成都博物館新館

唐京波

(中國(guó)航空規(guī)劃設(shè)計(jì)研究總院有限公司，北京 100120)

圖1 博物館外立面圖

獲獎(jiǎng)介紹

獲獎(jiǎng)等級(jí)：二等獎(jiǎng)

獲獎(jiǎng)單位：中國(guó)航空規(guī)劃設(shè)計(jì)研究總院有限公司

獲獎(jiǎng)人員：唐京波、陳澤毅、丁杰、國(guó)建莉

獲獎(jiǎng)專(zhuān)家評(píng)語(yǔ)：經(jīng)專(zhuān)家組評(píng)審，認(rèn)為該工程所采用的技術(shù)具有較大的創(chuàng)新性和經(jīng)濟(jì)性，社會(huì)和環(huán)境效益比較顯著，項(xiàng)目具有如下技術(shù)特點(diǎn)。

供配電系統(tǒng)安全、可靠、合理；在諧波嚴(yán)重的場(chǎng)所就地設(shè)置諧波治理柜；防雷接地系統(tǒng)復(fù)雜基礎(chǔ)設(shè)置隔震(振)溝隔開(kāi)，造成接地路由被阻斷，電氣專(zhuān)業(yè)利用抗浮錨桿共同作接地等裝置，將主體建筑物地下室外墻內(nèi)鋼筋與圍護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)壁內(nèi)鋼筋連接，金屬隔震墊基礎(chǔ)之間均采用柔性連接；設(shè)置智能照明控制系統(tǒng)。本工程獲中國(guó)航空工業(yè)2017年度優(yōu)秀工程勘察設(shè)計(jì)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。各項(xiàng)主要指標(biāo)達(dá)到建筑電氣設(shè)計(jì)行業(yè)的國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。

項(xiàng)目指標(biāo)

項(xiàng)目名稱(chēng)：成都博物館新館

項(xiàng)目地點(diǎn)：位于四川省成都市天府廣場(chǎng)西側(cè)，周邊毗鄰四川省科技館、省美術(shù)館、錦城藝術(shù)宮等重要建筑，地鐵2號(hào)線軌道從用地內(nèi)的東北角穿過(guò)

占地面積：8 740.04m2

總建筑面積：64 104.44m2

建筑高度：建筑最高點(diǎn)為46.88m

建筑功能：主要功能為城市博物館，設(shè)置公共活動(dòng)區(qū)、展陳區(qū)、文物庫(kù)區(qū)、綜合服務(wù)區(qū)、社會(huì)教育區(qū)與公共互動(dòng)區(qū)、業(yè)務(wù)科研區(qū)、行政辦公區(qū)等，學(xué)術(shù)報(bào)告廳及配套設(shè)備用房等

建設(shè)單位：成都博物館

竣工時(shí)間：2016年3月30日

圖2 博物館公共空間實(shí)景圖

1 項(xiàng)目總體介紹

項(xiàng)目位于成都市核心區(qū)域，位于天府廣場(chǎng)的西側(cè)，與省圖書(shū)館、省美術(shù)館、省科技館、錦城藝術(shù)宮等建筑共同圍合天府廣場(chǎng)。建設(shè)目標(biāo)是"世界一流、國(guó)內(nèi)領(lǐng)先"和"建筑安全、文物安全"，為城市重要的文化基礎(chǔ)設(shè)施和標(biāo)志性建筑。項(xiàng)目業(yè)主為成都市文化局、成都博物院。主要功能為城市博物館，功能分區(qū)為公共活動(dòng)區(qū)(多功能廳、放映廳)、展陳區(qū)、文物庫(kù)區(qū)、綜合服務(wù)區(qū)(餐飲服務(wù)、商品銷(xiāo)售服務(wù))、社會(huì)教育區(qū)與公共互動(dòng)區(qū)、業(yè)務(wù)科研(文物保護(hù)修復(fù)室、資料信息中心、陳列設(shè)計(jì)制作中心、研究及鑒定編目室)、行政辦公區(qū)等，附設(shè)學(xué)術(shù)報(bào)告廳及配套設(shè)備用房等。

成都博物館新館屬大型博物館，設(shè)計(jì)使用年限為100年。總建筑面積為6.5萬(wàn)m2，其中地上建筑面積4萬(wàn)m2、地下建筑面積2.5萬(wàn)m2。建筑層數(shù)為地上9層(設(shè)夾層)，地下部分為2～5層(附設(shè)夾層)。建筑高度為東側(cè)檐口高度為39m，建筑最高點(diǎn)為46.88m。該建筑為一類(lèi)高層建筑，大型一級(jí)博物館。建筑耐火等級(jí)為一級(jí)。抗震設(shè)防烈度：7度。結(jié)構(gòu)類(lèi)型：鋼框架-混凝土核心筒結(jié)構(gòu)，筏板基礎(chǔ)+基坑永久護(hù)壁。支護(hù)結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)之間設(shè)隔震(振)溝隔開(kāi)。基坑支護(hù)采用樁錨結(jié)構(gòu)，北側(cè)靠近地鐵邊坡支護(hù)體系采用雙排樁+錨桿支護(hù)方案，基坑其他部位邊坡支護(hù)體系采用單排樁+錨桿支護(hù)方案。隔震溝一周外側(cè)設(shè)雙層護(hù)壁墻與樁相連共同作用，形成永久性圍護(hù)結(jié)構(gòu)。

2 電氣設(shè)計(jì)系統(tǒng)

系統(tǒng)名稱(chēng)建設(shè)內(nèi)容技術(shù)特點(diǎn)及指標(biāo)10/0.4kV變配電系統(tǒng)10/0.4 kV變配電所供電電源可靠,當(dāng)一電源發(fā)生故障時(shí),另一電源不應(yīng)同時(shí)受到損壞配變電所設(shè)置:在北區(qū)地下三層設(shè)置10kV總配變電所1座,安裝10kV中置柜14臺(tái)(含計(jì)量柜),設(shè)2×1 600kVA(制冷站專(zhuān)用變壓器)及2×1 000kVA(供北區(qū)其余用電)干式變壓器。低壓開(kāi)關(guān)柜35臺(tái)(含無(wú)功補(bǔ)償柜)南區(qū)地下五層設(shè)置10kV分配變電所1座,安裝10kV環(huán)網(wǎng)柜2套。設(shè)2×1 600kVA 干式變壓器,供南區(qū)用電變配電室位置盡量靠近負(fù)荷中心,以縮短低壓配電半徑,減少線路電能損耗自備應(yīng)急電源柴油發(fā)電機(jī)房在-6.000 m標(biāo)高位置設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)房,該柴油發(fā)電機(jī)房?jī)?nèi)安裝2臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組,容量均為800kW,額定電壓為AC 230/400V電力配電及控制系統(tǒng)低壓配電線路低壓配電采用放射式與樹(shù)干式相結(jié)合的方式,對(duì)于單臺(tái)容量較大的負(fù)荷或重要負(fù)荷,如冷凍水泵、多功能廳燈光、機(jī)械、冷水機(jī)組、消防水泵等采用放射式配電。對(duì)于一般負(fù)荷采用放射式與樹(shù)干式相結(jié)合的方式配電普通低壓線路采用封閉銅母線槽、鎧裝鋁合金電纜(普通主干線)、A級(jí)阻燃低煙無(wú)鹵交聯(lián)聚乙烯銅芯電纜、銅芯導(dǎo)線;消防線路采用A類(lèi)耐火低煙無(wú)鹵交聯(lián)聚乙烯銅芯電纜、礦物絕緣電纜照明配電及控制系統(tǒng)照明配電線路室內(nèi)主要照度標(biāo)準(zhǔn)及主要場(chǎng)所照明功率密度值滿足GB 50034-2013《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》要求建筑物防雷系統(tǒng)建筑物的防雷裝置本建筑年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)=0.19,按第二類(lèi)防雷建筑物設(shè)置防雷設(shè)施。建筑物的防雷裝置應(yīng)能滿足防直擊雷、防側(cè)擊雷、防雷電感應(yīng)及雷電波侵入的要求接地及安全措施接地型式為T(mén)N-S系統(tǒng)本建筑的防雷接地、電氣設(shè)備的保護(hù)接地、弱電系統(tǒng)、變壓器中性點(diǎn)接地的接地等共用一個(gè)接地系統(tǒng),要求接地電阻≤1Ω火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)置集中式火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)置單獨(dú)的消防控制室;設(shè)置完備的火災(zāi)探測(cè)手段,可以聯(lián)動(dòng)控制氣體滅火系統(tǒng)、消火栓滅火系統(tǒng),自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、防排煙風(fēng)機(jī)、空調(diào)通風(fēng)設(shè)備、應(yīng)急照明、電梯、聲光報(bào)警器、消防廣播等消防設(shè)施,保證整體建筑的消防安全

圖3 博物館變配電室實(shí)景圖

圖4 博物館消防控制中心實(shí)景圖

3 電氣技術(shù)主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

本建筑的電氣設(shè)計(jì)系統(tǒng)安全、可靠、合理。鑒于本項(xiàng)目的規(guī)模、復(fù)雜程度高于一般博覽建筑，所以，本項(xiàng)目存在不少設(shè)計(jì)難點(diǎn)。

(1)本建筑為一類(lèi)高層，按一級(jí)負(fù)荷要求供電。

本博物館為一類(lèi)高層，一級(jí)負(fù)荷較多，對(duì)供配電系統(tǒng)可靠性要求較高，如所有事故照明用電、消防用電設(shè)備、排污泵、生活水泵、電梯用電、文物恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)、電話、安全防范系統(tǒng)、普通客梯、生活泵、污水泵、數(shù)據(jù)機(jī)房、移動(dòng)通信機(jī)房等均為一級(jí)負(fù)荷，其中文物恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)用電、安防系統(tǒng)、珍品展室照明為一級(jí)負(fù)荷中特別重要負(fù)荷。展覽用電為二級(jí)負(fù)荷。

(2)為滿足本項(xiàng)目對(duì)供電電源可靠性要求較高的特點(diǎn)，實(shí)施以下方案。

1)設(shè)計(jì)電源來(lái)自市政10kV電網(wǎng)，為2路雙重10kV電源供電。該2路10kV電源為電纜埋地進(jìn)線，送至本工程-6.200 m標(biāo)高的10kV電纜分界小室。兩路電源同時(shí)供電，滿足一級(jí)負(fù)荷的用電需求。

2)供電可靠性除保證消防用電外，還應(yīng)滿足平時(shí)重要負(fù)荷用電。因此，在-6.000 m標(biāo)高設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)房，該柴油發(fā)電機(jī)房?jī)?nèi)安裝2臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組，容量均為800kW，額定電壓為AC 230/400V。

3)為移動(dòng)通信系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、剩余電流火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)等用電提供UPS備用電源。

(3)本項(xiàng)目空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜，用電類(lèi)別繁雜，用電可靠性要求也不盡相同。為解決這些難點(diǎn)，本工程電氣設(shè)計(jì)按用電類(lèi)型、用電區(qū)域配置變壓器，各變壓器的配電分區(qū)清晰劃分、相互獨(dú)立，系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理。

在北區(qū)地下三層設(shè)置10kV總配變電所1座，安裝10kV中置柜14臺(tái)(含計(jì)量柜)，設(shè)2×1 600kVA(靠近制冷站負(fù)荷中心，制冷站專(zhuān)用變壓器)及2×1 000kVA(供北區(qū)文物庫(kù)及展示用電)干式變壓器。

南區(qū)地下五層設(shè)置10kV分配變電所1座，安裝10kV環(huán)網(wǎng)柜2套。設(shè)2×1 600kVA干式變壓器，高壓引自總站。該變電所1臺(tái)變壓器負(fù)擔(dān)南區(qū)多功能學(xué)術(shù)報(bào)告廳及辦公等用電，另1臺(tái)承擔(dān)舞臺(tái)照明。

(4)諧波治理方案：本項(xiàng)目諧波源較多，如舞臺(tái)燈光、恒溫恒濕機(jī)組、文物空調(diào)系統(tǒng)、LED屏、舞臺(tái)機(jī)械、冷水機(jī)組，都是主要諧波源, 解決辦法如下。

1)在配變電所低壓開(kāi)關(guān)柜處預(yù)留諧波治理柜位置。待項(xiàng)目實(shí)施后，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)諧波數(shù)據(jù)，制定諧波治理方案，并付諸實(shí)施。

2)在諧波嚴(yán)重的場(chǎng)所，如燈光硅柜室、空調(diào)變頻設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)中心、冷水機(jī)組控制室等處就地設(shè)置諧波治理柜。

(5)南區(qū)、北區(qū)各設(shè)2個(gè)電氣豎井，并設(shè)層配電箱，沿每個(gè)電氣豎井各垂直敷設(shè)1根密集銅母線槽；層配電箱電源從該母線槽T接。

(6)為避免火災(zāi)時(shí)產(chǎn)生有毒氣體，本工程普通低壓線路采用封閉銅母線槽、鎧裝鋁合金電纜(普通主干線)、A級(jí)阻燃低煙無(wú)鹵交聯(lián)聚乙烯銅芯電纜、銅芯導(dǎo)線；消防線路采用A類(lèi)耐火低煙無(wú)鹵交聯(lián)聚乙烯銅芯電纜、礦物絕緣電纜。

(7)防雷接地系統(tǒng)

本建筑年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)=0.19，按第二類(lèi)防雷建筑物設(shè)置防雷設(shè)施。建筑物的防雷裝置應(yīng)能滿足防直擊雷、防側(cè)擊雷、防雷電感應(yīng)及雷電波侵入的要求。低壓配電的接地型式為T(mén)N-S系統(tǒng)。本建筑接地電阻≤1Ω。

由于本建筑外部整體均覆蓋著紫銅裝飾板，所以接閃帶可以全部利用金屬外覆層，防雷引下線可以利用結(jié)構(gòu)外鋼構(gòu)架做引下線。

本項(xiàng)目難點(diǎn)為接地裝置的設(shè)置，因?yàn)榈罔F從成都博物館下方穿行，為保護(hù)文物免受震動(dòng)，結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)采用基礎(chǔ)周邊支護(hù)結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)之間設(shè)置隔震(振)溝隔開(kāi)，造成接地路由被阻斷。電氣專(zhuān)業(yè)利用底層混凝土梁內(nèi)鋼筋、圍護(hù)結(jié)構(gòu)底板內(nèi)鋼筋、抗浮錨桿共同作接地裝置，將主體建筑物地下室外墻內(nèi)鋼筋與圍護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)壁內(nèi)鋼筋的連接、金屬隔震墊基礎(chǔ)之間均采用4根直徑8mm的鍍鋅圓鋼柔性連接，再與沿圍護(hù)結(jié)構(gòu)外壁、室外地坪下 1.5m 處敷設(shè)的40×4mm 熱鍍鋅扁鋼連接(如果接地電阻不滿足≤1Ω的要求，補(bǔ)打接地裝置)。

(8)電氣節(jié)能設(shè)計(jì)

1)本工程照明光源以高效節(jié)能熒光燈、緊湊型熒光燈為主。直管熒光燈配節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器加電容補(bǔ)償或配電子鎮(zhèn)流器，其功率因數(shù)≥0.9。

地下車(chē)庫(kù)、公共走廊、衛(wèi)生間、出口標(biāo)志燈、疏散指示標(biāo)志采用LED 光源。

2)展廳、禮儀廣場(chǎng)、前廳等區(qū)域設(shè)置智能照明控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)多場(chǎng)景控制，滿足不同使用功能要求。

3)對(duì)于景觀照明，根據(jù)不同季節(jié)進(jìn)行時(shí)間和光電自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)情景模式控制：重大節(jié)日模式、周末模式、平時(shí)模式。

4)在層箱處設(shè)置計(jì)量?jī)x表，以便進(jìn)行用電分項(xiàng)計(jì)量。

(9)文物庫(kù)房、展廳采用LED光源，以防紫外線對(duì)文物、展品的損壞。藏品庫(kù)房的電源開(kāi)關(guān)應(yīng)統(tǒng)一安裝在藏品庫(kù)區(qū)的藏品庫(kù)房總門(mén)之外；熏蒸室的電氣開(kāi)關(guān)必須在室外控制。多功能廳、放映廳、展廳、文物庫(kù)走廊的應(yīng)急照明設(shè)置集中型EPS電源。

4 電氣節(jié)能效果

暫無(wú)電氣節(jié)能方面定性定量的研究報(bào)告。

5 項(xiàng)目自我評(píng)價(jià)

成都博物館新館項(xiàng)目，是四川省成都市的重點(diǎn)工程。項(xiàng)目總建筑規(guī)模約6.5萬(wàn)m2，設(shè)計(jì)開(kāi)始于2007年12月，2016年3月竣工驗(yàn)收，2016年6月1日開(kāi)館試運(yùn)行。

曾經(jīng)獲得以下殊榮：中國(guó)航空工業(yè)2017年度優(yōu)秀工程勘察設(shè)計(jì)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、2017年度全國(guó)優(yōu)秀工程勘察設(shè)計(jì)行業(yè)優(yōu)秀、成都博物館新館-第四批全國(guó)建筑綠色施工示范工程、2012年中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)金獎(jiǎng)(國(guó)家優(yōu)質(zhì)工程)、四川土木工程李冰獎(jiǎng)、四川省新技術(shù)應(yīng)用示范工程、2016年度四川省優(yōu)秀安裝質(zhì)量獎(jiǎng)(蜀安杯)、2016年度四川省安裝質(zhì)量樣板工程。

成都博物館新館是優(yōu)秀、實(shí)用的建筑工程，其政治、社會(huì)影響力深遠(yuǎn)，潛在經(jīng)濟(jì)效益巨大。建筑整體造型新穎、美觀，富有時(shí)代性，抽象再現(xiàn)古蜀文明的“金玉相生”意境，與周邊環(huán)境景觀自然融合，內(nèi)外空間尺度恰當(dāng)，平面功能布局合理，使用便捷，各專(zhuān)業(yè)設(shè)備運(yùn)行良好，達(dá)到了預(yù)期的效果。

它從建設(shè)規(guī)模到空間關(guān)系、電氣系統(tǒng)的復(fù)雜程度在全國(guó)的博覽建筑中均屬首當(dāng)其沖。變電所、柴油發(fā)電機(jī)房的設(shè)計(jì)及各功能區(qū)動(dòng)力、照明電氣系統(tǒng)、防雷接地的設(shè)置，都設(shè)計(jì)合理、分界清晰，同時(shí)滿足重要博覽建筑對(duì)于藏品安全、人員安全、消防安全、電氣系統(tǒng)穩(wěn)定等苛刻條件的要求。

自開(kāi)館以來(lái)，項(xiàng)目獲得了巨大的成功，參觀人數(shù)已突破200萬(wàn)。成功舉辦了張大千展、故宮乾隆特展、“絲路之魂”敦煌藝術(shù)大展等具有轟動(dòng)效應(yīng)的展覽，獲得業(yè)界贊許及觀眾的高度認(rèn)可。舉辦社會(huì)教育、公共參與互動(dòng)活動(dòng)、學(xué)術(shù)講座100多場(chǎng)次。極大地促進(jìn)了地域文化生活品質(zhì)的提升，加強(qiáng)了天府廣場(chǎng)的文化氛圍，成為展示成都文化的窗口、成都新的文化地標(biāo)。