构不容易被腐蚀,具备极强的耐油性和耐腐蚀性,以及具备不延燃的特征,能够运用在有火灾发生的场合,而且不吸水,能够运用在潮湿和积水等场合中[4]。

选择导线截面需要根据敷设方式、环境条件来确定截面、导体载流量等;线路产生的损失不应超过允许值,同时满足动稳定与热稳定要求;尽量满足机械强度要求。电流穿越导线会产生电能消耗而导致设备产生热量,导线温度太高会导致接头部分氧化加剧增大电阻,导致设备进一步氧化,如此恶性循环会出现断线现象。温度太高会破坏绝缘性能,甚至引发火灾。因此需要针对不同材料、绝缘导线来确定允许载流量,在此范围之内导线升温不会超过允许值。

3.2 低压电路器

基于此,本酒店中使用的所有导线、电缆均选择铜芯材料,电力电缆使用WDZA型无卤低烟阻燃A型电力电缆,消防干线用矿物绝缘电缆;至各层客房的干线采用低压母线,支线导线为WDZ-BYJ无卤低烟阻燃电线,满足设计上所允许载流量,当相线截面低于35mm2,保护线与相线截面相同。楼层配电箱与客房导线截面选择4mm2。低压电路器是组成电力系统的重要部分,实际选择低压断路器需要满足以下条件:(1)低压额定电压高于保护线路的额定电压;(2)断路器额定电流高于安装设备脱扣器的电流;(3)过流脱扣器额定电流高于所计算的电流。本酒店主楼5~14楼的配电箱的出线回路为单相配电,考虑到线路负荷为2.4KW,因此尽量选择小型断路器。主楼一层与裙楼为三相出线,与后面所接触终端的配电箱负荷增大,因此主楼与配电箱出线断路器选择塑壳式断路器[5]。

3.3 低压配电箱

本次设计所选择终端箱分为单相终端与三相终端箱,客房选择单相终端箱,所有客房的配电箱均需要设置防火隔板;办公空间等其余空间使用三相终端,根据配电箱的回路、额定电压、结合配电箱等合理选择尺寸大小。

3.4 开关

本酒店所有一级负荷均采用双电源末端切换的方式,一备一用,本酒店选择开关适用于50/60HZ,额定电压690V以下,在6A~800A三相四线双回路公共电网中检测电源过电压与欠电压的情况,以及从一个负载或者是多个负载电路接入到电源中,保证供电的正常运用。当前该产品广泛运用在工业、商业、高层建筑、酒店、民用住宅中。

3.5 低压配电柜

选择MNS低压配电柜,该组合式开关柜适用50~60HZ中,额定电压380V,在380V~3150A的配电系统中作为动力、照明、配电等设备之间的电能转化、分配与控制使用。柜体为通用柜体形式,使用8MF冷弯型钢局部焊接组装,其中构架零部件与专用配套零件由厂家生产配套完成,保证柜体的精度与质量,零部件按照模块原理设计,具备极强的通用性。设计后的安装环节需要充分考虑柜体运行中的散热情况,在柜体上面由散热槽孔,柜体内电器元件发热之后热量不断上升,通过上侧槽孔排出,而冷风不断从下端的槽孔进入,整个柜体形成一个自然通风道达到散热目标。柜体使用转轴是活动铰链连接,方便安装与拆卸,门的折边位置镶嵌山型橡塑条,关门的时候嵌条起到缓冲作用,避免门与柜体直接碰撞,具备很高的防护等级[6]。柜体与电器元件仪表门使用软质铜线相连接,整个柜体形成完整的接地保护电路。

4、照明系统

4.1照明设计要求

根据视觉需要、作业性质与环境来选择光源、灯具,让工作区域内具备合理的照明度与显色性,合理的照明亮度分布与舒适视觉环境给人良好的体现。确定照明方案的时候需要选择不同建筑类型与照明需要,处理好酒店电气照明与采光之间的关系,保证光源、灯具、照明效果三者相互连接,合理考虑造价、酒店的照明便利性,充分考虑经济性与环保性要求。照明系统设计需要考虑:(1)以人为本,舒适性、视觉性,确保人与光环境之间的协调性;(2)清晰度,消除阴影,控制光热与紫外线辐射;(3)处理好亮度与照度水平,避免对人产生不利影响;(4)处理好光源和显色性之间的关系;(5)有效利用自然光,合理选择照明方式与照明区域。

4.2酒店照明灯具选择

显色性良好光效较高,满足调光的需要;大厅照明保证垂直度,且随着室内明亮变化更换分路控制方式,满足客人阅读需要。因此考虑灯具的室内光源、室内照明需要,根据环境条件等合理选择灯具。酒店客房照明主要是为了营造气氛,因此所选择灯具产品可以在装饰工程灯具公司详细选择,需要床头灯、电视灯、过道灯、台灯的、镜灯、落地灯、衣柜灯、落地灯。大堂使用吊灯 D-034、筒灯;课堂使用 1x70W 功率的金属卤钨筒灯;走廊选用长格栅灯、办公室选用功率 2x32W的吊式双管荧光灯。在初步确定灯具类型、功率、悬挂高度之后,根据酒店工作面具体情况确定布灯方案。

5、应急照明设计

应急照明作为正常照明使用,应有单独的控制开关,控制开关面板应该與照明开关面板区别,如果不作为正常照明使用,则正常照明停电之后应急照明电源即可自动切入。公共场所的安全出口与疏散出口位置设置指示灯。疏散应急照明装置应设置在墙面、顶棚位置,安全出口位置设置在出口顶部,疏散走道的指示标志设置在疏散走到、拐角位置以及距离地面1.00m以下的墙上。

本酒店应急照明设计,在每一个客房位置布置照明灯具作为应急,平时不打开,倘若发生火灾、电路故障的时候作为日常照明设计。应急照明灯具使用自带的蓄电池筒灯,应急箱引出断路器控制。

6、防雷接地设计

酒店防雷设计应该满足国家标准的《建筑物防雷设计规范》进行设计,设计目标是保证建筑内部的人身安全,避免雷击对酒店、物体、人造成伤害。建筑物电气设计中防雷接地设计很重要,关系到供电的可靠性与安全性。根据国标《建筑物防雷设计规范》,本工程按二类防雷建筑设计。建筑物最高处低于60M,则不考虑防侧击雷的措施,建筑物屋顶装设避雷带做接闪器防直击雷,避雷带采用Φ6 热镀锌圆钢布设在女儿墙与屋面等,利用基础底板主筋作为联合接地体设置成闭合电气通路,采用联合接地利用基础接地装置实行总等电位联结。

结语:

综上,在电气设计中,还需要对电话系统、消防系统、监控系统等进行充分设计。需要设计人员掌握充分的设计思想,将设计理念运用在酒店的电气设计中,囊括强电与弱电设计的所有内容,逐步完成电力系统的设计与施工,提高电网设计质量,保证电网设计内容的可靠性。本文仅对供配电系统、照明系统等部分进行详细说明,弱电部分只是进行简单阐述,具体方案设计需要囊括全部内容,才可以为施工顺利开展打好基础。

参考文献:

[1]杨小琴.剖析会展型酒店电气设计要点[J].智能建筑电气技术,2020,14(5):6.

[2]赵海燕.酒店厨房电气系统的设计要点研究[J].决策探索(中),2020,648(04):74.

[3]杨俊杰.国际品牌酒店深化设计电气审核及配合要点[J].现代建筑电气,2021,12(6):5.

[4]钟惠仪.酒店建筑电气及弱电智能系统设计研究[J].建筑与装饰,2020(15):2.

[5]陈莹,张争.酒店建筑机电一体化设计探讨[J].智能建筑电气技术,2021,15(3):6.

[6]王东响.某五星级酒店电气设计[J].现代建筑电气,2020,11(12):7.

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