小议宾馆建筑电气设计

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摘 要：该文论述了在宾馆电气设计中需考虑的一些问题，如负荷等级、变电站、柴油发电机的设置、供配电系统和节能等。

关键词：宾馆 变电站 柴油发电机 供配电系统

中图分类号：TU855文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）05（c）-0049-04

近年来，随着中国现代化建设日益推进，在许多城市的宾馆建设出现了量和质的飞跃。由于宾馆建筑电气系统较为复杂，而且它作为一张城市的名片，其设计的好坏会直接影响城市形象。笔者就参与设计的宾馆建筑为例，谈谈自己的的一些设计体会。

常熟世茂世纪中心3#地块C楼，本工程总建筑面积约为8万m2，地下三层，地上五十层，建筑高度约200 m。地下各层为车库和宾馆设备用房；地上1～19层主楼部分为宾馆，1～5层裙房部分为宾馆辅助用房，宾馆部分总建筑面积约为3.5万m2。20层设置避难层，21层以上为办公用房。

1 负荷分级

根据《旅游饭店星级的划分及评定》GB/T14308-2003的相关要求，此项目为五星级宾馆，再按《民用建筑电气设计规范》JGJ 16-2008附表A要求，五星级宾馆的经营及设备管理用计算机系统用电为一级负荷中特别重要负荷；各宴会厅、餐厅、厨房、门厅及高级客房、各消防设备、生活泵、排水泵、主要客梯和各弱电设备、主要业务和计算机系统用电、航空障碍灯用电为一级负荷，其余普通照明等为三级负荷。

2 变电所

本工程地下共三层，根据规范要求，变电所不宜设在最底层，因此把宾馆变电所设于地下二层。为防止水淹，变电所内标高比室外抬高200 mm，并要求暖通专业设置机械通风和空气调节设备。

变电所内设高压开关，出线引至避难层内的办公变电所。根据负荷计算结果（见表1），站内设两台SCB11-1600/10型干式变压器。

SCB11型干式变压器与SCB10型结构相同，S表示三相变压器，C表示树脂绝缘，B表示低压箔式绕组。两者的区别在于SCB11型的空载损耗和负载损耗更小，根据变压器样本显示，以1600 KVA的变压器为例，SCB11型的空载损耗比SCB10型低13%，负载损耗低6%，因此在设计优先选择了SCB11型变压器。

高压侧断路器采用直流操作（DC110V），电源引自变电站内直流屏，采用三相过流及速断保护，t=0.4 s。低压侧采用接地故障保护，变压器装设温度保护装置，155 ℃报警，170 ℃跳闸。

低压侧0.4 kV设置母联开关，采用手动切换方式，联络开关与两进线柜主开关配机械连锁（三锁两钥匙）和电气连锁，确保在运行时两进线柜和联络柜的总开关只能合上其中的任意两台。当一路电源进线电缆故障或需要检修时，通过母联开关切换，另一台变压器可带全部一、二级负荷。

3 供配电系统

宾馆变电所设两路高压进线，分别引自供电部门上级变电所的两台不同主变，保证一级负荷的供电要求：应由两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源不同时受到损坏。并且在计算变压器容量时，已考虑当一路电源中断时，另一路能满足全部一、二级负荷的供电要求。

本工程采用树干式和放射式相结合的配电方式。大容量设备（如冷水机组、生活泵等）和重要设备（如消防泵、喷淋泵、消防电梯、消防控制室）采用放射式配电，电源由变电站直接引来，在末端设双电源自切箱或控制箱。

普通动力（包括自动扶梯、电梯、空调等）、普通照明、排烟风机和应急照明采用树干式配电，干线均在管井内敷设。非消防设备干线采用阻燃型母线槽或无卤低烟阻燃型电缆，

支线采用无卤低烟阻燃型电缆穿金属管暗敷或穿金属管吊顶内敷设。

由于五星级宾馆的客梯、宴会厅、餐厅、厨房、门厅及高级客房（本工程17、18、19层的所有客房）都属于一级负荷，因此以上设备的配电干线需引自不同变压器的母线，按层或者防火分区设置双电源自切箱。

消防设备干线采用矿物绝缘电缆，支线采用无卤低烟阻燃耐火型电缆穿金属管暗敷。每台排烟风机均在末端自切；应急照明每三层设一台双电源自切箱，地下层和避难层单独设置。

4 柴油发电机

对于一级负荷中特别重要负荷，规范中要求除应满足一级负荷的供电要求外，还应增设应急电源，并严禁将其他负荷接入应急供电系统。因此在本项目中设计了柴油发电机作为应急电源，供全部一级负荷中特别重要的负荷用电。发电机组设有自动启动装置，当两路市电都中断时，机组立即启动，启动时间为15 s。机组与市电连锁，不与其并列运行。当市电恢复时，机组自动退出工作，并延时停机。

4.1 柴油发电机容量的确定

根据项目情况，接入柴油发电机的负荷具体如下：

a.消防、喷淋泵，共448 kW

b.排烟风机，每台7.5 kW～30 kW不等，共338 kW

c.消防电梯，两台共65 kW

d.变电站、消防控制室、宾馆计算机机房等用电，共92 kW

e.应急照明，共110 kW

以上负荷总共1053 kW，其中最大的单台设备为消防泵110 kW。

根据《工业与民用配电设计手册》第三版的相关章节，分别按稳定负荷计算、按尖峰负荷计算和按发电机母线允许压降计算来确定柴油发电机容量。

a.按稳定负荷计算：

4.2 柴油发电机房与变电站贴邻设置，位于地下二层，机房内布置如下

图2为本项目柴油发电机房建筑平面的实际情况，机组外廓与墙壁的净距都满足《民用建筑电气设计规范》JGJ 16-2008中表6.1.3-1的要求；

机房门均采用甲级防火门，向外开启，并作防噪处理；其中大门的尺寸可满足搬运机组的要求。

机房内由暖通专业设计烟道位置，排烟口设在裙房屋顶。

此柴油发电机的燃油消耗率为200 g/kWh，换算后满载时每小时耗油量为0.25 m3。本项目甲方提供的设计任务书中没有对满负荷运行的储油量的电力供应时间提出要求，而根据规范要求，室内储油罐的容量不应大于1 m3，故在设计时把室内油箱容量定为1 m3，电力供应时间为4 h。但是考虑到一般五星级宾馆要求柴油发电机的满负荷电力供应时间为48 h，室内油箱的储油量是远远不够的，因此经与建筑专业协商，确定了室外储油罐的位置，其位置距离建筑物边缘为40 m，满足建筑防火间距所要求的30 m。

5 节能

（1）变电所的选址

在《10kV及以下变电所设计规范》（GB 50053-94）中对变电所的设置有明确的规定，其中第一条就是接近负荷中心。这样做既缩短的了供电半径，减少了供电电缆的长度，同时也降低了供电线路上的损耗。在本项目的设计中，将变电站设于地下二层靠外墙处，是综合考虑了大容量设备（如冷冻机房、水泵房）和各电气管井在建筑平面中的位置后所确定的，既靠近负荷中心又方便进出线。

（2）无功功率自动补偿

宾馆建筑内存在着各种低功率因数设备，如各变频，水泵，中央空调，电梯等等，所以就需要在配电线路中加入电容器，储存无功功率并把它注入电网。本项目在变电所低压侧设集中补偿，并在电容补偿柜中设置功率因数控制器，可根据实时的负荷情况来自动调整电容数量，使补偿后的低压侧功率因数达到0.95（见表1文负荷计算表格）。

（3）建筑能耗监管系统

本项目在每台变压器低压侧总进线处设置多功能仪表，具有监测和计量三相电流、电压、有功功率、功率因数、有功电能、最大需量、总谐波含量和2～21次各次谐波分量等各项参数的功能。所有低压出线均设置自动计量装置，用于检测建筑物的分类和分项能耗计量等技术参数，通过能耗监测统一纳入建筑能耗监管系统。建筑物能耗监测系统的电量分项能耗包括：空调用电、动力用电、照明插座用电和特殊用电四项。对自动计量装置所采集的能耗数据，通过RS485接口，采用TCP/IP通信协议自动和实时上传能耗数据。能源监控系统结构图如图3所示。

（4）客房节能设计

宾馆内每间客房设置一个配电箱，配电箱内设置插卡取电开关，房间内除了冰箱插座、充电插座等不断电的插座外，其余的用电设备都由该开关控制。当客人进入房间插卡取电后，所有配电回路均接通，客人可以根据自己的喜好对房间的设备进行开关的调节。当客人离开房间拔出钥匙卡后，仅冰箱插座和充电插座仍保留电源，其余插座和照明回路均自动断电，空调风速调整到低速，系统自动调整冷热水阀门，使其运行在最节能的状态。客房配电箱原理图如4所示。

（5）照明节能

照明光源均选用细管径直管型荧光灯、紧凑型荧光灯或LED灯具，照明配套的镇流器采用电子镇流器，所有镇流器都符合相关国家能效标准。项目中各场所的照度和功率密度值均按照《建筑照明设计标准》（GB50034-2004）第5、6章的规定执行，其中功率密度值满足第6章表6.1.4中的目标值要求。对于以后要进行二次装修的部位，如门厅、宴会厅、客房等场所也提出了相应的要求。

客房和各设备机房的照明采用就地控制方式。

宾馆公共走道部位的照明采用集中控制方式，并根据本建筑的实际条件和天然采光状况采取分区、分组控制措施，由宾馆物业统一通过BA系统管理。各宴会厅及大堂照明采用智能总线控制方式，可根据不同的需求设置不同的场景照明及照度变化。

宾馆室外照明（包括泛光照明、道路照明、庭院照明、广告灯和航空障碍灯等）控制系统可根据预定的时间或采用光敏元件等方式，自动开启或关闭相关的照明，并定时调整航空障碍灯的状态和故障报警等。此控制方式可根据需要进行灵活控制，以满足各种场合的需求，并达到节能目的。

6 结语

宾馆建筑人员密集，情况复杂，对电气设计各个方面要求都较高，需要更多实际经验提高设计水平。该文以参与的实际工程项目为基础，阐述了在设计过程中的一些想法和思路，由与本人水平有限，文中错误和遗漏处请多多批评指正。

参考文献

[1]中国航空工业规划设计研究院.工业与民用配电设计手册[M].3版.中国电力出版社，2005.

[2]中华人民共和国建设部.高层民用建筑设计防火规范.GB50045-95[S].2005.

[3]中国建筑工业出版社.民用建筑电气设计规范.JGJ 16-2008[S].

[4]旅馆建筑设计规范.JGJ62-90[S].

[5]旅游饭店星级的划分及评定.GB/T14308-2003[S].

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