酒店商業(yè)建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計

陳 坤

［同濟大學建筑設(shè)計研究院(集團)有限公司, 上海 200092］

0 引 言

酒店商業(yè)建筑一般由塔樓和裙房組成,不僅能提供舒適的居住環(huán)境,同時還能提供活動場所。它們相互獨立,又相輔相成。酒店商業(yè)建筑對用電有一定的特殊要求,且裙房建筑也相對復雜,人員密集、流動性大,這對供配電系統(tǒng)的安全性和可靠性提出了更高的要求。

1 工程概況

本項目位于珠海,由地下室、裙房和塔樓組成。地上建筑面積約為13萬m2,地下建筑面積約為9萬m2。3個塔樓建筑規(guī)劃高度依次為143.95 m、87.6 m和80 m,地下室為地下二層。根據(jù)GB 50016—2014(2018年版)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》[1],均為一類高層建筑。其中,最高的塔樓按照業(yè)態(tài)分為低區(qū)商業(yè)、低區(qū)酒店、高區(qū)公寓,總建筑面積約為7萬m2,該塔樓層高33層,其中低區(qū)商業(yè)酒店層高為25層,6層、16層、26層為避難層,27層及以上為公寓。地下建筑均為后勤用房、設(shè)備用房和機動車及非機動車停車庫。另外兩個塔樓為公寓,相較于第一個塔樓而言,功能業(yè)態(tài)劃分相對簡單。

2 變配電系統(tǒng)

2.1 負荷等級

根據(jù)GB 51348—2019《民用建筑電氣設(shè)計標準》[2]、GB 55024—2022《建筑電氣與智能化通用規(guī)范》[3]、GB 55025—2022《宿舍、旅館建筑項目規(guī)范》[4]、GB 50016—2014(2018年版)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》、JGJ 48—2014《商店建筑設(shè)計規(guī)范》[5]、GB 50053—2013《20 kV及以下變電所設(shè)計規(guī)范》[6]、GB 50052—2009《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》[7]等規(guī)范相關(guān)條文,本工程低區(qū)酒店的經(jīng)營及設(shè)備管理用計算機系統(tǒng)用電為特級負荷,其他的負荷應按照一級至三級負荷供電,負荷等級分類如下。

① 特級負荷:酒店經(jīng)營及設(shè)備管理用計算機系統(tǒng)用電;② 一級負荷:消防電力設(shè)備用電,航空障礙燈用電,安防系統(tǒng)用電,客梯用電,宴會廳、餐廳、廚房、康樂設(shè)施用房、門廳、主要通道等場所照明用電,生活水泵、主要客梯、廚房區(qū)域的冷庫及冷卻塔用電等;③ 二級負荷:廚房的事故風機用電,自動扶梯用電等;④ 三級負荷:一般照明、插座、空調(diào)等。

2.2 負荷用電指標

低區(qū)酒店負荷用電指標如表1所示。

表1 低區(qū)酒店負荷用電指標

公寓負荷用電指標如表2所示。

表2 公寓負荷用電指標

商業(yè)及地下室負荷用電指標如表3所示。

表3 商業(yè)及地下室負荷用電指標

表3中,汽車庫單位面積用電指標不包含充電樁用電量。

2.3 供電電源。

本項目從市政引來4路20 kV雙重電源。其中兩路電源為酒店和公寓供電,另兩路電源為商業(yè)及地下室供電。每組電源同時使用,并設(shè)置高壓聯(lián)絡(luò);當一路電源故障時,另一路電源不應同時受到損壞,并能承擔所有特級、一級、二級負荷的用電。

2.4 變配電系統(tǒng)

本項目在方案設(shè)計之初已向當?shù)毓╇姴块T咨詢,變電所設(shè)置在地下一層(地下一層不是建筑最底層)。本項目的業(yè)態(tài)相對較多,為了方便業(yè)主后期管理及維護,按照業(yè)態(tài)及功能在地下一層設(shè)置多個變電所。各變電所變壓器裝機容量及供電范圍如表4所示。

表4 各變電所變壓器裝機容量及供電范圍

變電所設(shè)置的位置應從多個方面考慮,不僅要滿足規(guī)范提出的土建要求,還要考慮變壓器等設(shè)備的運輸路徑,同時要注意配電線路的供電半徑等?；谝陨戏N種原因,各變電所均設(shè)置在核心筒的附近,這樣做方便線纜的敷設(shè)且可以減少供電線路上的電壓降損耗。

各業(yè)態(tài)變壓器的負載率均約為80%。各業(yè)態(tài)單位面積功率密度值如表5所示。

表5 各業(yè)態(tài)單位面積功率密度值

3 應急電源系統(tǒng)

按照現(xiàn)行的設(shè)計規(guī)范,在酒店區(qū)和非酒店區(qū)各設(shè)置一套柴油發(fā)電機系統(tǒng),即酒店設(shè)置一柴油發(fā)電機系統(tǒng),非酒店區(qū)域另設(shè)置一柴油發(fā)電機系統(tǒng)。

酒店柴油發(fā)電機系統(tǒng)為以下負荷供電:所有的消防電力設(shè)備(如消防水泵、排煙風機、正壓風機、防火卷簾、消防電梯、消防應急照明及疏散指示、消防控制室等),酒店經(jīng)營及設(shè)備管理用計算機系統(tǒng)用電,航空障礙燈用電,生活水泵、主要客梯、廚房區(qū)域的冷庫及冷卻塔用電,宴會廳、餐廳、廚房、康樂設(shè)施用房、門廳、主要通道等場所照明用電。

非酒店柴油發(fā)電機系統(tǒng)為以下負荷供電:所有的消防電力設(shè)備(如消防水泵、排煙風機、正壓風機、防火卷簾、消防電梯、消防應急照明及疏散指示、消防控制室等),航空障礙燈用電,排水泵、生活水泵、主要客梯等用電。

按照如下原則選擇柴油發(fā)電機的容量:當市政兩路電源斷電時,柴油發(fā)電機為酒店重要非消防負荷和消防負荷提供電源,用以保障酒店的日常運行;在發(fā)生火災的情況下,柴油發(fā)電機為消防負荷提供電源。酒店的消防負荷較大,若要為全部的消防負荷供電,會導致柴油發(fā)電機容量很大。消防負荷應考慮消防設(shè)備容量最大的防火分區(qū)的消防設(shè)備功率及其貼鄰的防火分區(qū)的消防設(shè)備功率、消防水泵的功率、地上裙房和塔樓消防設(shè)備功率,因此,本項目的消防負荷裝機容量為1 632 kW。僅停電情況下,酒店保障負荷的裝機容量為1 819 kW。兩種情況下取較大值,本項目酒店柴油發(fā)電機容量選擇2 000 kVA。按照上述原則,非酒店區(qū)的消防負荷的裝機容量為1 422 kW,保障負荷的裝機容量為1 239 kW,非酒店區(qū)的柴油發(fā)電機容量為1 600 kVA。

本項目的兩座柴油發(fā)電機房設(shè)置在地下一層。酒店柴油發(fā)電機房的位置緊鄰酒店變電所,非酒店的柴油發(fā)電機房位置靠近公寓2變電所,從該位置向另兩個公寓和商業(yè)的變電所供電路徑相對較短(到公寓變電所的供電距離約為100 m,到商業(yè)變電所的距離約為40 m)。選擇柴油發(fā)電機房位置時,需要注意的是,裙房為人員密集場所,柴油發(fā)電機房的位置要避開裙房,同時也要考慮柴油發(fā)電機房的進風井與排風井位置,對應到地上時,兩者的水平距離不應小于10 m或是縱向距離不能小于3 m。

一般情況下,柴油發(fā)電機應處于自起動狀態(tài)。當一路市政電源斷電時,柴油發(fā)電機應自動起動投入使用,并處于熱備用狀態(tài);當另一路市政電源也斷電時,柴油發(fā)電機起動控制柜內(nèi)的總開關(guān)開始運行,在15 s內(nèi)完成為消防負荷及重要保障負荷供電。

4 酒店及公寓豎向配電系統(tǒng)

相對來說,各個塔樓的業(yè)態(tài)劃分比較明確,但最高的塔樓及其裙房包含了3個業(yè)態(tài),即酒店、公寓和商業(yè)。為便于后期運行管理及維護,不希望供配電系統(tǒng)相互干擾,因此按照業(yè)態(tài)各自設(shè)置變電所,從物理上將配電系統(tǒng)分開,同時按照各自的業(yè)態(tài)設(shè)置豎向強電間。

酒店和公寓1位于同一棟塔樓,核心筒區(qū)域面積又很緊張,同時需要兩個強電間(即酒店強電間和公寓強電間),須合理考慮強電間內(nèi)配電箱的布置。

5 結(jié) 語

項目設(shè)計須根據(jù)項目的實際情況及經(jīng)營管理者的使用需求進行整體規(guī)劃,應充分考慮供配電系統(tǒng)的合理性、可靠性、安全性及經(jīng)濟性。