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【IBE】五星级酒店柴油发电机组设计初探

智能建筑电气技术杂志2020-08-03 13:44:03

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根据五星级酒店电气设计经验及对国际著名酒店管理公司机电设计大纲的总结,对五星级酒店柴油发电机组的设计特点进行梳理,阐述了五星级酒店柴油发电机组及其配电系统设计中应注意的问题。

0 引言

伴随社会、经济及旅游业的发展,越来越多的国际知名品牌五星级酒店落户中国。五星级酒店集住宿、餐饮、会议、休闲娱乐等功能为一体,力求为顾客提供安全、舒适的服务。作为五星级酒店的应急供电系统,柴油发电机组在五星级酒店的设计中越来越受到重视。本文以笔者设计的一个五星级酒店为例,对五星级酒店中柴油发电机组的设计进行探讨。


1 工程概述

本项目位于北京市丰台区丽泽金融商务区。主楼平面形似两个梯形的对接,东侧(东楼)是五星级高端酒店,西侧(西楼)是国际甲级写字楼,中部连接体是酒店大堂及部分客房区。总建筑面积13万m2,其中酒店建筑面积4.5万m2,建筑高度80m,为一类高层公共建筑。


2 柴油发电机组设置依据

柴油发电机组的设置应满足以下要求。


1)《旅馆建筑设计规范》(JGJ 62-2014)第6.3.1节规定,经营及设备管理用计算机系统用电为一级负荷中特别重要负荷,四级旅馆建筑宜设自备电源,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的需求。


2)《民用建筑电气设计规范》(JGJ 16-2008)第3.2.9节规定,对于一级负荷中的特别重要负荷,应增设应急电源。


3)《旅游饭店星级的划分与评定》(GB/T 14308-2010)中表A.5规定,五星级酒店应有应急供电系统。


4)酒店管理公司的机电设计大纲中对柴油发电机组负荷的基本要求。


3 柴油发电机组负荷类型

柴油发电机组所带负荷基本上分为两大类:一类为消防负荷,另一类为酒店保障性负荷。


消防负荷包括消防中心内的消防报警及联动控制设备、防火卷帘、消火栓加压泵、自动喷淋泵、消防稳压泵、消防电梯排水泵、消防电梯、排烟风机、加压送风机、火灾应急照明等。


酒店管理公司要求柴油发电机组需保障的负荷包括以下部分:安全出口走廊通道照明,安全出口指示牌用电,安全楼梯内照明,柴油发电机房及高低压变配电机房照明,所有客区、客房、重要机房和后勤区域的应急照明,程控交换机房和电脑机房的电力照明及空调用电,话务室、消防控制中心、客户服务中心的照明和电力供应,屋顶飞机导航、航空障碍灯,所有区域门上的磁力开门装置(包含大堂电动自动门),排污泵和所有必要的生活供水泵及生活热水循环泵,客房的一盏紧急照明灯及写字台上的一个紧急电源插座,酒店管理系统和所有的收银终端的电源插座,厨房食品冷藏库及其冷却塔和水泵,厨房灶头排烟,提供部分冬季使用的采暖及锅炉系统,所有消防负荷。


酒店管理公司要求,在非消防紧急停电的情况下,柴油发电机组为酒店大堂、全日餐厅和客房新风机组供电,为全部非消防电梯提供电力(带手动投入)并能手动控制所有电梯(客梯及服务梯)的操作;在消防报警时,提供足够电力把所有电梯降到首层并把电梯门打开。柴油发电机组储油应满足发电机组满负荷运行48h的需求。


需要注意的是,酒店管理公司要求柴油发电机组保障的负荷并不一定是一级负荷和一级负荷中的特别重要负荷,负荷分类还应参照《旅馆建筑设计规范》(JGJ 62-2014)和《民用建筑电气设计规范》(JGJ 16-2008)的相关规定划分。除消防负荷需要双电源末端互投外,部分酒店管理公司要求柴油发电机组保障的负荷可采用单回路供电,但不同级别负荷的供电电源应符合现行国家标准《供配电系统设计规范》(GB 50052-2009)的规定。


4 负荷计算及发电机组的容量选择

柴油发电机组设备安装容量应根据消防负荷和非消防市电停电时保障负荷的设备安装容量和计算负荷确定。本项目保障性负荷大于消防负荷,故按照保障性负荷计算柴油发电机组的容量,负荷计算详见表1。


表1 保障负荷计算

根据计算结果,选择一台主载功率为1 000kW的柴油发电机组,发电机房设置在地下一层,机房布置图见图1。  



图1 柴油发电机房布置


柴油发电机房布置应参照《民用建筑电气设计规范》(JGJ 16-2008)第6.1节的规定。机房除满足设备布置和操作空间外,还应与通风设备配合,预留机组进风、排风和排烟条件;与土建专业配合,预留运输通道。本机房利用汽车坡道自然进风,在汽车坡道的侧墙开百叶,经送风通道引至机房;在柴油机端设排风竖井至首层顶板下,在风井首层侧面设置排风百叶;在核心筒设置柴油机排烟专用竖井,排烟管经竖井引至屋面高空排放。


5 柴油发电机组储油容量设计

根据《建筑设计防火规范》(GB 50016-2014),储油间储油容量不能超过1m3,本项目柴油发电机组主载功率为1 000kW,耗油量大约为261L/h,只能保证连续供电约4h。因酒店管理公司要求柴油发电机组储油应满足发电机组满负荷运行48h的条件,所以可在室外设置埋地储油罐,或在加油车可到达的地方预留加油口,以市政供油方式解决储油间储油容量不足的问题。


6 变配电系统

本工程由市政引来两路10kV独立电源,高压总配电室设在办公楼地下二层的1号变电所内,酒店地下二层设供酒店使用的2号变电所,且为无人值守变电所,高压供电关系图详见图2。



 图2 高压供电关系


酒店部分负荷总设备容量Pe=5 152kW(不包括纯消防设备466.5kW),其中一级负荷2 085kW, 二级负荷3 067kW;选用2台1 250kVA干式变压器和2台1 000kVA干式变压器。两台1 000kVA干式变压器为一组,电源分别引自不同的10kV电源,柴油发电机组作为应急备用电源为酒店的消防负荷和保障性负荷供电。为了消防时能可靠切除非消防电源,保障性负荷单独设置低压母线段,详见图3。 

图3 市电与发电机组供电关系


2TM1号变压器低压侧电容补偿后,与柴油发电机组电源转换,转换采用框架断路器,两个断路器均设置机械、电气连锁,同一时间只能闭合一个,正常时采用市电工作,柴油发电机组电源备用,当市电停电时,电源自动转换至柴油发电机组,接线关系图详见图4。 

图4 柴油发电机组电源与市电接线


当10 kV市电停电、缺相、电压及频率超出范围或2TM1、2TM2两台变压器同时故障时,可从变压器主进框架开关处拾取柴油发电机组的延时启动信号送至柴油发电机房,信号延时为0~10s(可调)时自动启动柴油发电机组,柴油发电机组30s内达到额定转速、电压、频率后,投入额定负载运行。柴油发电机馈电线路连接后,两端的相序必须与原供电系统的相序一致。当市电恢复30~60s(可调)后,自动恢复市电供电,柴油发电机组经冷却延时后自动停机。


结束语

酒店建筑的设计和普通民用建筑不同,在执行国家现行标准的同时,还应执行酒店管理公司提供的机电设计技术标准。不同的酒店管理公司设计技术标准差别很大。所以,在设计之初,一定要确定酒店管理公司提供的相应技术标准。


文章载于《智能建筑电气技术》杂志2016年第1期,《五星级酒店柴油发电机组设计初探》,文章版权归《智能建筑电气技术》杂志所有,转载请注明出处。

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