魏帥

（天津榮程祥泰投資控股集團(tuán)有限公司 天津 300000）

1 某新建博物館工程的概況

某新建博物館項目總建筑面積為39998m2。共由兩個單體組成，1#樓為博物館主樓，層數(shù)6層，層高為41.3m，建筑面積為38858m2，l#樓1F為庫房，2～5F為展廳，6F為辦公樓，該大型博物館建筑，屬于一類公共建筑；2#樓為輔助用房，層數(shù)1層，層高為7m，建筑面積為1140m2。以下主要對博物館主樓（1#樓）的供配電設(shè)計進(jìn)行分析。

2 博物館的供配電系統(tǒng)設(shè)計要點分析

（1）明確博物館的負(fù)荷等級。該新建博物館屬于一類公共建筑，其安防系統(tǒng)用電及珍貴展品展室照明用電屬于一級用電負(fù)荷中的特別重要負(fù)荷，變電所用電、消防用電設(shè)備、通信機(jī)房、生活水泵、排污泵等重要用電按一級負(fù)荷供電，有恒溫、恒濕要求的藏品庫、陳列室或陳列空間空調(diào)負(fù)荷也按一級用電負(fù)荷供電，展覽照明用電為二級負(fù)荷。其余用電按三級負(fù)荷供電。

（2）該新建博物館的供電電源設(shè)計分析。結(jié)合當(dāng)?shù)毓╇姴块T的征詢意見，從市政引兩路10kV電源作為工作電源，兩路電源互為備用，10kV結(jié)線采用單母線分段形式，中間加手動聯(lián)絡(luò)開關(guān)，低壓0.4kV側(cè)為單母線分段，手動聯(lián)絡(luò)并設(shè)置機(jī)械和電氣聯(lián)鎖。在1#樓1F設(shè)置1個室內(nèi)主變電所，內(nèi)設(shè)2臺SCBH15-1250kVA非晶合金干式電力變壓器，供主樓用電；2#樓設(shè)置1個室內(nèi)分變電所，內(nèi)設(shè)2臺SCBH15-1250kVA非晶合金干式電力變壓器，供制冷機(jī)房及輔房用電。由于當(dāng)?shù)叵啦块T要求不可在室內(nèi)庫房層設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)，故為保證消防負(fù)荷及一級負(fù)荷中特別重要負(fù)荷的連續(xù)供電，在相鄰變電所處設(shè)計集中式應(yīng)急電源（Emergency Power Supply EPS）作為備用電源，容量約為400kW，供電時間不小于180min。常用電源與備用電源之間必須防止并列運行，備用電源的啟動信號應(yīng)來自正常電源主開關(guān)的輔助接點。

該新建博物館中2～5F為展廳層，為了滿足博物館日常及臨時展出的不確定性、布展的靈活性（特別一級文物的展出），強(qiáng)電系統(tǒng)在2～5F展廳層的每個防火分區(qū)均預(yù)留了負(fù)荷等級為一級的電源容量。

博物館的照明設(shè)計要點分析。

①光導(dǎo)照明設(shè)計要點分析。當(dāng)今節(jié)能已受到人們特別關(guān)注，該新建博物館頂層（6F）辦公區(qū)域運用了光導(dǎo)照明系統(tǒng)，體現(xiàn)了綠色照明理念。

②普通照明設(shè)計要點。根據(jù)《博物館照明設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，藏品庫房、照相室照明采用60W白熾燈（帶磨砂玻璃罩），藏品庫房、熏蒸室燈具開關(guān)設(shè)置在門外。

展廳、休息區(qū)、走廊、公共洗手間等區(qū)域采用智能照明控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)計為集中控制、本地控制、定時控制三種方式：a.集中控制：以上區(qū)域通過以BUS總線連成一個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)所有回路的開關(guān)狀態(tài)均實時反饋在中央監(jiān)控界面上，通過監(jiān)控軟件也可對系統(tǒng)內(nèi)的任意回路進(jìn)行控制。b.本地控制：所有受控區(qū)域通過本地的智能面板實現(xiàn)照明場景控制。c.定時控制：通過天文時鐘，時鐘控制器自動開啟或關(guān)閉照明，系統(tǒng)可根據(jù)不同區(qū)域的不同時段調(diào)取相對應(yīng)的照明場景，使整個照明系統(tǒng)完全智能化運行。

③應(yīng)急照明及疏散照明設(shè)計要點分析。博物館建筑屬人員密集場所，對應(yīng)急照明及疏散照明安全性要求比較高，故消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)采用集中電源集中控制型系統(tǒng)，主機(jī)安裝于1F消防控制室，集中電源集中控制型消防應(yīng)急照明燈具的應(yīng)急工作時間不小于180min。集中電源集中控制型消防應(yīng)急標(biāo)志燈具有啟動頻閃功能，對危險區(qū)域的燈具標(biāo)志進(jìn)行調(diào)整，通向危險區(qū)域的出口燈關(guān)閉，點亮通向安全區(qū)域的出口燈，并進(jìn)行語音提示，原指向危險區(qū)域的應(yīng)急標(biāo)志燈調(diào)整為指向安全區(qū)域。語音提示功能避免了人多擁擠、煙霧遮掩等障礙而看不清疏散指示及安全出口的位置，能更有效地指引人們往安全區(qū)域疏散。

（3）博物館的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計要點分析。①火災(zāi)自動報警系統(tǒng)保護(hù)等級。根據(jù)相關(guān)規(guī)范規(guī)定，該建筑火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的保護(hù)等級按一級保護(hù)對象設(shè)置。設(shè)置集中報警控制系統(tǒng)，消防自動報警系統(tǒng)按兩總線設(shè)計，報警及控制信號引自1F消防控制室?；馂?zāi)探測器以智能感煙探測器為主；在各樓層主要出入口處設(shè)手動報警按鈕，手動火災(zāi)報警按鈕旁設(shè)置電話塞孔，在手動火災(zāi)報警按鈕上方設(shè)置聲光報警器，每個防火分區(qū)設(shè)置一個火災(zāi)顯示盤。消防控制室設(shè)置消防專用電話總機(jī)，配電室、通風(fēng)和空調(diào)機(jī)房、弱電機(jī)房等與消防設(shè)備有關(guān)的機(jī)房設(shè)置消防專用電話分機(jī)。②氣體滅火控制系統(tǒng)設(shè)計要點分析。在1F重要庫房設(shè)氣體滅火系統(tǒng)。當(dāng)系統(tǒng)任意一路報警時，警鈴鳴響，火警信號傳至氣體自動滅火控制盤，氣體自動滅火控制盤發(fā)出聯(lián)動信號聯(lián)動防火閥、空調(diào)、門禁、照明等設(shè)備。當(dāng)兩路探測器同時報警時，聲光報警動作，警告氣體將要釋放，保護(hù)區(qū)內(nèi)所有人員應(yīng)立即疏散。氣體自動滅火控制盤發(fā)出氣體釋放信號，啟動儲瓶主動瓶電磁閥，釋放滅火氣體，氣體自動滅火控制盤接收到氣體管道上的壓力開關(guān)反饋氣體釋放信號，氣體釋放信號燈點亮，警告保護(hù)區(qū)外人員不要進(jìn)入保護(hù)區(qū)。氣體會在10s內(nèi)完全淹沒充斥整個保護(hù)區(qū)域。在整個系統(tǒng)工作過程中，氣體自動滅火控制盤將滅火系統(tǒng)故障、預(yù)報警信號、氣體釋放信號傳至火災(zāi)報警中心。③消防炮滅火系統(tǒng)。在入口門廳和中庭處設(shè)消防炮滅火系統(tǒng)。自動跟蹤定位消防炮滅火系統(tǒng)設(shè)有自動控制、手動控制和遠(yuǎn)程控制三種控制方式：a.在其受保護(hù)的空間場所內(nèi)，若發(fā)現(xiàn)有火源，則消防炮自動尋找火源，瞄準(zhǔn)火源的具體位置后，打開水泵及電動閥門，進(jìn)行準(zhǔn)確的射水滅火，滅火后自動停止。若有新的火源發(fā)生，則重復(fù)以上的射水滅火動作。b.中控室遠(yuǎn)程控制，值班室人員通過消防控制臺上的監(jiān)視器圖像信號，及時掌握現(xiàn)場火災(zāi)情況。若發(fā)現(xiàn)受保護(hù)空間場所內(nèi)有火源發(fā)生，則值班室人員可通過消防炮控制臺操作消防炮自動對準(zhǔn)火源，通過控制臺上的面板按鍵直接啟動水泵及電動閥進(jìn)行射水滅火。c.火災(zāi)時可利用“手動控制盤”對消防炮進(jìn)行操縱，實施滅火。d.防火剩余電流動作報警系統(tǒng)。防火剩余電流動作報警系統(tǒng)是一個相對獨立的系統(tǒng)，由剩余電流互感器（模塊）、區(qū)域報警器和電氣火災(zāi)集中報警系統(tǒng)主機(jī)組成。在消防控制中心設(shè)報警系統(tǒng)主機(jī)，主機(jī)通過網(wǎng)關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化接口（RS-232或RS-485）分別與FAS主機(jī)、電力監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)互連，配置專用監(jiān)控軟件。

3 博物館的防雷接地及其節(jié)能措施

（1）博物館的防雷接地。根據(jù)《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》（GB50057-2010）規(guī)定，博物館屬于大型展覽和博覽建筑物，所以定性為第二類防雷建筑物。①防雷措施。a.防直擊雷：該建筑對防直擊雷采用在建筑物裝設(shè)25mm×4mm熱鍍鋅扁鋼做接閃器，沿屋面、屋脊及屋頂女兒墻明敷設(shè)。b.防雷電感應(yīng)：為防雷電波入侵，進(jìn)出建筑物的各種金屬管道及電器設(shè)備的接地裝置應(yīng)在進(jìn)出口處與防雷接地裝置可靠連接。c.浪涌保護(hù)：電子信息系統(tǒng)的雷電防護(hù)等級為B級。為防止過電壓對電氣設(shè)備造成損害，在各級低壓電源進(jìn)線處設(shè)置相應(yīng)的電涌保護(hù)器。②接地系統(tǒng)。該新建博物館采用聯(lián)合接地方式，利用大樓基礎(chǔ)樁基及承臺內(nèi)主鋼筋作接地極，要求接地電阻不大于1Ω。低壓配電系統(tǒng)的接地型式采用TN-S制，凡正常情況下不帶電的電氣設(shè)備的金屬外殼均應(yīng)與PE線做可靠連接，嚴(yán)禁PE線和N線連接。

（2）博物館的節(jié)能措施。具體表現(xiàn)為：①合理設(shè)置能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)。其可以對冷熱源、輸配電系統(tǒng)和照明系統(tǒng)等部分能耗進(jìn)行獨立分項計量，設(shè)置耗電量、耗氣量、耗水量遠(yuǎn)程智能化抄表系統(tǒng)，具有實時監(jiān)測、能源計費、統(tǒng)計分析、報表生成、運營管理、節(jié)能診斷等功能，使建筑機(jī)電設(shè)備運行能耗顯著降低，為業(yè)主實現(xiàn)內(nèi)部經(jīng)濟(jì)核算提供參考依據(jù)。同時留有與BA系統(tǒng)進(jìn)行通信的接口。②合理設(shè)置智能電網(wǎng)管理系統(tǒng)。設(shè)置一套智能化電網(wǎng)管理系統(tǒng)，其功能包括繼電保護(hù)、計量和數(shù)據(jù)采集、操控和狀態(tài)顯示等功能，在1F 10/0.4kV變配電所值班室設(shè)置中央控制計算機(jī)，對變配電系統(tǒng)進(jìn)行集中監(jiān)控，監(jiān)測中、低壓進(jìn)出線開關(guān)的分、合閘狀態(tài)及故障報警，監(jiān)測中壓進(jìn)出線回路的電流、電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率及趨勢圖和歷史數(shù)據(jù)記錄，監(jiān)測低壓進(jìn)出線回路的電流、電壓、電能趨勢和歷史數(shù)據(jù)記錄，設(shè)置變壓器線圈溫度顯示、超高溫報警、運行時間累計及強(qiáng)制風(fēng)冷風(fēng)機(jī)運行狀態(tài)顯示，檢測EPS系統(tǒng)運行和狀態(tài)。同時留有與BA系統(tǒng)和能耗檢測管理系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)的通信接口。③照明系統(tǒng)。在博物館頂層（6F）辦公區(qū)域運用了光導(dǎo)照明系統(tǒng)；公共照明及辦公照明燈具以TS直管熒光燈及緊湊型熒光燈或LED燈為主，熒光燈采用電子鎮(zhèn)流器，既提高了功率因數(shù)，又降低了能耗。在設(shè)計中嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定的照明節(jié)能的功率密度值（目標(biāo)值）進(jìn)行設(shè)計。

4 結(jié)束語

綜上所述，隨著社會的進(jìn)步發(fā)展，如今對文物展出環(huán)境（博物館）要求越來越高。為了保障博物館運營的安全，必須保證博物館的供配電可靠性及其經(jīng)濟(jì)效益，因此本文結(jié)合某新建博物館進(jìn)行了探討分析，并論述了博物館的防雷接地及其節(jié)能措施。

[1]蔡英琪.上海自然博物館電氣設(shè)計[J].現(xiàn)代建筑電氣，2017（06）.