大型主題樂園的電氣設計分析

馬強

摘 要：日前，我院文化娛樂工程事業部已在該項目中連中兩個核心標段，涵蓋全園區的總控、總圖、景觀、市政設計，以及片區二單體本地化設計等，成為繼上海迪士尼樂園之后又一全方位深度參與的國際主題樂園項目。本項目占地約54公頃，包含陸樂園及水樂園兩大部分，游樂景點近50個，包括過山車、黑暗乘騎、漂流、劇場演出、花車巡游、水秀表演等，預計2019年開園，屆時將吸引500萬人次/年的各地游客，令人期待。 在這個項目中，我擔當機電設計總監職位，負責制定樂園整體的機電方案，安排設計任務，保證設計質量，并且擔負著與業主，外方設計師，政府相關部門等各方個面溝通協調的責任。其中，電氣設計是我的本職專業，在項目工作中有一些心得和體會。

關鍵詞： 大型主題樂園； 電氣設計； 技術分析

浙江山水六旗主題樂園位于浙江嘉興海鹽縣山水六旗國際度假區內，是六旗品牌落地中國的第一家主題樂園。雖然我們在遙遠的太平洋另一端，但六旗的魔力還是無法被阻擋，山水文園集團攜手美國六旗于2016年正式落戶浙江海鹽，打造800余畝的浙江山水六旗主題樂園，預計2019年建成開園，屆時將成為中國第一家六旗主題樂園。

項目地址位于海鹽縣五緣街道濱海新城圍墾區，地塊東南至一線海塘，西北臨二線海塘，東北至六旗大道。項目總用地面積53.91公頃，由陸上樂園和水上樂園兩大部分組成，其中陸上樂園占地44.32公頃，水上樂園占地約9.59公頃。陸上樂園分為三個大片區，其中片區一、二為前場游藝區，內部由尋險探奇廣場、德州狂歡、超級冒險、魔術山、加菲貓海灘、大逃離六個主題游樂區組成；片區三為服務于整個地塊的后勤區及拓展用地。水上樂園設有沖浪池、太空碗、兒童滑道、超級滑道等娛樂項目。樂園內規劃建設游藝用房、商業、餐飲、辦公、工業、倉儲用房等總建筑面積144459平方米。

華建集團現代建筑咨詢有限公司的文化娛樂工程事業部作為本地設計方，從2016年7月開始，全面深入介入樂園整體設計過程中：設計上配合業主及外方設計公司從確定主題分區、客流量分析、總圖規劃，到總體機電方案制定、單體全專業方案落地及施工圖設計，還有全園區的景觀本地化設計和市政設計，可以說涵蓋了該樂園設計的方方面面；總控方面，協助業主制定進度計劃、合規審查、編制設計任務書，并溝通當地政府部門進行報批報建，確保整個項目的順利推進。

由于本項目方案及施工圖主要由國際設計公司（IDF）完成，為了保證項目的順利實施，設計的本地化工作是該項目的重點。此項工作主要包括國內外規范標準的銜接，圖紙表達方式的統一及轉換，產品選擇的適應性等。

該片區內有大量用電設備，且各類用電設備的工作環境差別較大，應對各類用電設備采取多種電擊防護措施，除了設置直接接觸防護外，還要完善自動切斷電源的間接接觸防護。同時，要統籌考慮整個片區的接地工程，合理選擇低壓配電系統的接地形式，在設用戶變電所的建筑內可采用TN-S系統，在不設用戶變電所的建筑內可采用TN-C-S系統，而在無等電位聯結的戶外場所，可采用局部TT系統。與游樂設備承包商合作設計游樂設備的接地系統，協助通過相關的游藝特種設備審核。為消防負荷供電的柴油發電機組可采用IT系統，以避免發生接地故障后立即自動切斷電源。騎乘設施急停，演出配電，音視頻配電，劇場配電，景觀和總體配電配合美方的設計，安全保障和用電可靠達到游樂園的特殊要求，并根據中國國標要求進行本地化設計。

本工程在高壓進線方面如何選擇，我曾經做過許多思考，并且與院內老師經過細致的討論。海鹽山水六旗樂園作為大型主題樂園，有許多方面都與上海迪士尼做類比，其中迪士尼采用集中式能源中心來解決園區內的各種機電來源問題，利用一座35kV專用變電站作為整體園區供電了來源，每個園區獨立設置10kV變電站，共設置了17個變電站為園區內所有的用電設置供電。海鹽六旗樂園是否需要設置35kV專用變電站是第一個需要與業主及當地供電部門協商的事情，另一種選擇是采用多處10kV開閉所，再從開閉所分散到各園區變電站為整個園區供電，國內的很多樂園，比如萬達樂園就是采用這種方式。兩張高壓進線方式各有優缺點，采用35kV專用變電站造價成本與維護成本比較高，但是電費單價低，如果樂園長期穩定運行，將節約很大的運營費用。10kV進線的造價成本與維護成本相對較低，但是線路復雜，穩定性不如35kV供電方案。

片區內各建筑和室外游樂設施造型各異，其建筑屋面接閃器設置存在較大難度，通過計算分析建筑物的構造，并盡量利用建筑物上固定金屬構造作為接閃器，與創意團隊共同合作設計游客區域的防雷裝置的主題包裝設計，設計并通過氣象局的審核，以及協助通過相關的游藝特種設備的防雷審核。

片區內有大量用電設備，能耗較大，因此，實現項目的節能經濟運行既是項目的利益訴求也是其社會責任。在片區內可設置建筑設備能源管理系統，通過建筑物內的電力、燃氣、水等能源分類自動計量裝置及空調、動力、照明等分項能耗自動計量裝置實時采集能耗數據，通過標準通信網絡及相關設備傳輸至監測中心，可對數據進行匯總、統計、分析、顯示、存儲和發送。此外，建筑內大中型設備可設置獨立的計量儀表，建筑設備能源管理系統根據運行數據的統計分析，通過建筑設備監控系統對設備的配置和運行狀態進行優化，實現建筑設備優化運行。

片區內總體上各專業管線眾多，此外，考慮到未來場地上各類臨時設施和流動設施的配電問題，應統籌規劃各類管線的排布，同時，在片區內可采用太陽能路燈或風光互補型路燈，以減少總體上埋設的管線和能源消耗。

由于在可預計的未來，項目將接待大量的客流，因此，項目的各種安全防護措施顯得尤為重要。特別是火災自動報警系統、安全技術防范系統等均需要考慮各種大人流量的影響。結合劇場疏散要求設計消防緊急廣播。并協助通過國內消防審核。

如何在不同的選項中選擇出最優解，業主需要我們設計方給出合理經濟的建議，我和公司的同事經過了周密的計算與合理的分析，聽取了院內資深工程師的建議和意見，在與業主及當地供電局等政府相關部門進行了幾輪的會議討論，做出了以下的結論：

供電系統：

用電等級：10KV進線，雙回路供電；

用電量：25000KVA左右，包括水樂園、陸樂園和兒童樂園；

供電節點：2018年10月底；

2個10KV開閉所，每個開閉所3路進線；

開閉所設置在水樂園左下角處；

采用4用2備，共6路高壓進線；

優點：備用容量較充足，供電較為可靠；

在10kV變電所根據要求設置柴油發電機作為第三路電源，在2路電源均故障的情況下，仍然能保證一級負荷中的特別重要負荷的可靠性。

配電系統：

各建筑分別設置配電室，為本建筑內各用電設施配電；各游樂設施設置總配電柜；分別從變電站的低壓出線柜由電纜引來。

火災自動報警系統：

火災自動報警保護等級為一級，采用控制中心報警系統。

每個主題園區設置消防控制分機，機房位于各主題園區的消防分控室內。面積要求不小于30m2.

樂園總消防控制中心位于后勤區508建筑內，與安防控制中心合用。

本工程各建筑單體在配電系統中采用電氣火災監控系統。

IT及弱電智能化：

IT及弱電智能化不屬于設計院設計范圍，業主將另行招標。

后勤區設置80m2IT機房，（待業主確定弱電深化分包后可能會調整）。

至此，本項目的電氣設計部分有了一個明確的任務劃分與界面，當然，隨著項目的進行，設計的深入，肯定還會涌現出各種各樣的問題，但我任然會抱著努力學習，克服困難的決心，努力完成設計任務。