益民大廈項目

李 蔚， 陳 車

(中信建筑設(shè)計研究總院有限公司，武漢 430010)

圖1 項目外立面

獲獎介紹

獲獎等級：一等獎

獲獎單位：中信建筑設(shè)計研究總院有限公司

獲獎人員：李蔚；陳車；喻輝；任麗芹；程昊遠；劉子毅

獲獎專家評語：經(jīng)專家組評審，認為該工程所采用的主要技術(shù)有突出的創(chuàng)新性和經(jīng)濟性，社會和環(huán)境效益非常顯著，項目具有如下特點。

(1)設(shè)置雙重10kV供電電源、配置應(yīng)急自啟動柴油發(fā)電機組及UPS，高低壓供配電系統(tǒng)安全可靠、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理。

(2)公共場所、建筑物景觀照明等采用智能照明控制系統(tǒng)進行控制，有效實現(xiàn)照明系統(tǒng)的節(jié)能降耗。

(3)電氣節(jié)能及環(huán)保技術(shù)措施全面，設(shè)置建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)及能源監(jiān)測管理系統(tǒng)，電氣系統(tǒng)健康綠色、節(jié)能環(huán)保。

(4)消防系統(tǒng)設(shè)計完備，設(shè)置多種火災(zāi)自動報警及聯(lián)動控制子系統(tǒng)，確保大樓防火安全。

該項目獲得了省勘察設(shè)計協(xié)會電氣專項一等獎，各項主要指標達到建筑電氣設(shè)計行業(yè)的國際先進水平。

項目指標

項目名稱：益民大廈

項目地點：新疆烏魯木齊市

占地面積：73 885m2

總建筑面積：194 562m2

建筑高度：99.9m

建筑功能：公共服務(wù)、辦公、會議、展覽、餐飲等

建設(shè)單位：烏魯木齊市盛天隆投資有限公司

竣工時間：2016年10月24日

圖2 項目室內(nèi)圖

1 項目總體介紹

益民大廈位于烏魯木齊市水磨溝區(qū)國際會展中心區(qū)，該區(qū)作為中國亞歐博覽會的舉辦地，是新疆乃至整個中國西部面向世界的窗口。

本項目為一類高層公共建筑，總建筑面積為19.4萬m2，其中地上主樓23層，建筑面積為6.5萬m2；地上輔樓6層，建筑面積為6.2萬m2；地下室2層，建筑面積為6.6萬m2。

電氣設(shè)備房情況：10kV中心配電室(變壓器安裝總?cè)萘?3 000kVA)、1#變配電所、2#變配電所、柴油發(fā)電機房(內(nèi)設(shè)2 000kVA柴油發(fā)電機1臺)設(shè)于主樓地下一層；3#變配電所、4#變配電所設(shè)于輔樓地下一層。

消防控制室(兼安防控制室)、建筑設(shè)備監(jiān)控機房均設(shè)于地下一層；信息中心機房設(shè)于輔樓四層。消防水泵房、生活水泵房、空調(diào)換熱站等均設(shè)于地下二層；蒸發(fā)式空調(diào)機組設(shè)于大樓北側(cè)室外。

23層主樓設(shè)有2組強、弱電管井；6層輔樓共設(shè)8組強、弱電管井。

圖3 整體透視圖

圖4 審批大廳

2 電氣設(shè)計系統(tǒng)

系統(tǒng)名稱建設(shè)內(nèi)容技術(shù)特點及指標供配電系統(tǒng)采用雙重10kV電源供電,同時工作,分列運行,互為熱備用,每路電源都能負擔(dān)全樓非空調(diào)負荷用電要求兩路10kV電源最大容量均為10 500kVA,兩路電源互不影響、不致同時斷電。高壓主進線開關(guān)及母聯(lián)開關(guān)之間設(shè)可靠電氣聯(lián)鎖,確保任何情況下只能閉合其中兩個開關(guān) 配變電所在地下室設(shè)置10kV中心配電室1座、變配電所4座,每座變配電所內(nèi)各設(shè)置干式變壓器2臺變壓器兩兩成組,低壓側(cè)設(shè)置聯(lián)絡(luò)開關(guān)。空調(diào)用電負荷及信息中心機房用電單獨設(shè)置變配電房供電 自備應(yīng)急電源在主樓地下室設(shè)置一臺備用功率2 000kVA(1 600kW) 自啟動柴油發(fā)電機,作為第三電源設(shè)置消防應(yīng)急母線段及非消防保障性負荷母線段 低壓配電系統(tǒng)低壓配電系統(tǒng)采用放射式、樹干式或放射式與樹干式相結(jié)合的配電方式,對于單臺容量較大的負荷或消防等重要負荷放射式供電;對于普通照明及一般電力負荷采用分區(qū)樹干式與放射式相結(jié)合的供電方式一級負荷:采用雙電源供電并在末端切換;二級負荷:采用雙電源供電,在末端(或其他合適位置)互投;三級負荷:采用單電源供電 配電線路布線系統(tǒng)消防干線電纜采用柔性礦物絕緣電纜,普通干線電纜采用無鹵低煙A級阻燃電線電纜。各低壓干線電纜沿電纜溝、電氣豎井、電纜金屬橋架或穿熱鍍鋅鋼管敷設(shè),各末端支線沿金屬線槽或穿熱鍍鋅鋼管明敷,或穿熱鍍鋅鋼管在樓板、墻內(nèi)暗敷消防負荷電纜與非消防負荷電纜、向同一負荷供電的兩回路電源電纜在同一層橋架內(nèi)敷設(shè)時應(yīng)使用防火隔板隔開。電纜橋架穿越防火分區(qū)、防煙分區(qū)時,應(yīng)用防火堵料封堵 電氣照明系統(tǒng)主要工作場所光源采用LED燈或T5系列高顯色性、高效率、三基色直管熒光燈,選用高效、節(jié)能及產(chǎn)生眩光較小的燈具,配電子鎮(zhèn)流器,以提高功率因數(shù)(達0.9以上),減少頻閃和噪聲各場合照明功率密度值LPD達到GB 50034-2013《建筑照明設(shè)計標準》中目標值要求。地下車庫、走道、大廳、室外照明等照明控制及管理采用智能照明控制系統(tǒng) 民用建筑物防雷及接地系統(tǒng)本工程為第二類防雷建筑,設(shè)置了外部防雷裝置(包括防直擊雷、防側(cè)擊),并設(shè)內(nèi)部防雷裝置(包括防反擊、防閃電電涌侵入和防生命危險),同時采取防雷擊電磁脈沖措施利用屋面金屬構(gòu)架作為接閃器。利用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)柱外側(cè)2根直徑?16以上主筋及鋼柱作為防雷引下線,接地裝置利用基礎(chǔ)鋼筋,接地電阻≤1Ω

續(xù)表

圖5 電氣設(shè)備房一

圖6 電氣設(shè)備圖二

3 電氣技術(shù)主要創(chuàng)新點

3.1 電氣指標經(jīng)濟高效

根據(jù)對本大樓各類負荷分析與計算，其基本負荷狀況如下，設(shè)備安裝總?cè)萘繛椋篜e=16 553kW(含消防設(shè)備容量3 086kW)，經(jīng)功率因數(shù)補償后，計算負荷分別為Pj=9 050kW,Qj=2 379kVar,Sj=9 358kVA。 補償總?cè)萘繛? 050kVar，補償后高壓側(cè)平均功率因數(shù)為95%，變壓器平均負載率為72%。

一級負荷：本工程消防用電，各弱電控制室、客梯電力、生活水泵及排污泵等重要設(shè)備用電，走道照明等照明用電，主要業(yè)務(wù)和計算機系統(tǒng)用電，負荷總?cè)萘? 008kW,其中消防負荷1 506kW，非消防負荷1 502kW。

二級負荷：主要辦公室、會議室、總值班室、檔案室照明用電，負荷總?cè)萘? 564kW。

三級負荷：其他用電為三級負荷，負荷總?cè)萘?6 409kW， 其中非空調(diào)負荷2 911kW，空調(diào)負荷4 418kW。

變電所變壓器容量及供電范圍詳見表1。

變電所變壓器容量及供電范圍表 表1

本項目同時在主樓地下一層設(shè)置1臺備用功率2 000kVA(1 600kW)自啟動柴油發(fā)電機作為自備應(yīng)急電源，供電范圍為消防負荷及計算機系統(tǒng)、公共照明、客梯、生活泵等一級負荷。

本項目單位面積變壓器安裝容量指標為66.8VA/m2，大大低于同類型建筑80～100VA/m2的用電指標，且已安全穩(wěn)定運行超過三年。

3.2 供配電系統(tǒng)安全可靠

擬由城市電網(wǎng)電纜埋地引入雙重10kV電源，要求兩路電源分別取自城市電網(wǎng)兩個區(qū)域變電站，彼此獨立、互不影響，不能同時斷電，最大負荷容量均為10 500kVA。10kV高壓系統(tǒng)為單母線分段運行方式，中間設(shè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)，平時兩路10kV電源各負擔(dān)全樓一半負荷(6 500kVA)，同時工作，分列運行，互為熱備用。當(dāng)任一路10kV電源故障時，由另一路電源負擔(dān)全部非空調(diào)負荷(10 500kVA)。高壓主進開關(guān)與聯(lián)絡(luò)開關(guān)之間設(shè)電氣聯(lián)鎖，確保任何情況下只能閉合其中的兩個開關(guān)。

本項目0.4kV低壓系統(tǒng)為單母線分段運行方式，單母線分段運行方式中每2臺變壓器成組，中間設(shè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)。平時2臺變壓器各自獨立運行，母聯(lián)開關(guān)斷開，當(dāng)其中1臺變壓器故障或檢修時，斷開該臺變壓器，合上母聯(lián)開關(guān)，由另1臺變壓器對剩下的全部一、二級負荷供電。

為保證消防負荷及非消防一級負荷供電可靠性,另在主樓地下室(1#變配電所旁)設(shè)置一臺備用功率2 000kVA(1 600kW)自啟動柴油發(fā)電機，作為自備應(yīng)急電源。

3.3 照明系統(tǒng)智能控制

本項目合理選擇了高效、節(jié)能的光源及燈具，門廳、服務(wù)大廳、交易大廳、電梯廳、公共走廊、地下車庫、多功能廳等公共場所照明由智能照明控制系統(tǒng)控制，建筑物景觀照明亦由智能照明控制系統(tǒng)控制。

3.4 多種火災(zāi)報警及聯(lián)動系統(tǒng)齊備

本工程設(shè)置了火災(zāi)自動報警、消防聯(lián)動控制、火災(zāi)應(yīng)急廣播、消防直通對講電話、電梯監(jiān)視控制、消防炮控制、氣體滅火控制、電氣火災(zāi)監(jiān)控、消防設(shè)備電源監(jiān)控、防火門監(jiān)控等消防系統(tǒng)，確保大樓防火安全。

3.5 電氣系統(tǒng)綠色節(jié)能

本工程變配電所、配電間、電氣管井靠近用電負荷中心，使各個電壓等級的供電距離均最短，減少供電線路損耗，以達到節(jié)能目的。

合理選用高效率電動機、交流變頻調(diào)速裝置、軟起動器裝置、節(jié)電型低壓電器等節(jié)能電氣設(shè)備，以達到有效節(jié)能的目的。

主要工作場所光源采用LED燈或T5系列高顯色性、高效率、三基色直管熒光燈。各場合照明功率密度值LPD達到GB 50034-2013《建筑照明設(shè)計標準》中目標值要求。公共場所照明、景觀照明采用智能照明控制系統(tǒng)，通過對照明系統(tǒng)的智能控制達到節(jié)能目的。

采用建筑設(shè)備管理系統(tǒng)，對大樓內(nèi)的建筑設(shè)備如空調(diào)、采暖、通風(fēng)、給排水、電梯及扶梯、變配電系統(tǒng)進行實時的監(jiān)測及控制，對各設(shè)備的運行工況及狀態(tài)進行監(jiān)測，對設(shè)備進行運算后的調(diào)節(jié)，以降低能耗，達到節(jié)能目的。

4 電氣節(jié)能效果

本項目單位面積變壓器安裝容量指標為66.8VA/m2(采用蒸發(fā)式空調(diào))，大大低于同類型建筑80～100VA/m2的指標。截至目前，已安全穩(wěn)定運行超過三年。

本項目辦公場所采用T5系列高顯色性、高效率、三基色熒光燈，公共走道、梯間、設(shè)備用房、車庫等場所采用高效LED燈具，公共走道、大廳、大會議室、地下車庫等場所智能照明控制系統(tǒng)，對比傳統(tǒng)燈具及照明控制方式，照明系統(tǒng)用電節(jié)能率超過50%。

本項目采用蒸發(fā)式空調(diào)，并設(shè)置建筑設(shè)備管理系統(tǒng)，對大樓中央空調(diào)、采暖設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備、生活水泵、電梯及扶梯、變配電系統(tǒng)進行實時的監(jiān)測及控制，對比常規(guī)空調(diào)建筑，節(jié)省電能超過30%。

5 項目自我評價

本項目的建成極大增強了烏魯木齊市公共服務(wù)能力，提高了公共服務(wù)水平，實現(xiàn)了“一站式”辦理、“一條龍”服務(wù)；整合了建設(shè)工程招投標、土地交易、政府采購、產(chǎn)權(quán)交易、知識產(chǎn)權(quán)交易等各類公共資源交易平臺；加大了從源頭上監(jiān)管、預(yù)防和治理腐敗的力度；深化了烏魯木齊市行政審批制度改革；改善了經(jīng)濟發(fā)展軟環(huán)境；推動了服務(wù)型政府的建設(shè)。