譚志昆

(廣州市設(shè)計院，廣州501620)

0 引言

隨著人民生活水平的日益提高，度假休閑成為現(xiàn)今社會的熱門話題，全國各地也掀起了大型綜合性主題樂園的建設(shè)高潮。 各種綜合性樂園相繼開工建設(shè)，主要包括機(jī)動游樂設(shè)備類主題樂園、海洋動物展示類主題樂園、動漫主題樂園、野生動物園、水上樂園、影視基地及電影樂園以及一些微縮及仿古景觀類主題樂園等。

近幾年來，本人陸續(xù)參與了多個主題樂園的設(shè)計工作，以下主要就園區(qū)用電負(fù)荷分析、變配電系統(tǒng)及火災(zāi)自動報警系統(tǒng)等幾個方面進(jìn)行探討。

1 用電負(fù)荷分析

各類主題樂園雖然按性質(zhì)分類有上述多種，歸結(jié)起來，主題樂園建筑物類型主要包括展館、表演場所、餐廳、商店、配套的游客服務(wù)設(shè)施及后勤服務(wù)用房等。 除了一些展館及表演劇場面積較大(一般每個數(shù)千至兩三萬m2)以外，其余的餐飲、商店及配套設(shè)施的建筑物面積都≤1 000m2，分散獨立設(shè)置于園區(qū)內(nèi)的各個區(qū)域，通過游客動線環(huán)路聯(lián)系起來。這些建筑物的用電負(fù)荷等級參照J(rèn)GJ 16-2008《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》、GB 20016-2014《建筑設(shè)計防火規(guī)范》以及各類建筑電氣設(shè)計規(guī)范的要求來確定，消防設(shè)備、應(yīng)急照明、安防系統(tǒng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等為二級負(fù)荷，其余大部分為三級負(fù)荷。 一些特殊的用電負(fù)荷(如海洋動物的維生系統(tǒng)用電)，可根據(jù)業(yè)主方的要求，考慮按更高級別負(fù)荷的供電要求來實施。

結(jié)合筆者設(shè)計的幾個主題樂園，以下列舉其中幾類主題樂園的用電負(fù)荷分析，詳見圖1～3。

圖1 機(jī)動游戲類樂園用電負(fù)荷分析

圖2 水上游樂類樂園用電負(fù)荷分析

圖3 海洋動物展示類樂園用電負(fù)荷分析

從圖1 ～3 可知，在樂園中建筑物照明及空調(diào)、游樂設(shè)備(包括海洋動物維生系統(tǒng)等)、表演以及餐飲廚房的用電占了園區(qū)用電的80%以上，應(yīng)該作為電氣設(shè)計負(fù)荷分析的重點關(guān)注對象。

1.1 建筑物照明及空調(diào)用電

建筑物內(nèi)部的照明及空調(diào)等用電，與一般的民用建筑類似，其用電負(fù)荷總量由建筑單體的性質(zhì)決定，每天各時段用電量變化不大。

1.2 游樂設(shè)備用電

機(jī)動游戲類及水上游樂類樂園的設(shè)備數(shù)量較多，大型機(jī)動游戲類樂園一般會有數(shù)十臺機(jī)動游樂設(shè)備，單個設(shè)備的用電量從幾kW 到幾千kW 的都有，其用電方式千差萬別，有的需要持續(xù)用電，例如峽谷漂流類的水流推動動力設(shè)備、摩天輪等；有的是短時用電，例如過山車等軌道類的設(shè)備，只在爬升階段或啟動階段短時間用電量很大，一旦過了最高點向下滑行時，設(shè)備用電量會大大降低；還有的如旋轉(zhuǎn)類設(shè)備，在游客上下設(shè)備的階段用電量也會比較低。

1.3 表演用電

一般園區(qū)都會設(shè)置數(shù)個表演場所吸引游客，如4D 或5D 劇院、表現(xiàn)當(dāng)?shù)仫L(fēng)土人情的表演劇場、海洋動物表演劇場、互動式表演劇場、園區(qū)廣場的小型音樂舞蹈表演舞臺、花車巡游、園區(qū)或中央湖區(qū)夜間的大型聲光電展示秀或煙花匯演等，這些表演設(shè)備根據(jù)演出專業(yè)公司的提資，用電量都會比較大，而且由于提資時難以提供演出設(shè)備的需要系數(shù)和同時系數(shù)等相關(guān)參數(shù)，電氣設(shè)計人員需要根據(jù)表演場景、表演劇本等相關(guān)資料進(jìn)行分析和確定。 同時，一個園區(qū)內(nèi)幾個大型的表演劇場，往往都會根據(jù)運(yùn)營的方案錯開時間段進(jìn)行演出，雖然每個劇場設(shè)備安裝容量和變壓器安裝容量都比較大，但匯集到園區(qū)的總高壓電房應(yīng)考慮這一因素，在進(jìn)行園區(qū)供配電方案設(shè)計時，可與當(dāng)?shù)毓╇姴块T探討提高市政高壓電源進(jìn)線的單回路供電容量上限值，以節(jié)約工程造價。

1.4 餐飲廚房用電

主題樂園的餐廳一般分布在園區(qū)的各個主題區(qū)域，以售賣快餐、套餐類食物為主，也結(jié)合有自助餐類型的餐廳，園區(qū)各處還會分布有餐飲零售的售賣車。 有的樂園會設(shè)置中央廚房，將食物加工到半成品，在面對游客的餐廳或售賣車進(jìn)行后續(xù)的加工或加熱。 即便如此，餐廳廚房設(shè)備安裝容量跟普通商業(yè)項目內(nèi)餐廳也不相上下，經(jīng)筆者調(diào)查統(tǒng)計，幾個樂園的廚房設(shè)備安裝容量大約在100～500W/m2，其中以200 ～300W/m2的占大部分(其中的面積為廚房＋餐位，即餐廳的總面積來計算)。 在節(jié)假日等園區(qū)游客高峰的日子，餐飲的需求量相當(dāng)大，廚房設(shè)備投入使用率很高，有別于普通商業(yè)項目內(nèi)的餐廳，根據(jù)已開業(yè)園區(qū)的廚房用電負(fù)荷分析結(jié)果來看，在高峰日的高峰時段，園區(qū)餐廳專用的變配電房變壓器負(fù)荷率超過90%，甚至有短時過負(fù)荷運(yùn)行的情況，因此，建議在進(jìn)行低壓負(fù)荷計算時，要注意將廚房負(fù)荷的需要系數(shù)取值提高。

2 變配電系統(tǒng)設(shè)計

首先，要確定各區(qū)域的變配電房，根據(jù)總圖各分區(qū)的平面布置，以靠近區(qū)域負(fù)荷中心為原則，盡量把區(qū)域變配電房與區(qū)域內(nèi)用電量較大的建筑單體結(jié)合起來，如條件不允許也要盡量靠近這些單體，避免380V 低壓出線電纜過長，避免壓降過大并且節(jié)約投資。 其次，每個變配電房的供電半徑也不宜過大，因為樂園設(shè)計的特殊性，室外供配電管線難以直線敷設(shè)，建議變配電房的供電半徑控制在150m 以下。

以某主題樂園的變配電系統(tǒng)設(shè)計方案為例進(jìn)行說明。 該樂園以海洋展示為主，輔以機(jī)動游樂設(shè)備。 共設(shè)置了八大主題景區(qū)，包括多個珍稀海洋動物展館、動感游樂設(shè)施、4 個大型表演劇場、19 個特色餐飲、多個主題商場、售賣亭以及精彩斑斕的花車巡游、中心湖表演等其他戶外表演節(jié)目。

園區(qū)用電設(shè)備種類繁多，除了普通建筑物所常有的照明、動力設(shè)備以外，還包括海洋動物維生系統(tǒng)設(shè)備、大型表演場和中心湖表演的音、視頻系統(tǒng)及燈光系統(tǒng)設(shè)備、機(jī)動游樂設(shè)施、大型LED 天幕、中心湖水處理系統(tǒng)和大型噴泉、園區(qū)中央冷凍站、園區(qū)景觀設(shè)施及夜景照明、分散于園區(qū)各處的食品和商品移動售賣車等，最大的中心湖區(qū)表演設(shè)備安裝容量達(dá)7 900kW，最小的商品售賣車僅1kW。 同時，園區(qū)內(nèi)大大小小的建筑物、游樂設(shè)施、售賣亭等，通過不規(guī)則的游覽路徑串接起來，并根據(jù)使用要求劃分了游客區(qū)、動物區(qū)和后勤區(qū)等各種不同的功能分區(qū)，給供配電系統(tǒng)設(shè)計造成了很大的難度。

針對上述特點及樂園的整體布局，整個園區(qū)設(shè)置了2 個20kV 總高壓開關(guān)站，分別位于園區(qū)的西北角和南邊。 每個總高壓開關(guān)站分別從市政引入2路20kV 電源(兩路同時供電，互為備用)，各負(fù)責(zé)半個園區(qū)的供電。

根據(jù)園區(qū)負(fù)荷的分布情況，劃定供電分區(qū)，整個園區(qū)共設(shè)置22 個變配電房，分別從兩個總高壓開關(guān)站供電，變壓器安裝總?cè)萘?1 760kVA。 其中負(fù)荷較大的變配電房采用放射式供電，負(fù)荷較小的變配電房采用環(huán)網(wǎng)供電，開環(huán)運(yùn)行。 各區(qū)域的變配電房盡量靠近該區(qū)域內(nèi)的大用電量建筑或設(shè)施，如大型維生系統(tǒng)機(jī)房、大型機(jī)動游樂設(shè)施、動物展館、表演劇場、餐廳等，減少大規(guī)格低壓出線電纜的敷設(shè)距離；對于用電量較小的建筑物，盡量將其供電距離控制在150m 范圍內(nèi)。 圖4 為變配電房位置分布圖，圖5 為變配電關(guān)系示意圖。

圖4 某主題樂園變配電房位置分布圖

圖5 某主題樂園變配電關(guān)系示意圖

3 火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計

圖6 某主題樂園消防控制中心設(shè)置示意圖

上述項目共設(shè)置6 個消防控制中心，其中1 個為總控中心，其余為分控中心。 總控中心配置圖形顯示裝置，實現(xiàn)對整個消防系統(tǒng)的集中管理，通過圖形顯示裝置可以對整個園區(qū)消防系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視。 總控中心安排24h 值守，隨時應(yīng)對消防報警系統(tǒng)中出現(xiàn)的各種情況。 設(shè)置城市消防遠(yuǎn)程監(jiān)控用戶信號傳輸裝置，用戶信號傳輸裝置能接收火災(zāi)報警信息，并按照規(guī)定的通信協(xié)議和數(shù)據(jù)格式將信息通過報警傳輸網(wǎng)絡(luò)傳送到監(jiān)控中心。 分控中心配置火災(zāi)自動報警器分接本區(qū)域內(nèi)的探測器及功能模塊，安排24h 值守，隨時應(yīng)對本區(qū)內(nèi)消防報警系統(tǒng)中出現(xiàn)的各種情況。 圖6所示為消防控制中心設(shè)置示意圖。

4 結(jié)束語

設(shè)計人只有充分了解主題樂園運(yùn)營方對電氣各系統(tǒng)的設(shè)計要求，遵循各項相關(guān)規(guī)范，本著節(jié)能、環(huán)保又不失人性化的設(shè)計理念，才能更好地完成主題樂園的電氣設(shè)計。 本文通過對室外主題樂園設(shè)計過程中碰到的幾個難點及解決方案進(jìn)行分析，提供日后類似項目的設(shè)計參考，同時，也歡迎各位讀者能提供更加豐富的解決辦法與筆者進(jìn)行交流，以期共同進(jìn)步。