機電顧問視角下城市綜合體酒店電氣設計
2024-12-03 00:00:00汪永紅
現代建筑電氣 2024年3期
汪永紅（1981—），男，高級工程師，研究方向為建筑電氣設計與咨詢。
摘 要：結合某城市綜合體項目，分析了城市綜合體中五星級酒店設計的重點、難點及關鍵技術。提出五星級酒店的兩種高壓供電形式，給出了選用原則;總結了酒店柴油發電機容量的3種配置原則;結合酒店消防報警系統的特殊要求，介紹了一種消防控制室之間聯絡的新方案。結合五星級酒店客房設置蜂鳴器底座火災探測器的情況，提出了根據電壓降值計算DC24 V線纜截面積的簡便方法。
關鍵詞：城市綜合體; 五星級酒店; 供電電源; 備用電源; 消防報警系統; 24 V直流系統
中圖分類號：TU855
文獻標志碼：B
文章編號：1674-8417（2024）03-0038-06
DOI：10.16618/j.cnki.1674-8417.2024.03.009
0 引 言
城市綜合體作為現代地產最常見的存在模式之一，英文以Complex作為翻譯表示建筑群，但近幾年賦予了其更形象的意義為HOPSCA。
在實際項目開發中，為完善商業配套，開發商會選擇在綜合體中引入一家五星級酒店。綜合體中的酒店與綜合體中其他業態屬于有機的整體，有其自身特點。
在我國快速城市化發展的趨勢下，城市綜合體酒店得到迅猛發展，許多專家和學者對此類業態進行了研究。黃海峰［1］分析了五星級酒店電氣系統設計常見難點;曹文［2］研究了國際品牌酒店火災自動報警系統設計方法;任飛宇［3］研究了五星級酒店廚房電氣設計要點。
本文將著重分析這類酒店的設計要點，至于綜合體中其他業態，因篇幅有限，本文不做詳細分析。
五星級酒店項目因其功能復雜，一般會引入機電顧問。本文從顧問的視角來分析五星級酒店設計中需要注意的重要問題。
1 項目概況
項目位于城市核心城區，由兩個地塊組成。4#地塊：主要由裙房商業及五星酒店組成，總建筑面積97 495.87 m2，酒店高85 m;5#地塊：主要由裙房商業及辦公樓組成，總建筑面積91 809.07 m2，辦公樓高62.7 m。某城市綜合體整體效果圖如圖1所示。
2 負荷等級
酒店一級負荷：消防用電負荷、餐廳、廚房、康樂設施、門廳、主要走道照明;排污泵、生活水泵、客梯;計算機、電話和錄音錄像設備等。
特級負荷：酒店經營及設備管理計算機系統用電。
三級負荷：其余為三級用電負荷。
3 負荷用電指標
根據多家酒店管理公司技術指標以及廚房顧問的用電需求，總結出五星級酒店負荷用電指標。五星級酒店負荷用電指標如表1所示。
4 高壓供配電系統
通過負荷計算，本項目總用電負荷為17 200 kVA。根據當地供電情況，采用10 kV電壓供電。因五星級酒店不同的計量要求，提出兩種高壓配電方案。高壓配電方案一如圖2所示。高壓配電方案二如圖3所示。
方案一：酒店與商業辦公共用2路10 kV進線，由電力部門統一收取電費。方案二：酒店、商業辦公采用單獨10 kV進線，酒店、商業辦公分別由電力部門收取電費。方案一比方案二少2臺高壓柜，節約造價20萬（且未包含市政10 kV的價差），且節省面積約20 m2。高壓配電系統分析如表2所示。
本項目酒店和商業辦公管理公司同屬一家集團公司，酒店管理公司同意采用內部計量的方式。本項目同時交付，造價更低、更節省面積的方案一具有明顯優勢。
不同的酒店管理公司對于計量要求不一樣。
設計人員在項目設計初期應參照酒店管理公司的設計標準，選擇合適的高壓供電系統。
5 變壓器負載率
根據GB 51348—2019《民用建筑電氣設計標準》［4］、JGJ 62—2014《旅館建筑設計規范》［5］以及酒店管理公司的要求，五星級酒店有大量特級、一、二級負荷。在變壓器負載計算時，應充分考慮其中一個高壓回路或一臺變壓器出現故障時，另外一臺變壓器應能保證特級、一、二級負荷供電。故對于五星級酒店而言，在變壓器容量選型時，應重點考慮此問題。五星級酒店的特級、一、二級負荷一般占總負荷的40%～50%，故建議將酒店變壓器的負載率控制在50%～60%。
6 備用電源
根據酒店管理公司的要求，設置柴油發電機作為酒店的備用電源。
酒店柴油發電機容量的配置原則如表3所示。
綜合考慮以上因素，本項目按照“配置原則二”設置柴油發電機。酒店柴油發電機設置如表4所示。
7 主要機房分布
本項目共設置1個高壓配電室，4個變電所，2個柴油發電機房。電氣主要機房總圖如圖4所示。
8 消防報警系統
8.1 消防控制室設置
消防控制中心設在5#地塊首層，負責除酒店以外的商業、辦公及地下室區域火災報警。
酒店需要獨立管理，故在4#地塊首層設置消防控制室，負責整個酒店區域火災報警。
主消防控制室應能顯示所有火災報警信號和聯動控制狀態信號，并應能控制重要的消防設備。消防自動報警系統均按環形總線設計，消防報警設備及控制模塊自帶短路隔離功能。
8.2 主機之間聯絡問題
本項目在招標過程中，建設單位僅要求酒店消防報警設備有FM/UL認證，對其他業態無此要求，故本項目酒店部分采用具有FM/UL認證的進口消防報警產品，而辦公及商業部分采用同品牌不同系列國產產品。
因產品系列不同，通信協議亦不相同，無法做到不同系列產品主機之間總線通信，也無法滿足GB 50116—2013《火災自動報警系統設計規范》第3.2.4.2條要求：“主消防控制室應能顯示所有火災報警信號和聯動控制狀態信號，并應能控制重要的消防設備;各分消防控制室內消防設備之間可互相傳輸、顯示狀態信息，但不應互相控制。”［3］
8.3 解決方案
各方與消防報警廠家充分溝通后，決定采用以下方案：
（1） 在商業消防控制室設置酒店重復顯示器，顯示酒店的火情;
（2） 火災報警后，酒店NFS2-3030報警主機通過輸出模塊起動繼電器動作，給出干接點信號，通過商業H3600主機的輸入模塊接收繼電器干接點動作反饋信號，將火災信號進行互傳。兩個消防報警系統通信措施如圖5所示。
按照此方案，組織各責任主體進行現場功能測試，測試結果如下：本次測試驗證NFS2-3030主機和H3600主機之間利用模塊連接方式，通過模塊起動繼電器以干接點信號形式進行兩主機間信號相互傳遞功能性測試。兩個消防報警系統通信措施試驗如圖6所示。
現場試驗記錄：商業辦公消防控制室應能顯示所有火災報警信號和聯動控制狀態信號，并應能控制重要的消防設備;酒店消防控制室與商業辦公消防控制室之間可互相傳輸、顯示狀態信息。滿足GB 50116—2013《火災自動報警系統設計規范》第3.2.4.2條性能要求。
UL/FM認證的消防報警產品價格約是同功能的國產消防報警產品價格的3倍。就本項目而言，若商業辦公也采取UL/FM認證的消防報警產品，需增加約200萬元建安成本。
本文介紹的方案既節省了造價，也能滿足消防控制室之間顯示及控制要求，故在綜合體項目中得到較多應用。
9 客房層消防報警系統DC 24 V線徑計算
五星級酒店一般會要求客房采用帶蜂鳴器底座的火災探測器，此類火災探測器的起動電流較大（報警電流約30 mA，DC 24 V），需要接DC 24 V電源+信號線。
酒店客房一般集中設置在塔樓中，大量此類探測器在集中報警時，會引起電壓下降。根據GB 50116—2013《火災自動報警系統設計規范》［6］第 4.1.2 條文：……除容量滿足受控消防設備同時起動所需的容量外，還要滿足傳輸線徑要求，當線路壓降超過5%時，其直流24 V電源應由現場提供。
（1） 電纜截面積計算。
根據前文電壓降取值要求：ΔU%=5%，可以推算出火災自動報警系統DC 24 V電源線安全截面S（mm2）的計算公式為
S=LI/30［7-8］
（2） 負荷電流I計算。
查報警設備廠家樣本，帶蜂鳴器火災探測器額定電流i=30 mA。本項目第18層（頂層）客房25間，每間客房設2只，每層共50只。
I=50i=1 500 mA=1.5 A
（3） 輸電距離L計算。
由消控室至弱電井道水平距離L1=54 m，1層至18層垂直距離L2=86 m。
L=L1+L2=140 m
（4） 導線截面計算。
S=L×I/30=140×1.5/30=7.0 mm2
故DC 24 V電線的最小截面積為10 mm2
為了簡化計算，本項目忽略其他報警設備，在實際設計時還應考慮這些設備。
通過以上計算可知，五星級酒店的客房層由于蜂鳴器底座驅動數量多，電流較大，且直流電壓降要求不低于5%。報警系統DC 24 V電線的安全線徑，通常會遠遠大于經驗值，故需要認真計算，切不可經驗主義。
10 結 語
城市綜合體因其業態多樣，各業態之間關系復雜，是比較復雜的建筑類型，而城市綜合體中的五星級酒店，是建筑電氣設計中的難點。酒店電氣設計不僅僅是滿足規范要求，須充分學習酒店管理公司的設計標準，了解酒店運營規律，才能設計出既符合規范要求，也讓建設單位、酒店管理公司滿意的作品。
參考文獻：
［1］ 黃海峰.五星級酒店電氣系統設計常見難點分析［J］.現代建筑電氣，2021（2）：48-50.
［2］ 曹文.國際品牌酒店火災自動報警系統設計探討［J］.建筑電氣，2023（11）：50-54.
［3］ 任飛宇，陸柏慶.五星級酒店廚房電氣設計［J］.建筑電氣，2021（10）：49-54.
［4］ 中華人民共和國住房和城鄉建設部.民用建筑電氣設計標準：GB 51348—2019［S］.北京：中國建筑工業出版社，2019.
［5］ 中華人民共和國住房和城鄉建設部.旅館建筑設計規范：JGJ 62—2014［S］.北京：中國建筑工業出版社，2014.
［6］ 中華人民共和國公安部.火災自動報警系統設計規范：GB 50116—2013［S］.北京：中國計劃出版社，2013.
［7］ 林承過.直流線路電壓降及安全截面快速計算方法［J］.建筑電氣，2020（12）：11-18.
［8］ 中國航空規劃設計研究總院有限公司.工業與民用供配電設計手冊［M］.4版.北京：中國電力出版社，2016.
收稿日期：20231225
Electrical Design of Urban Complex Hotels from the Perspective of Mechanical and Electrical Consultants
WANG Yonghong
（Zhejiang University of Technology Engineering Design Group， Hangzhou 310014， China）
Abstract：This article analyzes the key points，difficulties，and key technologies in the design of five-star hotels in a certain urban complex project.Two high-voltage power supply forms for five-star hotels are proposed，and the selection principles are given;Summarized three configuration principles for the capacity of hotel diesel generators.A new scheme for connecting fire control rooms is introduced，taking into account the special requirements of hotel fire alarm systems.A simple method for calculating the cross-sectional area of DC24 V cables based on the voltage drop value is proposed，taking into account the installation of buzzer base fire detectors in five-star hotel rooms.
Key words： urban complexe; five star hotel; power supply; backup power supply; fire alarm system; DC24 V system
