吉視傳媒信息樞紐中心

郭曉巖， 杜 銳， 胡 曦

(中國建筑東北設計研究院有限公司，沈陽 110006)

獲獎介紹

獲獎等級：二等獎

獲獎單位：中國建筑東北設計研究院有限公司

獲獎人員：郭曉巖、張述、杜銳、孫毅、胡曦、佟德軍、王申悅、李慶超

獲獎專家評語：經專家組評審，認為該工程所采用的技術具有較大的創(chuàng)新性和經濟性，社會和環(huán)境效益比較顯著，該項目供配電可靠性高。采取了節(jié)能、綠色及環(huán)保措施，達到綠色建筑評定二星級標準。智能照明系統(tǒng)先進靈活、節(jié)能高效、管理方便，滿足場景切換、照度調節(jié)等需求；室外景觀照明、航空障礙照明采用時間/照度雙重控制。 信息樞紐中心電子信息系統(tǒng)雷電防護等級為A級。保證信息樞紐中心電氣及智能化設備免受雷電電磁脈沖沖擊。 注重先進性與創(chuàng)新性，應用了該設計單位的多項國家發(fā)明專利技術，并應用BIM技術(其中部分技術設計單位電氣專業(yè)目前擁有軟件著作權和自主知識產權)，有效解決了各專業(yè)協(xié)調配合以及復雜管線綜合等大量工程難題。各項主要指標達到建筑電氣設計行業(yè)的國內領先水平。

項目指標

項目名稱:吉視傳媒信息樞紐中心

項目地點:吉林省長春市凈月區(qū)東至空地、南至和美路、西至川渝用地、北至和融路

占地面積:18 465m2

總建筑面積:100 703.88m2

建筑高度:99.95m

建筑功能:廣播電視傳輸信息樞紐中心

建設單位:吉視傳媒股份有限公司

竣工時間:2016年10月

圖2 大會議室實景圖

1 項目總體介紹

吉視傳媒信息樞紐中心項目位于吉林省長春市。地下3層，地上23層。結構型式為框剪結構，基礎為筏板基礎。使用功能上裙房為A級數(shù)據(jù)中心、多功能報告廳等；東塔為消防控制室、專業(yè)用房(B級數(shù)據(jù)中心)、研發(fā)用房等；西塔為辦公用房；地下室為車庫及綜合附屬用房，另有部分人防功能。

本項目是吉視傳媒的核心基礎設施，是國家區(qū)域數(shù)據(jù)存儲中心、國家電子商務試驗區(qū)、物聯(lián)網示范區(qū)和節(jié)目制作生產中心。同時承載著為吉林省500多萬有線電視用戶提供廣播電視信號傳輸和基礎信息服務的重要職責，也是吉林省社會信息化和廣大有線電視用戶家庭智能化重要的基礎平臺。

2 電氣設計系統(tǒng)

系統(tǒng)名稱建設內容技術特點及指標供配電系統(tǒng)(1)辦公及車庫部分變壓器總安裝容量為4 000kVA;信息機房部分變壓器安裝容量為5 000kVA(另備用5 000kVA)(2)項目自市政電網不同區(qū)域開閉站引來兩路10kV中壓電源,兩路電源同時工作,各負擔50%負荷,一路電源斷電時另一路電源可承擔所有一、二級負荷(1)供配電系統(tǒng)架構合理、技術先進、管理高效,系統(tǒng)可靠、高效運行,為信息樞紐中心的穩(wěn)定運行提供了可靠的技術保障(2)依據(jù)市政外部條件,合理申請市政電源,解決建筑物內一級負荷的供電問題,節(jié)約投資成本(3)依據(jù)建設單位需求,變壓器負荷指標合理節(jié)約一次成本投資(4)配電系統(tǒng)依據(jù)需求合理分組,便于管理配變電所(1)一期變電所中,非機房區(qū)變配電所一處(2)機房專用變配電所一處(3)二期變電所在地下一層適當區(qū)域預留位置及荷載,滿足用戶未來發(fā)展擴容需求(1)一期變電所中,非機房區(qū)變配電所內兩臺2 000kVA戶內型節(jié)能干式變壓器同時工作,能夠滿足本工程機房外全部用電需求,一臺變壓器故障情況下另一臺變壓器可承擔全部一、二級負荷(2)機房專用變配電所內四臺2 500kVA戶內型干式節(jié)能變壓器,兩兩一組,每組1+1冗余,為數(shù)據(jù)中心供電,能夠滿足本工程一期全部數(shù)據(jù)中心的用電需求(3)依據(jù)建設單位發(fā)展需求,合理規(guī)劃變電所建設順序,在滿足當前使用前提下,為未來發(fā)展提供拓展空間自備應急電源(1)本項目應急電源為柴油發(fā)電機組,UPS作為過渡電源(2)數(shù)據(jù)中心采用10kV中壓柴油發(fā)電機,設三臺容量為2 500kW中壓發(fā)電機三臺,2+1冗余(1)根據(jù)用電性質、用電容量,采用不同電壓等級的柴油發(fā)電機,系統(tǒng)清晰、可靠性高、管理方便(2)設置UPS作為不可間斷供電負荷的過渡電源,保證在市電與柴油發(fā)電機切換過程中設備的平穩(wěn)運行(3)應急電源為兩個應急母線段供電,保證任意母線段故障或維修情況下,柴油發(fā)電機均可保證末端供電(4)重要的用電設備及智能化系統(tǒng)用電單獨配置了UPS蓄電池不間斷電源,確保各系統(tǒng)的不間斷工作,持續(xù)為信息樞紐中心的穩(wěn)定運行提供可靠的供電與服務低壓配電系統(tǒng)(1)變電所低壓母線采用單母線分段,一級負荷兩路電源分別取自不同母線段,并在末端自動互投。二級負荷采用雙回電源線路供電,末端互投(2)低壓配電系統(tǒng)采用放射式與樹干式相結合的方式(3)消防用電設備電源采取單獨主斷路器方式及專用消防母線段確保消防用電(1)變電所處采用單母線分段,提高供電可靠性、連續(xù)性(2)本工程消防負荷用電采用專用母線、專用供電回路供電方案,使得消防負荷受非消防負荷故障的影響變小,當建筑內的生產、生活用電被切斷時,仍能保證消防用電,從配電系統(tǒng)上保證消防用電的穩(wěn)定、可靠(3)辦公用電采用了樹干式配電,減少了電纜的敷設量,節(jié)約了有色金屬的使用,同時增加了供電可靠性(4)重要負荷采用雙路供電確保供電可靠配電線路布線系統(tǒng)(1)非數(shù)據(jù)中心負荷供電的室內干線布線方式采用橋架布線(2)數(shù)據(jù)中心負荷供電的室內干線布線方式采用母線供電(3)消防設備干線電纜選用礦物絕緣電纜,支線選用低煙無鹵A類阻燃耐火電纜。非消防設備電纜選用超A類低煙無鹵阻燃電力電纜(1)消防設備干線電纜選用礦物絕緣類不燃性電纜直接明敷。礦物絕緣類不燃性電纜除具有良好的導電性能、機械物理性能,耐火性能外,還具有良好的不燃性,在火災發(fā)生時不僅能夠保證火災延續(xù)時間內的消防功能,還不會延燃,不產生煙霧,能夠保證人身安全和消防用電的安全可靠(2)全部線纜采用低煙無鹵系列,火災情況下減少有毒氣體排放,提高人員的生命安全保證(3)合理應用梯形橋架,在保證供電可靠前提下,提高電纜散熱效率,縮小導體截面,減少了有色金屬的消耗

續(xù)表

圖4 數(shù)據(jù)中心

3 電氣技術主要創(chuàng)新點

(1)采用10kV柴油發(fā)電機房作為數(shù)據(jù)中心的應急電源：項目內業(yè)務用房定性為B級數(shù)據(jù)中心，但建設方考慮后期發(fā)展，要求設計方提供柴油發(fā)電機作為應急電源，為后期建設成A級數(shù)據(jù)中心提供供電條件。綜合考慮用電需求、柴油發(fā)電機并機運行、柴油發(fā)電機房位置、線路路由、供電可靠性、安全性、經濟性等多方因素，項目選擇采用10kV柴油發(fā)電機組作為數(shù)據(jù)機房應急電源。10kV柴油發(fā)電機在柴油發(fā)電機房內并機后配電至10kV配電系統(tǒng)內不同的母線段，兩個母線段中間設聯(lián)絡開關，該系統(tǒng)的設計保證了多種故障情況下數(shù)據(jù)機房的供電可靠性及連續(xù)性。

(2)BIM技術在工程中的應用：本項目存在功能復雜、管線眾多且路由集中、建筑層高有限等多種不利于線路敷設的客觀因素。為保證項目的可實施性，本項目采用BIM技術對建筑內各種管道進行綜合排布并根據(jù)實際情況與各專業(yè)協(xié)調處理，在有限的空間條件下完成了線路排布并指導現(xiàn)場施工，確保了工程的順利實施。

(3)智能應急照明及疏散指示系統(tǒng)的設計：本項目設計了供電電壓為DC 24V的智能應急照明及疏散指示系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有超低電壓供電，根據(jù)火災情況智能調整疏散方向等功能。該系統(tǒng)的設置保證了火災情況下人員的快速安全疏散，減少了火災時人員觸電的危險。GB 51309-2018《消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)技術標準》的發(fā)布，印證了本設計在該系統(tǒng)的民用建筑中應用中的先進性和前瞻性。

4 電氣節(jié)能效果

(1)合理選擇變電所位置：變電所設置在負荷中心位置，在初期建設減少了有色金屬的消耗，同時也降低了日后用電在線纜中的損耗。

(2)變壓器選擇：變壓器選擇節(jié)能型產品，接線采用D，yn11接線，負荷率≤85%。

(3)無功補償：照明產品采用就地補償，補償后功率因數(shù)≥0.9。其余負荷在變電所低壓配電柜處集中補償，補償后高壓側≥0.95。

(4)諧波治理：變電所處設置集中諧波處理，集中設置的有源濾波器可以自動消除用電設備產生的高次諧波、高頻噪聲、脈沖尖峰、電涌等干擾，矯正因諧波影響而產生的畸變電壓、電流波形，以達到減少控制設備的故障率的目的，保證用電設備的使用壽命，克服由于諧波污染產生的高頻干擾，同時提高電網的節(jié)能效果。

(5)變頻控制：對生活水泵、電梯等設備采用變頻控制。

(6)電梯控制：多部電梯采用聯(lián)控控制，最大程度減少電梯運行損耗。

(7)智能化系統(tǒng)應用：項目設置了能源管理、智能照明控制、建筑設備監(jiān)控等智能化系統(tǒng)助力項目節(jié)能運行。

5 項目自我評價

本工程為大型信息樞紐中心，對電氣系統(tǒng)的可靠、安全、經濟、綠色、環(huán)保、智能化等有極高要求。本項目電氣系統(tǒng)主要技術指標經濟合理，多項電氣系統(tǒng)設計在全國同類項目中達到了國內領先水平和國際先進水平。

(1)有效提高了供配電系統(tǒng)的可靠性

項目主體為一類高層公共建筑，引來雙重10kV電源單母線分段加柴油發(fā)電機供電，機房用變壓器兩兩一組，1+1冗余，兩臺變壓器分別取自不同母線段。A類數(shù)據(jù)機房采用兩路市電+柴油發(fā)電機+UPS供電。所有信息機房變壓器采用1+1冗余，直播機房應急電源為0.4kV柴油發(fā)電機1+1冗余，業(yè)務機房應急電源為10kV柴油發(fā)電機2+1冗余，機房內設UPS作為市電與柴油發(fā)電機切換時間內的補充電源，為未來發(fā)展提供了有力保障。

(2)變配電所合理規(guī)劃并兼顧未來發(fā)展

變電所深入負荷中心，并按用戶遠景發(fā)展分兩期建設，滿足未來發(fā)展擴容需求，設計充分考慮了設備運輸、結構荷載及對智能化設備的影響。

(3)低壓配電系統(tǒng)及電力配電充分考慮大型信息樞紐中心對供用電安全性的高要求

低壓母線采用單母線分段，中間設聯(lián)絡開關方式，供電可靠性高，切換靈活。消防負荷采用單獨母線供電可靠。電力配電系統(tǒng)完備，供配電安全性設計嚴格滿足IEC標準及國內相關標準要求，確保了人員及各類附屬設施的用電安全。

(4)電氣節(jié)能與生態(tài)、綠色、環(huán)保設計有機結合

項目采取了全面的節(jié)能、綠色及環(huán)保措施，效果顯著，綠色建筑評定達到綠建二星級標準。同時也是國家林業(yè)和草原業(yè)首個生態(tài)大數(shù)據(jù)中心(北生態(tài)大數(shù)據(jù)中心)，為改善生態(tài)環(huán)境發(fā)揮了核心作用。

(5)設置能源管理系統(tǒng)

通過能源管理系統(tǒng)大幅度提高了能源綜合監(jiān)管能力，實現(xiàn)能耗參數(shù)及質量數(shù)據(jù)化可視化可監(jiān)控，并通過電氣與建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)等智能化系統(tǒng)的綜合運用有效提高了節(jié)能及綠色環(huán)保水平。

(6)結合信息樞紐中心的特點設計了可靠的防雷接地系統(tǒng)

本建筑防雷等級為二級，電子信息系統(tǒng)雷電防護等級為A級。有效設置電涌保護器，保證信息樞紐中心電氣及智能化設備免受雷電電磁脈沖沖擊。

(7)設置了完善的電氣消防系統(tǒng)

采用集中報警控制系統(tǒng)，包含消防報警及聯(lián)動、消防廣播、消防電話、消防電源監(jiān)控、電氣火災監(jiān)控、智能應急照明和疏散指示等系統(tǒng)。全面的系統(tǒng)設置及綜合應用降低了火災發(fā)生概率，確保了人員、設備安全。

(8)實現(xiàn)了電氣系統(tǒng)與智能化系統(tǒng)的有機融合

本工程對電氣系統(tǒng)與智能化系統(tǒng)進行了多項融合，例如設置了智能供配電、智能照明控制等系統(tǒng)，通過智能化手段更有效地對電氣系統(tǒng)實現(xiàn)控制與管理。

(9)新技術、新發(fā)明的應用