余道鴻， 陳 瑩

(北京市建筑設(shè)計研究院有限公司，北京 100045)

圖1 項目鳥瞰圖

獲獎介紹

獲獎等級：一等獎

獲獎單位：北京市建筑設(shè)計研究院有限公司

獲獎人員：余道鴻；陳瑩；劉燕；張建輝；王帥；王博筠；方悅

獲獎專家評語：經(jīng)專家組評審，認(rèn)為該工程所采用的主要技術(shù)有突出的創(chuàng)新性和經(jīng)濟(jì)性，社會和環(huán)境效益非常顯著，項目具有以下技術(shù)特點。

(1)本項目為改造項目，要求高、難度大。電氣設(shè)計充分利用原有條件，兼顧峰會使用及會后長期運營需求。

(2)電氣設(shè)計系統(tǒng)及機(jī)房設(shè)計合理，經(jīng)精心計算，有效降低了UPS等設(shè)備初裝容量，節(jié)省工程投資。采用了諧波治理措施，提高了電能質(zhì)量。實現(xiàn)了用電保障、防火保障、安全保障、運行保障等。

(3)通過模擬計算空間照度、亮度、均勻度、眩光、顯色性等重要指標(biāo)，進(jìn)行燈具、光源的選擇和布設(shè)。利用智能照明控制系統(tǒng)對光環(huán)境有效調(diào)節(jié)，充分考慮技術(shù)與藝術(shù)的完美結(jié)合，提升室內(nèi)照明的實用性、美觀性、舒適性。

該項目各項主要指標(biāo)達(dá)到建筑電氣設(shè)計行業(yè)的國際先進(jìn)水平。

項目指標(biāo)

項目名稱：第11屆G20峰會主會場(杭州國際博覽中心改造)

項目地點：浙江省杭州市蕭山區(qū)青年路與濱江二路交叉口

占地面積：19.024 6ha

總建筑面積：85.2萬m2(改造面積17.5萬m2)

建筑高度：99.95m

建筑功能：會議、展覽、酒店、辦公綜合體

建設(shè)單位：杭州奧體博覽中心蕭山建設(shè)投資有限公司

竣工時間：2016年07月14日

圖2 項目室內(nèi)圖

1 項目總體介紹

杭州國際博覽中心項目于2007年立項開始建設(shè)，2015年初中央確定2016年第11屆G20峰會選址于此，故而針對峰會需求進(jìn)行部分改造。改造區(qū)域集中于原項目的會議及會展中心部分，根據(jù)當(dāng)?shù)刂鞴懿块T及峰會需求，主要包括永久改造及會時臨時使用改造兩類。永久改造范圍主要包括首層I區(qū)、首層夾層I區(qū)、二層I區(qū)、三層I～I(xiàn)I區(qū)、四層城市會客廳等，對應(yīng)功能為重新劃分及全面改造的會議用區(qū)域、峰會主會場、峰會午宴廳及相關(guān)附屬服務(wù)用房；會時臨時使用改造范圍主要包括首層IV區(qū)、二層II區(qū)～I(xiàn)V區(qū)等，對應(yīng)會時功能為聽會及辦公、指揮中心及新聞中心，會后拆除恢復(fù)原功能。

鑒于電氣設(shè)計的系統(tǒng)性及一致性原則，本項目設(shè)計還涉及與上述范圍相關(guān)的變配電室、柴油發(fā)電機(jī)房、消防控制室、安防控制中心、智能化系統(tǒng)機(jī)房等及其相關(guān)路由干線的調(diào)整。

2 電氣設(shè)計系統(tǒng)

系統(tǒng)名稱建設(shè)內(nèi)容技術(shù)特點及指標(biāo)供配電系統(tǒng)結(jié)合原設(shè)計條件,針對峰會需求及其負(fù)荷進(jìn)行分析,明確各類負(fù)荷等級,并進(jìn)行相應(yīng)的供配電系統(tǒng)規(guī)劃及調(diào)整經(jīng)與當(dāng)?shù)毓╇姴块T討論,本項目的10kV市電電源標(biāo)準(zhǔn)提升,可認(rèn)為是雙重電源基礎(chǔ)上增加一路備用電源;為確保會議主要場所照明和音視頻系統(tǒng)用電均實現(xiàn)“零閃斷”要求,針對性地在各配電區(qū)域相對集中地分散設(shè)置UPS電源,后備時間通常為30min;低壓主母線部位預(yù)留移動柴油發(fā)電機(jī)車接駁條件,以確保極端情況下的電力供應(yīng),移動柴油發(fā)電機(jī)車主要接駁對象負(fù)荷為會議主流線上的電梯、扶梯、照明、音視頻等負(fù)荷。電力總用電負(fù)荷(整體)113 640kW;變壓器裝機(jī)密度(整體)104VA/m2配變電所涉及2個20kV配電所、10個20/0.4kV變電所的改造項目整體最終確定設(shè)10回20kV高壓進(jìn)線,取自3個不同的上級110kV電站(順豐、奧體、清江)。順豐配變電所提供2回為總保安電源(備用電源);其他8回每2回1組互為備用,分別由奧體配變電所及清江配變電所提供。項目設(shè)20kV配電所2個,20/0.4kV變電所22個,20/10kV變電所1個,戶外預(yù)裝式箱式變電站6個;高低壓成套設(shè)備、變壓器、補償電容器組等的選型均符合國家地區(qū)相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),并在此基礎(chǔ)上具備技術(shù)經(jīng)濟(jì)性高、運行可靠、穩(wěn)定節(jié)能的特點;配變電所的位置均按靠近負(fù)荷中心的原則選取。共設(shè)變壓器60臺,總裝機(jī)容量87 460kVA自備應(yīng)急電源固定柴油發(fā)電機(jī)組(利舊)、UPS不間斷電源、移動柴油發(fā)電車接駁口原設(shè)計固定柴油發(fā)電機(jī)組條件為4處機(jī)房,5臺機(jī)組,常載總?cè)萘? 700kW;對于峰會中主要會議場所及領(lǐng)導(dǎo)人行進(jìn)線路范圍的照明負(fù)荷、音視頻負(fù)荷,針對性地在各配電區(qū)域相對集中地分散設(shè)置UPS電源,總?cè)萘繛? 205kVA,后備時間通常為30min;在UPS電源的基礎(chǔ)上,為以上的會時重要負(fù)荷額外提供移動柴發(fā)車接駁條件低壓配電系統(tǒng)兼顧會時及會后使用,結(jié)合末端使用需求,按負(fù)荷類別及功能分區(qū)設(shè)置獨立的低壓干線低壓配電主要采用樹干式、放射式供電形式。各級配電箱柜結(jié)合甲方要求及發(fā)展可能性預(yù)留適當(dāng)數(shù)量的備用回路。重要照明、音視頻類特別重要負(fù)荷采用雙路供電、二級配電處互投、串接UPS的方式;空調(diào)機(jī)組、新風(fēng)機(jī)組、自動扶梯類一級負(fù)荷采用雙路供電、二級配電處互投的方式;消防類負(fù)荷采用雙路供電,末端互投方式配電線路布線系統(tǒng)由各配變電所在地下一層連接至主豎井后,豎向貫通至各層引至配電點消防干線采用礦物絕緣類電纜,消防支線采用耐火型低煙無鹵銅芯線纜,其他配電線路主要采用阻燃型低煙無鹵銅芯線纜。根據(jù)不同的場所環(huán)境特征確定配電線路的材質(zhì)、路由及敷設(shè)標(biāo)準(zhǔn),以實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)合理、便于維護(hù)的目的防雷及接地系統(tǒng)沿用原有防雷接地系統(tǒng)體系。根據(jù)需求補充室內(nèi)接地及防雷擊電磁脈沖設(shè)計低壓配電系統(tǒng)接地形式為TN-S系統(tǒng);綜合接地電阻≤1Ω;配電箱柜內(nèi)按規(guī)范要求為防雷電電磁脈沖引起的過電流和過電壓裝設(shè)SPD;為新增強弱電間、UPS機(jī)房、音視頻控制室等預(yù)留接地端子箱并與原有接地系統(tǒng)電氣可靠連接電氣照明系統(tǒng)結(jié)合裝修裝飾要求,指導(dǎo)并協(xié)助各照明顧問公司完成光源及燈具的選型和布置工作,并結(jié)合場景設(shè)置要求進(jìn)行相應(yīng)回路設(shè)計在確保室內(nèi)空間照明設(shè)計滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的各項要求外,對空間照度、舒適性、美觀性等各方面均作出要求并達(dá)到同行業(yè)較高水平;協(xié)調(diào)立面泛光及景觀照明設(shè)計,實現(xiàn)對會議中心造型以及屋面園林景觀的立體完美呈現(xiàn)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)改造范圍內(nèi)永久改造區(qū)域,均屬總消防控制中心(兼城市客廳及會議)所轄;改造范圍內(nèi)會時臨時使用、會后恢復(fù)區(qū)域,屬展區(qū)消防分控室所轄;其他5處消防分控室所轄區(qū)域不做調(diào)整火災(zāi)自動報警保護(hù)對象分級為一級,采用控制中心報警系統(tǒng)。系統(tǒng)采用總線制,環(huán)狀接線,改造區(qū)域嚴(yán)格按規(guī)范進(jìn)行設(shè)計;高度>800mm的封閉吊頂或鏤空率<15%的吊頂上方設(shè)感煙探測器;協(xié)調(diào)消防水專業(yè)為UPS機(jī)房、音視頻控制室等重要機(jī)房采取氣體滅火等非水噴淋滅火方式;電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)除常規(guī)漏電電流及溫度探測方式外,安裝高度>12m的高大空間照明支路設(shè)置故障電弧監(jiān)測模塊,實現(xiàn)對該類空間照明線路引起火災(zāi)的有效探測

圖3 20kV變配電室

圖4 消防安防控制中心

3 電氣技術(shù)主要創(chuàng)新點

本項目作為中國主場外交主會場、指揮中心及主新聞中心，對會務(wù)相關(guān)的各方面保障均有極高要求。

(1)用電保障

在國家標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范的基礎(chǔ)上，從外部電源及用戶自備電源兩方面雙管齊下，較大幅度提升了供配電系統(tǒng)的可靠性及持續(xù)性，主要措施包括如下內(nèi)容。

1)與當(dāng)?shù)毓╇姽緟f(xié)商提升市政電源的可靠性，即增加2回20kV電源作為已有的8回雙路20kV電源的備用，以確保峰會期間的電力供應(yīng)。

2)為峰會舉辦時的重要會議用電負(fù)荷設(shè)置UPS不間斷電源，提高該類負(fù)荷的電源質(zhì)量，同時避免由于電源切換或斷電事故引起的電源中斷或閃斷現(xiàn)象。

3)為與會議進(jìn)程相關(guān)的重要負(fù)荷提供會時移動柴油發(fā)電車接駁口，應(yīng)對會時保障清空室內(nèi)油箱及建筑物周邊儲油罐的要求，確保極端情況下一定時間內(nèi)的電力供應(yīng)。

(2)防火保障

從嚴(yán)執(zhí)行火災(zāi)自動報警相關(guān)規(guī)范，利用電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)提前發(fā)現(xiàn)隱患，通過火災(zāi)探測系統(tǒng)及時發(fā)現(xiàn)火險，使用聯(lián)動控制系統(tǒng)有效控制火情，憑借消防廣播系統(tǒng)、應(yīng)急照明及疏散指示系統(tǒng)準(zhǔn)確引導(dǎo)人員疏散。

(3)效果保障

改造設(shè)計范圍內(nèi)主要會議場所的室內(nèi)照明，除滿足一般功能性要求外，還需體現(xiàn)裝飾的美觀性以及符合媒體直播攝影攝錄需求。為此，設(shè)計與專業(yè)照明顧問通力協(xié)作，對峰會相關(guān)的重點空間逐一建模，利用專業(yè)照明軟件進(jìn)行燈具、光源的選擇和布設(shè)，并模擬計算空間照度、亮度、均勻度、眩光、顯色性等重要指標(biāo)，提供準(zhǔn)確的室內(nèi)燈光效果圖以便裝飾專業(yè)的細(xì)節(jié)調(diào)整工作。利用智能照明控制系統(tǒng)對光環(huán)境有效調(diào)節(jié)，充分考慮技術(shù)與藝術(shù)的完美結(jié)合，提升室內(nèi)照明的實用性、美觀性、舒適性至同行業(yè)較高水平。

4 電氣節(jié)能效果

(1)結(jié)合當(dāng)?shù)貤l件，采用20kV供電電源，降低系統(tǒng)輸送損耗。

(2)對超大容量電制冷設(shè)施通過經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較采用10kV配電，降低啟動及運行電流，減少線路壓降及電能損失。

(3)為變頻啟動、可控硅類設(shè)備就地設(shè)置有源濾波裝置，減少諧波損耗及危害。

(4)LED光源使用比例近100%，提高了發(fā)光效率即電能有效利用能力。

5 項目自我評價

本項目作為國事活動及國際性重要會議的舉辦場所，成功承接了2016年杭州G20峰會任務(wù)。電氣專業(yè)設(shè)計工作主要實現(xiàn)了以下目標(biāo)。

(1)改造設(shè)計過程中，盡可能利用原有建設(shè)條件，兼顧峰會及會后長期運營需求，減少峰會后的改造工程內(nèi)容，確保了電氣工程造價在特定需求下的經(jīng)濟(jì)性。

(2)對與峰會相關(guān)的特別重要負(fù)荷，主要是照明及音視頻類負(fù)荷，引入了UPS不間斷電源配電系統(tǒng)，確保了供電電源的可靠性，同時提高了供電質(zhì)量及其穩(wěn)定性。