超高层酒店电气设计探析

陈荣华

(厦门佰地建筑设计有限公司 福建厦门 361009)

0 引言

随着社会的进步和发展，星级酒店如雨后春笋般在各个城市出现。国际知名的连锁酒店管理集团受到地产开发商邀请，参与酒店的前期设计和运营管理。在施工图设计过程中，设计人员需要遵守酒店管理集团如万豪、希尔顿、喜达屋等的电气设计标准(下文简称某酒店标准)。酒店管理公司的设计标准是根据酒店运营情况、顾客需求而提出的电气设计标准，有些设计要求与现行国家标准相冲突，需要设计师在设计过程中与顾问公司进行及时有效沟通。本文以某项目中的超高层酒店设计为例，与广大同仁探讨交流。

1 项目概况

该项目1#、2#楼为办公主体，建筑高度为124.5m，3#楼为酒店主体，建筑高度为200.3m，首层至4层为酒店功能区：大堂、宴会厅、中餐厅、厨房、泳池等；5～8层为酒店行政办公；11层为空中大堂、行政酒廊等；13～19层为客房层；21～29层、31～36层为客房层；37～39层为酒店会所层；9、20、30层为设备用房及避难层；地下1～3层为酒店后勤管理用房、设备用房及机动车车库兼人防等。

2 供配电系统

2.1 负荷等级

在施工图设计中，对用电负荷等级划分主要参考规范、规程有《供配电系统设计规范》(GB 50052-2009)、《民用建筑电气设计规范》(JGJ 16-2008)、《全国民用建筑工程技术措施(2009)电气》。根据工程概况及《旅馆建筑设计规范》(JGJ 62-2014)可知，该项目包含有一级负荷中特别重要负荷、一级负荷、二级负荷、三级负荷。而酒店管理公司的设计标准对部分负荷等级划分会高于国家标准，如客房电梯、生活水泵为一级负荷中特别重要负荷，需要一路引自变电所内的非消防保障负荷备用母线段。

2.2 变配电室设计

表1 各功能区负荷密度指标

图2 酒店变配电主接线系统示意图

该项目存在办公、酒店两种不同业态，其中1#、2#楼为超高层办公，3#楼5～8层为酒店行政办公(实际后期为建设方专用办公)，其余楼层均为酒店专属功能房。在五星级酒店设计中，酒店管理公司对供电独立性要求比较高，通常采用专用的高供高量，即高压单独进线并设置电业总计量，以方便酒店运营管理。因此，在与建设方、酒店管理公司及当地供电局充分沟通后，采用图1所示的供电方案。

图1 供电关系示意图

根据规范《20kV及以下变电所设计规范》(GB 50053-2013)、《民用建筑电气设计规范》(JGJ 16-2008)中有关变电所选址的要求，结合该工程用电情况，在地下一层及3#楼9层避难层分别设置变电所。该项目制冷机房、锅炉房、水泵房、消防水泵房等主要设备用房均设置在地下室一层，满足变电所宜接近负荷中心的要求。考虑到避难层变电所设备运输难度等因素，避难层变电所单台变压器容量不宜超过1000kVA。具体负荷计算过程本文不再赘述，该项目变电所有关情况如图1所示。

2.3 酒店变配电主接线系统示意图(图2)

2.4 柴油发电机选取

根据JGJ 62-2014《旅馆建筑设计规范》第6.3.1条的规定，五级旅馆建筑应设自备电源，其容量应能满足实际运行负荷要求，并且在《重要电力用户供电电源及自备应急电源配置技术规范》(GB/Z 29328-2012)附录B中提到，高度超过100m特别重要的商业办公楼、商务公寓、购物中心、五星级以上宾馆饭店，都属于重要电力用户范围，需要自备应急电源，其电源容量满足全部安保负荷工作的要求[1]。根据实际情况，该工程需设置两台柴油发电机，分别作为酒店和办公楼消防设备等重要用电负荷的备用电源。需要注意的是，许多国际知名酒店管理公司要求酒店柴油发机组在市电全部中断后可在10s(或15s)内启动完毕并完成供电。但是国内《供配电系统设计规范》(GB 50052-2009)第3.0.5条的规定，允许中断供电时间15s以上的供电，可选用快速自启动的发电机组[2]。酒店标准对柴油发电机自启动的时间要求是高于国内规范的，在设计过程中应按酒店标准执行。

柴油发电机组的容量与台数的选择，详见《民用建筑电气设计规范》(JGJ 16-2008)第6.1.2条规定。在方案及初设阶段，柴油发电机容量可按配电变压器容量的10%～20%进行估算[3]。在施工图设计阶段，可根据一级负荷、消防负荷以及某些重要二级负荷的容量进行计算。柴油发电机不仅要承担消防应急负荷，同时作为市电停电时酒店重要负荷的后备电源。因此，酒店柴油发电机容量，需满足以下两种情况的用电需求：

(1)市政停电且发生火灾状态下，需满足酒店区域消防状态下继续工作的用电，如消防风机、消防泵、喷淋泵、应急照明、气体灭火系统、消防控制系统等。

(2)市政停电且非消防状态下，需满足酒店重要负荷用电。酒店标准中常把以下设备负荷归为重要负荷：生活水泵房、锅炉房、潜污泵、安防智能化、弱电机房、卫星机房、宴会厅音频设备用电、厨房保障用电、非消防客梯、前台办公和总统套房的动力照明，大堂、大堂吧、宴会厅、餐厅、客梯电梯厅、客房走廊等公共区域的10%～30%照明。

上述两种状态负荷计算本文不再详述，根据以往酒店项目及该项目实际计算可知，酒店非消防重要负荷往往大于消防负荷。当酒店处于市政停电且非消防状态时，许多国际知名酒店管理公司要求柴油发电机日用油箱及储油池容量应满足发电机连续运行时间不小于24h。

经计算，酒店专用的快速启动柴油发电机组容量为1120kW(备用容量1340kW)，采用风冷水循环散热的冷却方式。柴油发电机房的排烟管至3#楼屋面高空排放，排放标准需满足当地环保部门的要求。储油间内配置一个不大于1m3日用油箱，柴油的闪点不应小于60℃，油箱应密闭。根据业主要求，该项目地块内不设置室外储油罐，储油间外墙预留接驳油罐车的注油口，如图3所示，以满足酒店发电机连续运作24h的油量需求。酒店与供应商签订供油合同，当柴油机投入使用时，在室内油箱可提供的供油时间内，供油车需及时赶到，并为油箱注油。

3 低压配电系统

酒店标准对低压配电系统及其相关设备的设计有明确的要求。因此，设计师进行配电设计时，在满足国家规范及酒店标准的前提下，选择合理、可靠、经济的低压配电方案。①竖向供电干线优先采用母线槽、预分支电缆及T接电缆。②配电箱系统应该预留15%的富裕容量，开关备用回路不少于2个。③大型设备用房例如生活泵房、锅炉房、制冷机房、洗衣房等，应分别设置独立的照明和动力配电箱，是否需要设置单独照明配电箱，在设计过程中应与酒管顾问公司沟通确认。④酒店公共走廊、宴会厅、餐厅、大堂等主要功能区的照明一般会采用智能调光系统，因此在照明配电箱的相邻位置应预留调光箱的放置空间。

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图3 室外注油口

3.1 厨房配电

作为五星级酒店，包含了各种风格的餐厅，例如宴会厅、中餐厅、全日餐厅、员工餐厅等，其对应的厨房均需单独放射供电。厨房内还应设供高低温冷库、排油烟风机等设备用电的应急动力柜，其电源引自柴油发电机非消防保障负荷备用母线段。厨房配电箱应设置在厨房专用配电间内，严禁设置在送餐通道、货物通道内。厨房应急照明用电可引自厨房所在防火分区的应急照明配电箱。

3.2 宴会厅配电

酒店的宴会厅主要承担各种婚庆、公司聚会、产品发布、文艺演出等活动，并设有专门宴会厅控制室。宴会厅控制室内除设置普通照明配电箱、应急照明配电箱外，还应设置保障照明配电箱、宴会活动配电箱、音频设备用电配电箱。酒店标准中要求，宴会厅的10%～30%的照明应作为保障照明。保障照明能否与应急照明合用，需要在后期二装深化设计中与灯光顾问沟通确认。宴会活动配电箱主要作为各种活动的临时用电，可根据宴会厅面积按每平方100W进行预留。音频设备用电配电箱的用电量以音视频系统顾问公司提资为准，在施工图设计可暂按30～60kW预留。

4 客房控制系统

酒店客房控制系统，是基于客房内的RCU(客房智能控制器)、调光模块、输入输出模块等构成的专用系统。通过RCU智能化的管理与控制酒店客房的灯光、插座、空调、窗帘、安防、场景等，能够把客房内部情况、宾客服务需求以及设备状态等实时反映到酒店服务系统。RCU采用模块化设计，功能丰富，具备强大的可扩展功能，并通过RS485总线方式或TCP/IP方式与酒店管理系统相连接，已成为高端酒店智能化管理的重要组成部分。

客房强电箱一般与RCU箱并排设置在衣柜上部独立的隔间内。根据福建省地方标准《电气火灾监控系统设计、施工及验收规程》(DBJ/T13-192-2014)第3.3.1条规定，旅馆建筑的客房强电配电箱应设置测温式电气火灾监控探测器[4]。在酒店标准中，客房内的灯光均由RCU箱控制，其中在客房入户走廊或侧墙距地300mm会有一盏应急照明灯，平时由RCU控制，火灾的时候需强制点亮；客房风机盘管的温控器与RCU之间采用485总线连接，RCU通过温控器对风机盘管进行控制或者RCU的风机盘管控制模块直接控制风机盘管；客房内除不受控插座外，其余插座均受RCU控制，客房不受控插座主要是冰箱插座、保险柜插座、带USB插座、剃须刀插座等。

酒店客房在施工图设计时，主要是预留客房强电配电箱。如图4所示，客房强电配电箱具体回路的数量及RCU箱的具体功能需求、回路数量待后期二装深化设计时由灯光顾问确定。

图4 客房控制系统图

5 照明系统

在施工图阶段的酒店照明设计相对简单，其中后勤区、地下车库、设备房、楼梯间需要设计到位，精装区域只需预留照明配电箱。酒店标准中对部分精装区域的照度值要求明显高于《建筑照明设计标准》(GB 50034-2013)的要求，具体区别如表2所示。需要设计师注意的是，虽然根据照明规范第4.1.2.8条的规定因建筑等级和功能要求可将照度标准值提高一级，但是仍不能满足某酒店标准的要求。因此，建议在精装配合阶段，与灯光设计师充分沟通，选用低功率高光通量的灯具，保证满足照明规范的功率密度限值的要求；或者设计不同的灯光场景，折算相应的功率密度限值。

表2 旅馆建筑照度标准值对比 lx

5.1 灯光设计及控制要求

酒店的灯光效果多样，不同区域灯光的控制要求如下：餐厅、大堂、大堂吧、水疗区、宴会前厅、宴会厅、会议室、酒廊和总统套房等面客区采用智能灯光控制系统，室外景观照明、泛光照明、车库照明、后勤公共走廊等采用BA控制，楼梯间采用声光控制。在有采用智能调光控制区域的电气间应考虑调光箱的位置，防止无法放置。

5.2 应急照明系统

酒店应急照明是否采用智能应急照明系统，应该在施工图阶段与甲方、酒馆顾问公司沟通确定。灯光顾问在设计时，会把正常照明中的一些回路作为应急照明回路，电源引自应急照明配电箱，平时调光可控，火灾时强制点亮，并100%光通量输出，满足疏散照度要求。前文所述需要设置保障照明的区域的保障照明配电箱可以与应急照明配电箱合用；如果采用智能应急照明系统，其应急灯具光通量比较低，无法满足酒店标准中保障照明的照度要求，则需要另设保障照明配电箱。酒店标准中要求面客区采用集中EPS作为应急照明的备用电源，非面客区可以采用自带蓄电池灯具，设计时电井或电气间应考虑EPS柜的放置空间。

6 高大空间火灾探测器的设置

该工程采用控制中心报警系统，分别设置办公消控室兼总消控室，酒店分消控室。酒店为管理方便，会要求设置酒店专用分消控室。消控室的位置，应结合当地消防局的意见，经综合各方意见，该项目消控室均设在地下一层，并设有直接通往室外的出口。酒店标准中要求酒店区域内所有消防报警产品应采用通过UL认证和3CF认证的设备。

客房、套间、及其它卧室须采用带蜂鸣器底座的智能型感烟探测器；探测器启动时，应立即在房间内自动发出声音警报，同时激活客房或公寓内的所有蜂鸣器；残疾与听障人专用的客房还应设置声光报警器，与消防报警联动启动。

五星级酒店为彰显酒店的恢弘大气，一般会设计高大空间的大厅，净高超过12m。根据《火灾自动报警系统设计规范》(GB 50116-2013)的要求，高度大于12m的空间场所，应选择线型光束感烟火灾探测器、管路吸气式感烟火灾探测器火灾图像型感烟火灾探测器中的两种及以上火灾参数的探测器[5]。

管路吸气式感烟火灾探测器当高度超过16m应采用高灵敏探测器，减小采样管长度和采样孔数量，并应该计算探测器每个采样孔的保护面积、保护半径。由于该工程11层至21层设有金字塔型的空中大堂，净空高度达40m，不利采样管道的安装，且安装之后会影响大堂上空的整体效果，故该设计不采用管路吸气式感烟火灾探测器。《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116-2013)，线型光束感烟火灾探测器的一些设置要求如下：探测的光束轴线至顶棚的垂直距离宜为0.3m～1.0m，相邻两组探测器水平距离不应大于14m，探测器至侧墙水平距离不应大于7m，且不小于0.5m，探测器的发射器和接收器之间的距离不宜超过100m等[5]。根据规范第12.4条及条文说明可知，建筑高度大于16m的场所，阴燃火很难快速上升到屋顶，因此在距底板6m、11m、26m及顶棚下1m处设置线型光束感烟火灾探测器。

7 结语

一个完整的酒店电气设计，还包括弱电智能化系统、防雷与接地、电气节能、消防联动系统、人防工程等方面的设计，本文不再一一赘述。设计师在各设计阶段应与甲方、酒管顾问及其他顾问公司充分沟通，对照国家规范与酒管公司设计标准要求的差异，总结设计中各种问题，才能提高自身的设计水平。以上是笔者在超高层酒店电气设计的一些体会，不当之处请指正。