亞特蘭蒂斯水上樂園

孫 瑜

(上海建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司，上海 200041)

圖1 項(xiàng)目外立面

獲獎(jiǎng)介紹

獲獎(jiǎng)等級：二等獎(jiǎng)

獲獎(jiǎng)單位：上海建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司

獲獎(jiǎng)人員：孫瑜；馬振；王龔；陸振華；蔣明；葉海東

獲獎(jiǎng)專家評語：經(jīng)專家組評審，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)目具有以下技術(shù)特點(diǎn)：供電系統(tǒng)安全可靠，滿足水上游樂園工藝復(fù)雜、內(nèi)容繁多、用電要求高的項(xiàng)目需求；電氣設(shè)計(jì)滿足中國特種設(shè)備申報(bào)和評定(CSEI)的要求，其供配電、防雷、接地和消防的安全性設(shè)計(jì)具有相應(yīng)特色；高濕度、高鹽霧等場所特殊環(huán)境電氣設(shè)計(jì)有特色：根據(jù)項(xiàng)目超規(guī)的特點(diǎn)，在傳統(tǒng)技術(shù)無法滿足要求或缺失可依據(jù)規(guī)范時(shí)，創(chuàng)新性地運(yùn)用前瞻性技術(shù)。

該項(xiàng)目獲得2019年度上海市優(yōu)秀工程勘察設(shè)計(jì)建筑電氣一等獎(jiǎng)。上述各項(xiàng)主要指標(biāo)達(dá)到建筑電氣設(shè)計(jì)行業(yè)的國內(nèi)領(lǐng)先水平。

項(xiàng)目指標(biāo)

項(xiàng)目名稱:亞特蘭蒂斯水上樂園

項(xiàng)目地點(diǎn):海南省三亞市

占地面積:181 777.79m2

總建筑面積:79 158.3m2

建筑高度:23m

建筑功能:公共建筑

建設(shè)單位:海南亞特蘭蒂斯商旅發(fā)展有限公司

竣工時(shí)間:2018.04

圖2 項(xiàng)目室內(nèi)圖

1 項(xiàng)目總體介紹

本工程由占地20萬m2的亞特蘭蒂斯水世界和建筑面積20 000m2海豚灣組成，其中水上樂園由兩條漂流河將園區(qū)劃分成若干區(qū)域，是中國唯一的365天全年無休恒溫水上樂園，內(nèi)有多個(gè)水上娛樂項(xiàng)目和一個(gè)鯊魚池。海豚灣內(nèi)有一個(gè)立體水舞臺半開放式劇場，可以分別進(jìn)行海豚表演和水陸空3D表演秀。

2 電氣設(shè)計(jì)系統(tǒng)

本工程共設(shè)置3個(gè)10kV變配電所，分別設(shè)置在海豚灣地下室，水上樂園更衣地下室及水上樂園餐飲地下室。海豚灣變電所共設(shè)置4臺2 000kVA的10/0.4kV變壓器，3臺1 200kW柴油發(fā)電機(jī)。水上樂園共設(shè)置8臺2 000kVA的10/0.4kV變壓器。更衣地下室變電所設(shè)置2臺2 000kVA的10/0.4kV變壓器，餐飲地下室變電所設(shè)置6臺2 000kVA的10/0.4kV變壓器，2臺1 200kW柴油發(fā)電機(jī)。

圖3 室外實(shí)景

圖4 室內(nèi)實(shí)景

2 電氣設(shè)計(jì)系統(tǒng)

系統(tǒng)名稱建設(shè)內(nèi)容技術(shù)特點(diǎn)及指標(biāo)供配電系統(tǒng)3路10kV進(jìn)線,總用電申請容量為24 000kVA3路進(jìn)線,其中第3路進(jìn)線同時(shí)作為另2路的備用配變電所本工程共設(shè)置3個(gè)10kV變配電所,分別設(shè)置在海豚灣地下室、水上樂園更衣地下室及水上樂園餐飲地下室。海豚灣變電所共設(shè)置4臺 2 000kVA 的10/0.4kV變壓器。更衣地下室變電所設(shè)置2臺2 000kVA的10/0.4kV變壓器,餐飲地下室變電所設(shè)置6臺2 000kVA的10/0.4kV變壓器冬季負(fù)荷和夏季負(fù)荷配電設(shè)置在一臺變壓器,利用系數(shù)法復(fù)核變壓器容量自備應(yīng)急電源海豚灣變電所設(shè)置3臺1 200kW柴油發(fā)電機(jī)。餐飲地下室變電所設(shè)置2臺1 200kW柴油發(fā)電機(jī)水上樂園2個(gè)變電所共用柴油發(fā)電機(jī)組低壓配電系統(tǒng)變電所低壓0.4kV側(cè)采用單母線分段運(yùn)行加手動(dòng)聯(lián)絡(luò)方式在10kV側(cè)、0.4kV側(cè)采用電容集中自動(dòng)補(bǔ)償采用Dyn11接線繞組配電變壓器,以阻斷3n次諧波對上級電網(wǎng)影響設(shè)置電力監(jiān)控、電能監(jiān)測系統(tǒng)干擾源和干擾對象進(jìn)行分類,分別放射配電,以降低線路傳導(dǎo)導(dǎo)致的干擾,并設(shè)置專用的隔離變壓器或?yàn)V波器配電線路布線系統(tǒng)高壓干線采用8.7/10kV耐火無鹵電纜低壓配電線路均采用WDZA-YJY-1kV 電纜或密集型銅母線消防配電線路采用礦物絕緣電纜室內(nèi)采用穿管或橋架內(nèi)敷設(shè),室外總體采用穿管或排管敷設(shè)高鹽霧區(qū)域采用耐腐蝕型設(shè)備電氣照明系統(tǒng)采用光效高、無眩光的光源。執(zhí)行《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》所規(guī)定的照明負(fù)荷密度值標(biāo)的目標(biāo)值。充分利用自然光,公共區(qū)域及地下車庫設(shè)置智能燈光控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)全面貫徹“綠色照明”原則民用建筑物防雷及接地系統(tǒng)本工程按二類防雷建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)。建筑物電子信息系統(tǒng)的雷電防護(hù)等級為A級采用聯(lián)合接地裝置,其接地電阻≤1Ω低壓配電系統(tǒng)的接地型式為TN-S創(chuàng)新性地將雷電預(yù)警納入防雷設(shè)計(jì)整個(gè)水上樂園設(shè)置總體等電位接地網(wǎng)演藝區(qū)設(shè)置專用防雷接閃器、引下線和接地。設(shè)置總體等電位聯(lián)結(jié)和局部等電位

續(xù)表

圖5 電氣機(jī)房(一)

3 電氣技術(shù)主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

3.1 變配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

水上樂園和海豚灣舞臺的工藝復(fù)雜、內(nèi)容繁多，且負(fù)荷量巨大，用電要求高。筆者整理了項(xiàng)目中主要的負(fù)荷，并分析了不同內(nèi)容負(fù)荷的級別和特征，具體分析如表1所示。

變配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)難點(diǎn)和解決方案。

(1)漂流河加熱負(fù)荷僅在冬季運(yùn)行，把漂流河加熱負(fù)荷和夏季運(yùn)行的建安空調(diào)負(fù)荷通過計(jì)算平衡后，成組的配置至變壓器，以達(dá)到變壓器容量的最節(jié)能利用；

(2)樂園用電負(fù)荷工作制特殊，在使用需要系數(shù)法計(jì)算變壓器和柴油發(fā)電機(jī)組容量時(shí)，針對全年工作制負(fù)荷(例如：維生)和大容量負(fù)荷(例如：漂流河加熱)的最大運(yùn)行工況，用利用系數(shù)法進(jìn)行容量校對，并提供業(yè)主在不同工況下的推薦運(yùn)行數(shù)據(jù)。

(3)為了確保演出效果，演藝對于電能質(zhì)量有極高的要求，對舞臺演藝負(fù)荷中的干擾源和干擾對象進(jìn)行分類，分別放射配電，以降低線路傳導(dǎo)導(dǎo)致的干擾，并設(shè)置專用的隔離變壓器或?yàn)V波器，以確保演藝負(fù)荷對電能質(zhì)量的要求。

3.2 工藝和專項(xiàng)配電設(shè)計(jì)

工藝、專項(xiàng)設(shè)計(jì)的本地化和工程化：本工程存在大量需要電氣專業(yè)配合設(shè)計(jì)的工藝和專項(xiàng)，其中水上樂園的方案設(shè)計(jì)、游藝設(shè)計(jì)、演藝設(shè)計(jì)是由外方設(shè)計(jì)完成，電氣設(shè)計(jì)在接收并完成上述工藝或?qū)ｍ?xiàng)設(shè)計(jì)內(nèi)容時(shí)，需要完成外方設(shè)計(jì)輸入資料的本地化工作。游藝設(shè)計(jì)或演藝設(shè)計(jì)資料往往缺少針對

水上樂園和海豚外主要負(fù)荷分析表 表1

圖6 電氣機(jī)房(二)

建安電氣的提資，電氣設(shè)計(jì)需要用大量的時(shí)間研讀相關(guān)資料，提取專項(xiàng)設(shè)計(jì)中的有效提資完成專項(xiàng)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換為工程化設(shè)計(jì)的工作。

3.3 CSEI申報(bào)和電氣配合

CSEI是中國特種設(shè)備申報(bào)和評定的簡稱，主要負(fù)責(zé)游藝設(shè)備的安全審核。電氣在CSEI審核的過程中，需要提供配電、防雷、接地和消防的設(shè)計(jì)及其安全性分析報(bào)告。

3.4 防雷接地設(shè)計(jì)

防雷接地設(shè)計(jì)的難點(diǎn)包括以下內(nèi)容。

(1)本工程大量游藝設(shè)備直接處在LPZ0區(qū)，且與游客直接接觸。

(2)水上樂園總體面積巨大，場地空曠，存在大量水體，且與游客直接接觸。

(3)海豚灣鋼結(jié)構(gòu)屋頂平臺直接處在LPZ0區(qū)，演出時(shí)其中有演藝人員和演藝用電設(shè)備，演藝人員需要通過繩索(潮濕)連接直接跳入下方距離約15m高的水池，演藝提出研究防雷擊和防電擊的電氣安全措施。

(4)海豚灣舞臺在同一個(gè)區(qū)域內(nèi)需要設(shè)置不同類型的接地，包括防雷接地、工作接地(中性點(diǎn))、信號接地(要求電磁干擾屏蔽)、保護(hù)接地(設(shè)備安全)及保護(hù)接地(人身安全)。

防雷接地設(shè)計(jì)的解決方案如下。

(1)在水上樂園設(shè)置常規(guī)防雷接地系統(tǒng)，并預(yù)留構(gòu)筑物和游藝專用接地接口，以保護(hù)建筑和設(shè)備安全。創(chuàng)新性地將雷電預(yù)警納入防雷設(shè)計(jì)，通過雷電預(yù)警結(jié)合后期運(yùn)維措施提前疏導(dǎo)游客確保人身安全。

(2)整個(gè)水上樂園設(shè)置總體等電位接地網(wǎng)，并設(shè)置局部等電位，以保證人身安全。

(3)演藝區(qū)設(shè)置專用防雷接閃器、引下線和接地，并與主體鋼結(jié)構(gòu)脫開；演藝區(qū)域設(shè)置總體等電位聯(lián)結(jié)，并設(shè)置局部等電位；演藝區(qū)域電氣系統(tǒng)設(shè)置RCD保護(hù)。

(4)在滿足安全接地的前提下，將防雷接地和信號接地相對獨(dú)立設(shè)置，通過專業(yè)的引下系統(tǒng)接入聯(lián)合接地(大地)。

3.5 游客區(qū)與后勤區(qū)電氣設(shè)計(jì)

水上樂園和海豚灣的建筑分為游客區(qū)和后勤區(qū)，其中游客區(qū)有視覺美觀的要求，力求機(jī)電設(shè)備和管線盡量消失。為達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，電氣專業(yè)在方案階段，就將主要機(jī)房規(guī)劃在后勤區(qū)，并利用后勤區(qū)和地下管線在非游客區(qū)構(gòu)建了一個(gè)貫通整個(gè)園區(qū)的機(jī)房和主管線路由系統(tǒng)，從源頭上減少機(jī)房和管線對游客區(qū)的影響。后期設(shè)計(jì)中一些末端設(shè)備和管線必須設(shè)置在游客區(qū)時(shí)，盡量采用暗裝和嵌裝的方式，并靠近角落暗裝，給主題包裝和精裝專業(yè)保留合理的美化裝飾的條件。

3.6 特殊環(huán)境電氣設(shè)計(jì)

難點(diǎn)和解決方案：本工程存在大量特殊環(huán)境，如高濕度場所、高鹽霧場所等。設(shè)計(jì)按照規(guī)范對特殊環(huán)境的要求進(jìn)行針對性的設(shè)計(jì)，在潮濕場所采用感溫探測器，采用高IP防護(hù)等級設(shè)備；在高鹽霧場所防腐型(F1，F(xiàn)2)設(shè)備等。

在傳統(tǒng)技術(shù)無法滿足要求或缺失可依據(jù)規(guī)范時(shí)，對先進(jìn)性技術(shù)前瞻性理解，并創(chuàng)新性運(yùn)用在這些特殊環(huán)境中。高濕度、大空間場所采用早期煙氣分析報(bào)警；高鹽霧場所采用耐腐蝕彩鋼橋架；采用銅包鋼防雷接地設(shè)計(jì)，不同金屬通過空間結(jié)構(gòu)分布降低由金屬電位差導(dǎo)致的腐蝕等。

3.7 智能化的整體規(guī)劃

首先是智能化系統(tǒng)的需求分析，水上樂園和海豚灣是整個(gè)亞特蘭蒂斯度假區(qū)的一部分，本次設(shè)計(jì)是樂園的第一期，智能化設(shè)計(jì)需要同整個(gè)度假區(qū)進(jìn)行聯(lián)通，并為遠(yuǎn)期發(fā)展做預(yù)留。智能化系統(tǒng)要同時(shí)滿足世界級樂園的運(yùn)行、海豚表演、水陸空3D表演秀、維生等工藝水系統(tǒng)、游藝及其支撐系統(tǒng)、常規(guī)建安弱電系統(tǒng)等的各類需求，將這些系統(tǒng)分級、有序地納入亞特蘭蒂斯度假區(qū)智能化系統(tǒng)，并確保各個(gè)系統(tǒng)可靠、高效的運(yùn)行。在物理空間上園區(qū)占地面積大，單體建筑相對分散，智能化點(diǎn)位分散且距離超長，必須進(jìn)行整個(gè)園區(qū)級別的系統(tǒng)規(guī)劃。智能化系統(tǒng)整體規(guī)劃遵循兩個(gè)大原則：其一，是分層設(shè)計(jì)，優(yōu)勢在于根據(jù)實(shí)際需要在不同層次間應(yīng)用不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，從而獲得更多的靈活性和便利性；設(shè)計(jì)流程上，分層設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)初期盡早規(guī)劃高層級線路，更好地契合復(fù)雜空間和超大場地；其二，采用混合結(jié)構(gòu)，根據(jù)實(shí)際情況采用星型拓?fù)?、環(huán)形拓?fù)浜玩準(zhǔn)酵負(fù)?，通過不同的結(jié)構(gòu)將園區(qū)總機(jī)房、區(qū)分機(jī)房、片區(qū)分機(jī)房、單體機(jī)房及末端設(shè)備等貫通為一個(gè)整體。

3.8 總體的智能化管線設(shè)計(jì)

樂園總體管線設(shè)計(jì)在分層設(shè)計(jì)和混合拓?fù)涞脑瓌t下，具體采用了園區(qū)總機(jī)房到區(qū)分機(jī)房環(huán)形拓?fù)錇橹鳎粎^(qū)分機(jī)房/片區(qū)分機(jī)房/單體機(jī)房以星型拓?fù)錇橹?；單體機(jī)房到末端設(shè)備采用星型拓?fù)浠蜴準(zhǔn)酵負(fù)涞姆桨?。在系統(tǒng)可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性上針對樂園的特點(diǎn)尋找最優(yōu)方案。根據(jù)智能化系統(tǒng)的分層設(shè)計(jì)理念，在不同層級的智能化總體管網(wǎng)上，設(shè)置了不同類別的智能化工作井，以滿足不同系統(tǒng)在不同級別的應(yīng)用。

4 電氣節(jié)能效果

電氣節(jié)能設(shè)計(jì)措施包括：用電分項(xiàng)計(jì)量、采用太陽能輔熱、選用節(jié)能型電氣產(chǎn)品、照明設(shè)計(jì)的照度和功率密度控制、照明控制及其日光利用、綜合配電規(guī)劃(變電所靠近負(fù)荷中心、經(jīng)濟(jì)電流選擇電流、季節(jié)性負(fù)荷平衡以選擇變壓器)、電能質(zhì)量治理(功率因數(shù)補(bǔ)償和諧波治理)及設(shè)置BAS系統(tǒng)等。通過大量電氣節(jié)能設(shè)計(jì)，提高了電能在項(xiàng)目中的利用率，使得項(xiàng)目可以綠色經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。

5 項(xiàng)目自我評價(jià)

作為全新理念的海洋文化主題樂園，整個(gè)水世界及海豚灣演藝劇場項(xiàng)目設(shè)計(jì)新穎、活潑、別致，其建筑設(shè)計(jì)充滿獨(dú)特的異國風(fēng)情，獨(dú)特的結(jié)構(gòu)造型、先進(jìn)的機(jī)電系統(tǒng)和各類游樂場的娛樂設(shè)施給整個(gè)海棠灣地區(qū)的游客帶來了極富個(gè)性的娛樂文化體驗(yàn)和印象深刻的切身感受，當(dāng)之無愧地成為海南三亞地區(qū)的著名文化休閑、娛樂新地標(biāo)。

在開業(yè)一年的時(shí)間內(nèi)，水世界、海豚灣劇場都獲得了豐厚的經(jīng)濟(jì)利益回報(bào)：根據(jù)目前的測算，三亞亞特蘭蒂斯酒店及水世界、海豚灣劇場年盈收上億元人民幣。