田彪 龐子英 顧小川
航空食品工程配餐生產樓是以供應國際和國內航班餐食為主的生產性建筑,它的功能性強,生產工藝要求嚴格,與一般的食品工業及酒店餐飲相比有很大的不同。本文以某航空公司基地工程(航空食品)工程的配餐生產樓為例,對該類建筑的變配電系統、照明系統進行簡單介紹及分析,為設計同類項目提供參考。
航空食品、配餐生產樓、配電、照明
該工程為某航空公司基地工程(航空食品)工程。該工程由配餐生產樓、綜合配套樓、機供品庫、設備樓、輔助配套樓、污水助理站、門衛室、自行車棚等組成。用地總面積6.3公頃,建筑總面積52897.79m2,其中,地上面積43856.54m,地下面積9041.25m。核心建筑——配餐生產樓為地下一層,地上三層,建筑總面積33508.51m2,設計產能2025年日產航餐3.5萬份。以下僅對該項目配餐生產樓電氣系統設計做相關介紹及分析。
1.負荷等級
該工程室外消防用水量為45L/s。根據建筑物耐火等級及相關規范要求,確定本工程的用電負荷等級如下:消防設備(包括消防控制室、防排煙風機、應急照明等),計算機信息系統、綜合安防系統、生產調度室、貨梯、配餐生產設備、空調、風冷機組等為二級負荷;其他用電為三級負荷。
2.負荷計算
根據建筑面積采用負荷密度法得出照明負荷,根據各專業提供的用電設備資料,采用需要系數法進行電氣負荷計算,在選擇變壓器容量時考慮最大負荷時的同時系數。
3.供電電源及電壓
本項目的供電電源采用兩回10kV專用回路,由機場開閉站引來,10kV系統為小電阻接地系統。兩路10kV電源同時工作,互為備用。低壓動力設備、照明電壓采用AC220/380V,局部采用AC36V。為保證信息和管理服務的不間斷性,所有弱電系統、生產監控設備、生產調度設備均配置UPS不間斷電源。
4.變配電所設置
在配餐生產樓地下一層設一座10/0.4kV變配電室。變配電室內設有4臺SCB13-10/0.4kV-2000kVA,Uk=6%,Dyn11型強迫風冷式干式變壓器,帶溫控溫顯裝置,外殼防護等級不低于IP2X,負荷率約為:68%。
5. 10kV系統
10kV系統主接線為單母線分段,設聯絡開關。正常時兩個電源線路同時供電,分列運行,當一路高壓電源失電時,另一路高壓電源承擔全部二級負荷。10kV配電裝置采用KYN28(A)型金屬鎧裝移開式開關柜,斷路器采用彈簧操作機構,內置的真空斷路器,額定短路分斷能力不小于25kA。10kV配電裝置采用DC220V操作,設置電壓DC220V,100Ah的直流電源屏和信號屏,以及相應的一套微機保護裝置。
6. 220/380V系統
220/380V系統接線型式為單母線分段,母線間設聯絡斷路器。當一臺變壓器檢修或故障時,聯絡開關自動或手動投入,由另一臺變壓器保證兩臺變壓器部分二級負荷的供電。聯絡開關設自投自復/自投不自復/手動/停用等幾種形式供運行人員選擇;母聯開關設兩段保護,當母聯開關自投時有0~4秒延時,當低壓側主開關因過載或短路跳閘時,不允許自動關合母聯開關。主進開關與母聯開關之間設電氣聯鎖,在任何情況下只能合其中的兩個開關。
8.動力配電系統
低壓配電系統以放射式為主,放射式與樹干式相結合。工藝設備用電可靠性要求相對較高,根據生產工藝要求,按照生產區域設置動力總配電箱(柜),動力配電箱由變配電室放射式供電。在各區域內部,根據工藝設備的布置在生產間內設若干分配電箱、工業連接器箱及相關插座,所有廚房內部的插座均為防水型工業插座;在各操作間設置若干吊裝式防脫扣工業插座,以便于就近接入用電設備。風冷機組、冷庫壓縮機組、二次降溫壓縮機組、設備機房等根據負荷類型和容量從變電所直接放射式供電。對所有消防設備及計算機信息系統、綜合安防系統、生產調度室、弱電機房等負荷均采用雙電源回路末端互投方式供電。
正常照明設有一般照明(在所有場所)和局部照明(在特殊裝修場所)。
1.照度標準
航空配餐生產場所照明設施應滿足生產和食品質量監控的要求。加工場所工作面的照度不得低于220lx,食品檢查工作面的照度不得低于540lx,其他區域照度不得低于110lx。 光照不得改變食品真實顏色。其他場所執行《建筑照明設計標準》GB50034-2013。
2.光源和燈具的選擇
本工程照明燈具采用高光效、節能燈具,光源以T5型直管熒光燈和LED燈為主,色溫4000K,Ra≥80,熒光燈配節能型電子鎮流器,cosφ≥0.95。熒光燈:格柵燈具光源利用率≥60%,開敞式燈具光源利用率≥75%,帶透明玻璃罩的密閉型燈具光源利用率≥70%。LED燈:格柵燈具光源利用率≥65%,帶透明玻璃罩的密閉型燈具光源利用率≥70%。熱廚、冷廚、擺盤間、面點間、試餐室等對食品顏色有要求的場所采用高顯色指數熒光燈。防爆環境采用隔爆燈;粗加工、各廚房、清洗間、拼擺間等采用密閉型熒光燈,配透明玻璃罩及鋁反射板,嵌入吊頂內安裝;浴室、衛生間、生產走廊等燈具采用嵌入式密閉型LED燈具;各廚房、加工間、清洗間、站臺、水處理機房等處設紫外線消毒燈;站臺、樓梯間、走廊及工作間入口處設滅蠅燈;冷庫內部照明采用低溫啟動型,燈具由冷庫供應方配套提供。自動化立體庫照明燈具采用100W的LED工廠燈,色溫4000K,;Ra≥80。燈具均選用帶接地端子的I類燈具,能將其可靠接地。
航空配餐生產樓作為航空客運行業重要的輔助配套設施,其自身具有復雜、專用的特點,因此在設計過程中應該采取針對性措施。具體如下:
1.航機調度室需要考慮信息和管理服務不間斷,需對信息和通訊配置不間斷電源。
2.冷庫制冷機組和冷庫需要考慮停電數小時后有可能造成內部存儲食品變質的風險,需按二級負荷供電考慮。
3.根據《食品安全國家標準—航空食品衛生規范》GB31641-2016規定:航空配餐生產場所照明設施應滿足生產和食品質量監控的要求。加工場所工作面的照度不得低于220lx,食品檢查工作面的照度不得低于540lx,其他區域照度不得低于110lx。光照不得改變食品真實顏色。上述場所的照度不同于《建筑照明設計標準》GB50034-2013的規定。
4.根據衛生規范配餐生產樓內所有的廚房、加工間、清洗間、走廊等處安裝紫外線滅菌燈,走廊、發貨站臺,原料站臺、回收站臺除安裝紫外線滅菌燈外還需在適宜的位置安裝電子滅蠅器。紫外線滅菌燈亦可以采用臭氧發生器或空氣凈化器替代。
5.冷庫末端(庫內風機)供電在現場就近接入,冷庫內部照明和燈具由冷庫供應方配套提供。凍藏庫照明應使用防爆燈。裸露食品和原料正上方的照明設施,應選用安全型照明設施或采取防護措施。
6.配餐生產樓工藝設備種類繁多,針對不同工藝的用電要求及工藝設備特點,設置不同的配電系統,在適當位置設置相應供電點位,避免供電中斷。
7. 配餐生產樓用電量較大,且隨著新技術的發展,如:空間塔、自動化立體高架庫、AGV(自動導引運輸車)、垃圾自動回收等設備的應用,用電量也在逐步增加,供電方案應根據整體負荷計算優化,避免能源浪費。
隨著航空配餐業的蓬勃發展,“安全、綠色、高效”成為配餐生產未來的發展方向,針對日益先進的生產工藝及多樣化要求,設計過程中應采取合理、有效的措施來滿足各項要求。
《食品安全國家標準—航空食品衛生規范》GB31641-2016
《供配電系統設計規范》GB50052-2009
《20kV及以下變電所設計規范》GB50053-2013
《建筑照明設計標準》GB50034-2013
《低壓配電設計規范》GB50054-2011