導(dǎo)語：博物館電氣設(shè)計(jì)探討一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

［摘要］通過對(duì)某博物館電氣設(shè)計(jì)實(shí)例的分析，簡(jiǎn)要闡述博物館供配電設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)，總結(jié)管線綜合、機(jī)械停車、充電樁、展陳用電、進(jìn)出線套管、應(yīng)急照明、電弧故障保護(hù)等設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。

［關(guān)鍵詞］配電系統(tǒng);管線綜合;機(jī)械停車;充電樁;展陳用電;照明;套管;電弧故障

隨著我國(guó)現(xiàn)代化的發(fā)展，城市建設(shè)越來越重視地區(qū)的文化建設(shè)，這也是近年來各地區(qū)興建文化館、博物館、圖書館的緣由。筆者有幸參與了太原市城市規(guī)劃博物館項(xiàng)目的電氣設(shè)計(jì)，現(xiàn)以筆者設(shè)計(jì)過程中遇到的難點(diǎn)重點(diǎn)進(jìn)行講述，希望本文能對(duì)電氣設(shè)計(jì)人員提供一些經(jīng)驗(yàn)和幫助。

1項(xiàng)目概況

本項(xiàng)目整個(gè)基地呈不規(guī)則“長(zhǎng)條形”東西向沿路展開，項(xiàng)目用地東西長(zhǎng)約486m;南北向進(jìn)深呈東窄西寬之勢(shì)，東側(cè)南北向長(zhǎng)約63m，西側(cè)南北向長(zhǎng)約110m。主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo):(1)規(guī)劃總用地面積44194.14m2，建設(shè)用地面積44194.141m2。(2)總建筑面積39986m2，地上建筑面積14309m2，地下建筑面積25677m2。(3)建筑層數(shù):地上2層;地下2層。(4)建筑高度23.90m(限高30m)。(5)機(jī)動(dòng)車停車位379輛，屬于大型車庫;其中地上停車位102輛;地下停車位277輛。(6)人防:地下二層，平戰(zhàn)結(jié)合，人防總建筑面積為3207m2，為2個(gè)防護(hù)單元，平時(shí)為汽車庫，戰(zhàn)時(shí)為核六級(jí)常六級(jí)甲類二等人員掩蔽所。(7)建筑分類:多層大型科學(xué)與技術(shù)類博物館。(8)耐火等級(jí):一級(jí)。(9)設(shè)計(jì)使用年限:50年。(10)抗震設(shè)防烈度:6度。(11)主要結(jié)構(gòu)類型:地上部分為鋼結(jié)構(gòu)，地下部分為鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)。(12)屋面防水等級(jí):一級(jí)。

2供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

由于該博物館整個(gè)基地呈不規(guī)則長(zhǎng)條形，東西向沿路展開，建筑長(zhǎng)度334.3m。根據(jù)GB51348－2019《民用建筑電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的4.2.3條文:民用建筑宜按不同業(yè)態(tài)和功能分區(qū)設(shè)置變電所，當(dāng)供電負(fù)荷較大，供電半徑較長(zhǎng)時(shí)，宜分散設(shè)置。民用建筑低壓供電半徑一般不宜超過300m，過大可能造成電壓損失過大或保護(hù)開關(guān)不能保護(hù)線路末端。因此考慮負(fù)荷分配和負(fù)荷半徑問題，該項(xiàng)目電氣設(shè)置了2個(gè)變電所，其中1#主變電所設(shè)置在地下一層的東北側(cè)，貼臨消防水泵房。主變電所內(nèi)設(shè)置10kV高壓柜和2臺(tái)變壓器，用于為全樓提供高壓電源及為本樓東側(cè)展廳等負(fù)荷提供低壓電源;2#分變電所設(shè)置在一層的西北側(cè)，其下方地下二層為制冷機(jī)房，分變電所內(nèi)含2臺(tái)變壓器，用于為本樓西側(cè)展廳及車庫、制冷站等負(fù)荷提供低壓電源。

2.110/0.4kV變配電系統(tǒng)

本工程屬于大型博物館建筑，根據(jù)JGJ66－2015《博物館建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》中10.4.1條規(guī)定，供電負(fù)荷應(yīng)按一級(jí)負(fù)荷要求供電，其負(fù)荷分類如下。一級(jí)負(fù)荷:消防設(shè)備(消防控制室內(nèi)的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制設(shè)備、消防水泵、消防風(fēng)機(jī)等)、珍品展館及庫房、藏品庫房、應(yīng)急照明、警衛(wèi)照明、生活泵、污水泵、客梯、扶梯、備用照明、弱電機(jī)房用電，其中安防系統(tǒng)用電為特別重要負(fù)荷。二級(jí)負(fù)荷:展覽用電、陳列展覽區(qū)的空調(diào)用電、走道照明、貴賓接待室照明、貴賓門廳照明、機(jī)械停車等設(shè)備。三級(jí)負(fù)荷:其余電力和照明。本項(xiàng)目從附近的110kV變電站引來2路10kV高壓雙重電源，該兩路電源滿足一路電源故障時(shí)，另一路不會(huì)同時(shí)損壞。每路電源平時(shí)均能承擔(dān)本工程一半的負(fù)荷，當(dāng)一路電源故障時(shí)，另一路電源能承擔(dān)本工程全部二級(jí)及以上負(fù)荷。二路電源同時(shí)工作，互為備用。UPS應(yīng)急電源裝置供電范圍:消防安防控制室的消防電源、運(yùn)營(yíng)商機(jī)房電源、網(wǎng)絡(luò)機(jī)房電源、弱電進(jìn)線間電源等采用UPS作為自備電源，其電源切換時(shí)間為毫秒級(jí)。其中消防控制室電源、安防控制室安防電源、弱電機(jī)房電源UPS供電時(shí)間為180min。應(yīng)急照明集中電源供電范圍:本項(xiàng)目疏散照明及疏散指示標(biāo)志應(yīng)急照明供電除雙電源供電外，還設(shè)置了應(yīng)急照明集中電源供電。蓄電池電源供電時(shí)的持續(xù)工作時(shí)間應(yīng)不小于1.5h(火災(zāi)狀態(tài)下地下部分持續(xù)供電時(shí)間1.0h(地上部分持續(xù)供電時(shí)間0.5h)+非火災(zāi)狀態(tài)下持續(xù)供電時(shí)間0.5h)。

2.2電力配電系統(tǒng)

(1)低壓配電系統(tǒng)采用220/380V放射式與樹干式相結(jié)合的方式，對(duì)于單臺(tái)容量較大的負(fù)荷或重要負(fù)荷采用放射式供電;對(duì)于照明及一般負(fù)荷采用樹干式與放射式相結(jié)合的供電方式。(2)消防負(fù)荷:采用來自兩臺(tái)變壓器不同母線段的兩路電源供電并在末端互投。一級(jí)非消防負(fù)荷:采用來自兩臺(tái)變壓器不同母線段的兩路電源供電并在末端互投。二級(jí)非消防負(fù)荷:采用來自兩臺(tái)變壓器不同母線段的兩路電源供電并在末端或適當(dāng)位置互投，或單電源專線供電。三級(jí)負(fù)荷:采用單電源供電。(3)除有變頻控制要求的電機(jī)外，本工程30kW及以下的電動(dòng)機(jī)采用全壓?jiǎn)?dòng)方式;30kW以上非消防設(shè)備用的電動(dòng)機(jī)采用軟啟動(dòng)方式;30kW以上消防設(shè)備用的電動(dòng)機(jī)采用Y/△降壓?jiǎn)?dòng)方式。(4)潛污泵采用液位傳感器就地控制，水位超高報(bào)警、水位顯示及泵故障由BA系統(tǒng)完成。(5)空調(diào)機(jī)、新風(fēng)機(jī)、排風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)等采用BA系統(tǒng)控制。(6)消防專用設(shè)備:消火栓泵、噴淋泵、消防穩(wěn)壓泵、排煙風(fēng)機(jī)、加壓送風(fēng)機(jī)等不進(jìn)入BA系統(tǒng)。(7)排風(fēng)兼排煙風(fēng)機(jī)，進(jìn)風(fēng)兼補(bǔ)風(fēng)風(fēng)機(jī):平時(shí)由BA系統(tǒng)控制，火災(zāi)時(shí)由消防控制室控制。(8)消防設(shè)備的熱繼電器保護(hù)只作用于報(bào)警，不動(dòng)作于跳閘。消防設(shè)備配電用的低壓斷路器保留過載保護(hù)。(9)變配電室等設(shè)有事故排風(fēng)機(jī)房間的室內(nèi)、外均應(yīng)設(shè)置控制電器，控制啟停風(fēng)機(jī)。

3電氣設(shè)計(jì)中的注意要點(diǎn)

3.1管線綜合的難點(diǎn)

由于該博物館屬于大型博物館，造型復(fù)雜多變，且多高大空間，電氣設(shè)計(jì)過程中，需要多注意一些通高的部位，結(jié)合建筑的模型，需敷設(shè)好電氣的橋架路由。同時(shí)需要與暖通和水專業(yè)溝通好，注意局部的碰撞與避讓。該項(xiàng)目的地下二層人防區(qū)域內(nèi)是機(jī)械停車庫，由于層高限制，設(shè)置機(jī)械停車后，上方空間敷設(shè)管線比較緊張，且后期維修敷設(shè)不方便，故敷設(shè)橋架時(shí)需要注意避讓機(jī)械車位，路由選擇車道上方。一些特殊區(qū)域橋架路由定好后，需要注意安裝高度，結(jié)合結(jié)構(gòu)梁高，避開穿梁的位置。地下二層頂板局部位置為降板區(qū)域，層高受限，電氣橋架路由設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)避開降板的區(qū)域。在一些通高區(qū)域，需結(jié)合建筑模型注意頂板設(shè)置位置，以判斷橋架敷設(shè)路徑。在走廊內(nèi)敷設(shè)樓道寬度受限時(shí)，電氣可將強(qiáng)電橋架與智能化橋架分層敷設(shè)，同時(shí)需與水暖核對(duì)好位置，部分橋架路由需要穿過展廳時(shí)，應(yīng)提前與建筑、暖通專業(yè)協(xié)商好，確定好哪一部分空間可以走電氣橋架，從而避讓空調(diào)風(fēng)管。該項(xiàng)目的二層是展廳區(qū)域，屋頂是鋼梁結(jié)構(gòu)，吊頂?shù)陌惭b是貼梁敷設(shè)，即梁下是沒有空間走水暖電的管線，根據(jù)路徑需求，結(jié)合建筑模型空間結(jié)構(gòu)，管線可以在鋼梁的空隙內(nèi)穿越。這個(gè)時(shí)候由于建筑有美觀要求，需考慮好如何讓管線進(jìn)入到鋼梁的空隙內(nèi)，且沒有外露的管線路徑。在二層的南北兩側(cè)有2個(gè)很長(zhǎng)的休息長(zhǎng)廊，該部分空間由于建筑要達(dá)到一種空間的美感，水暖電不能在該長(zhǎng)廊內(nèi)的吊頂上敷設(shè)電纜橋架、風(fēng)管和水管，為了配合建筑需求，電氣選擇將橋架移進(jìn)展廳內(nèi)敷設(shè)，休息長(zhǎng)廊內(nèi)只留必要穿管敷設(shè)的回路。這些鋼管的安裝位置結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)需求，最后確定在梁上預(yù)留孔洞。同時(shí)該項(xiàng)目的二層屋頂是兩側(cè)翹起的斜屋頂，這就導(dǎo)致了展廳內(nèi)的吊頂標(biāo)高不是一個(gè)統(tǒng)一的高度，橋架穿越展廳敷設(shè)時(shí)，安裝高度需要沿著梁的傾斜隨之調(diào)整安裝高度，使橋架與梁始終保持一樣的間距敷設(shè)。橋架敷設(shè)路由圖如圖1～2所示。

3.2機(jī)械停車電量與充電樁電量的預(yù)留

該項(xiàng)目的地下人防區(qū)域內(nèi)設(shè)置了機(jī)械停車庫，根據(jù)設(shè)備需求，電氣設(shè)計(jì)時(shí)需要根據(jù)機(jī)械停車位的數(shù)量預(yù)留電量。該項(xiàng)目按照一組機(jī)械停車位5kW電量進(jìn)行預(yù)留。考慮到機(jī)械停車停電將造成人員密集的公共場(chǎng)所秩序混亂，影響范圍較大，故將該項(xiàng)目的機(jī)械停車電源定為二級(jí)負(fù)荷供電，采用來自兩臺(tái)變壓器不同母線段的兩路電源供電并在末端位置互投。由于現(xiàn)代社會(huì)中電動(dòng)汽車的普及，導(dǎo)致車庫設(shè)置充電樁電源成了必備選項(xiàng)。根據(jù)GB/T51313－2018《電動(dòng)汽車分散充電設(shè)施工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》及當(dāng)?shù)匾?guī)定:大型公共建筑物配建停車場(chǎng)，社會(huì)公共停車場(chǎng)建設(shè)充電設(shè)施或預(yù)留建設(shè)安裝條件的車位比例不應(yīng)低于10%;故該項(xiàng)目按照車位數(shù)的10%進(jìn)行預(yù)留充電車位，其中充電車位的20%部分是快充電源，其余為慢充電源。由于該博物館是對(duì)市民及游客開發(fā)的公共場(chǎng)所，此次設(shè)計(jì)不僅設(shè)置了快慢充電樁，還同時(shí)設(shè)置了大客車預(yù)留電源。根據(jù)規(guī)范要求充電樁電源按照三級(jí)負(fù)荷供電。結(jié)合建筑布局與使用需求，在該項(xiàng)目的地下二層車庫內(nèi)設(shè)置了22個(gè)慢充電源。在室外的東側(cè)地面停車場(chǎng)區(qū)域設(shè)置了6個(gè)快充電源、10個(gè)慢充電源，快充和慢充電源相對(duì)集中地分設(shè)在地面停車場(chǎng)的東西兩側(cè)。在室外西側(cè)的大巴車停車位設(shè)置了2個(gè)大客車電源。這樣設(shè)置能同時(shí)滿足室內(nèi)和室外的汽車充電需求，也滿足了大客車的充電需求。

3.3展陳電量的預(yù)留與展廳照明電量的設(shè)計(jì)

由于博物館內(nèi)有多個(gè)展廳，電氣設(shè)計(jì)時(shí)將每個(gè)展廳按照展廳展覽用電和照明用電分別預(yù)留展陳用電配電箱和照明配電箱。展陳用電電量均比較大，考慮到電纜載流量的影響與前端變電所出線數(shù)量的優(yōu)化，此次設(shè)計(jì)時(shí)采用了封閉母線樹干式配電。每個(gè)展廳的配套電源均設(shè)置在了所處的防火分區(qū)的配電間內(nèi)。低壓配電干線系統(tǒng)圖如圖3所示。

3.4預(yù)留好進(jìn)出線管線

項(xiàng)目設(shè)計(jì)中在地下一層的1#主變電所預(yù)留10kV電纜進(jìn)線套管，同時(shí)在變電所內(nèi)預(yù)留低壓電纜出線的套管。在人防區(qū)域處的防爆波電纜井處也預(yù)留了低壓電纜進(jìn)出線套管，由于人防區(qū)域在地下二層，電纜要從地下一層進(jìn)入地下二層，需核對(duì)預(yù)留的管線標(biāo)高，確認(rèn)預(yù)留高度。一個(gè)獨(dú)立樓座設(shè)計(jì)時(shí)還要考慮項(xiàng)目的景觀用電預(yù)留、小市政用電預(yù)留，該項(xiàng)目在地下一層的南北兩側(cè)預(yù)留了四處低壓電纜進(jìn)出線套管，以方便后期的管線進(jìn)出博物館。

3.5照明設(shè)計(jì)需留意空間造型

由于該項(xiàng)目的展廳并非都是規(guī)則形狀，故在照明設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮屋頂?shù)脑煨团c弧度，以及考慮房間的燈具安裝高度。由于該博物館有很多位置是通高的，照明設(shè)計(jì)時(shí)要考慮高度的影響，選擇適合的照明燈具。公共空間的照明需考慮采用智能照明控制器控制燈具的開斷。展廳內(nèi)的照明多涉及精裝設(shè)計(jì)，一次設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)預(yù)留好電量。建筑內(nèi)涉及到精裝的其他區(qū)域，應(yīng)同時(shí)做好電量與回路的預(yù)留工作。展廳內(nèi)還涉及到備用照明的預(yù)留，應(yīng)按照普通照明的10%進(jìn)行預(yù)留。

3.6應(yīng)急照明設(shè)計(jì)

前面已經(jīng)多次提到該項(xiàng)目空間復(fù)雜，多高大空間，故應(yīng)急照明設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮空間的影響，房間高度大于8m以上，需要使用B型應(yīng)急照明燈具;房間高度8m以下，用A型應(yīng)急照明燈具。同時(shí)在設(shè)計(jì)疏散指示標(biāo)志燈的時(shí)候要按照就近的原則設(shè)計(jì)指示方向，讓人員盡快疏散，保證安全。同時(shí)要根據(jù)建筑的指示方向設(shè)置安全出口標(biāo)志。根據(jù)規(guī)范要求，在大的展廳內(nèi)，還需增加設(shè)置地面疏散指示標(biāo)志燈，展廳內(nèi)的地面水平最低照度不低于3lx。

3.7配電線路的電弧故障保護(hù)

根據(jù)最新GB51348－2019《民用建筑電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》第7.6.6規(guī)定:商場(chǎng)、超市以及人員密集場(chǎng)所的照明、插座回路，宜裝設(shè)電弧故障保護(hù)電器;儲(chǔ)存可燃物品的庫房的照明、插座回路，宜裝設(shè)電弧故障保護(hù)電器。由于該項(xiàng)目展廳屬于人員密集場(chǎng)所，其照明和插座回路均設(shè)置了電弧故障保護(hù)器。在電氣設(shè)計(jì)時(shí)，考慮電弧故障保護(hù)器的功能與用途，將其設(shè)置在了出線回路的斷路器后面。

4結(jié)束語

隨著城市文化建設(shè)的發(fā)展，會(huì)有越來越多的博物館項(xiàng)目建設(shè)，本文只簡(jiǎn)單描述了一下博物館設(shè)計(jì)過程中的電氣思路與遇到的難點(diǎn)問題。希望通過對(duì)太原博物館的設(shè)計(jì)探討，為以后的電氣設(shè)計(jì)人員提供一下借鑒與幫助。

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作者：王夢(mèng)夢(mèng) 單位：中國(guó)建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司