奉杰斌
(同濟大學建筑設(shè)計研究院(集團)有限公司,上海201901)
工程概況:本工程建設(shè)地點為浙江省義烏市富倉路,地塊總用地面積82317m2,總建筑面積188362m2。地下總建筑面積182036.12m2,人防建筑面積149738m2。平時為中心綠地地下三層建筑,地下一層為商業(yè)、地下二層為倉儲、地下三層為汽車庫;戰(zhàn)時地下一層為13 個常6 級物資庫,地下二層為20 個常6 級人員掩蔽部,地下三層為2 個常6 級汽車庫,屬于乙類單建式人防工程。為了做好本次設(shè)計,筆者探索、嘗試了很多方法,本文從戰(zhàn)時電源設(shè)計、供電系統(tǒng)設(shè)計、箱柜編號設(shè)計、節(jié)點控制等四個方面簡析一下設(shè)計思路。
首先,確定電站個數(shù)與供電方式。根據(jù)戰(zhàn)時功能及對稱的形狀可將工程等分為4 個配電區(qū)域,以位于負荷中心、方便運輸以及與平時配電區(qū)域相結(jié)合為原則,可在對稱的4 個坡道B3 起坡點附近各設(shè)1 個固定電站,每個電站(1、2、3、4#)自下而上供電。為了直觀顯示戰(zhàn)時負荷分布并方便計算,本設(shè)計以負荷及供電范圍均等為原則,采用負荷分布法與電站坐標法。
1.1 負荷分布法。以B2 為例(下同),二等人員掩蔽所按25kw/單元在防護單元縮略圖上標出如圖1。
圖1
1.2 電站坐標法:根據(jù)上圖,按照負荷分布均等、供電半徑最小且相互獨立的原則,在防護單元縮略圖中的每個單元或防火分區(qū)上標出電站的編號如圖2。
這樣,每個單元的負荷(經(jīng)驗值)及每個電站的供電范圍均顯示在圖上,以便進行負荷計算。
其次,確定機組容量。機組容量的確定,是建立在負荷計算基礎(chǔ)上的。本工程負荷計算分三步進行:
圖2
第一步,在功能確定但防護單元未劃分的方案階段進行估算-單位面積功率法。B1 物資庫、B2 二等人員掩蔽所、B3 汽車庫(面積各約5W/m2)分別按7.5、12.5、7.5W/m2計算,計算得出總估算功率1475kW,考慮10%誤差、10%余量,負荷估算約為1770kW。若電站數(shù)為4,可知每座電站估算容量為442.5kW<600kW。此時,可提資建筑專業(yè)電站個數(shù)為4 個。
第二步,在防護單元劃分以后細算-防護單元功率列表法:根據(jù)以往經(jīng)驗每個單元的功率,B1 物資庫按25Kw/單元計;B2二等人員掩蔽所按25Kw/單元計;B3 汽車庫按35kW/防火分區(qū)計,如表1。
表1
總功率取大為1860kW,單臺發(fā)電機功率P=1860/8=232.5(kW),根據(jù)估算結(jié)果,綜合經(jīng)濟性、可靠性及運行合理性等因素,每臺發(fā)電機組設(shè)計為250kW。這一步主要是驗算粗算的功率,大致確定了每臺發(fā)電機功率,并為下一步精算做準備。
第三步,在各專業(yè)提資后精算-需用系數(shù)法。下面以1#電站的負荷計算為例,如表2。
根據(jù)《人民防空工程電氣設(shè)計》及《防空地下室設(shè)計技術(shù)措施》,Kx 取值:風機類0.8,泵類0.7,照明類0.9,通信類0.3,防化類0.3;Kh(同時系數(shù))取0.8,誤差及余量分別取0.1,發(fā)電機組效 率 取 0.9 (24 小 時 連 續(xù) 工 作 )。 Pjs=(0.8*254+0.7*136.9+0.9*163+0.3*66.9)*0.8*1.2/0.9=496.9 (kw),同法計算得1~4#電站功率分別為496.9kW、470.7kW、463.5kW、463.0kW,將1~4#電站單臺柴油發(fā)電機功率取250Kw??梢?個電站容量分布均勻,與第一、第二步結(jié)果基本吻合,3#及4#電站還有余量可以作為區(qū)域電站向相鄰人防工程供電。經(jīng)驗算,本工程負荷最大的電機為B3 排煙風機,其單臺功率為18.5kW,5x18.5kW=92.5<250kW,滿足要求。此時可以選擇柴油發(fā)電機組型號為NTA855-G2/250kW,并將其參數(shù)提供給建筑、暖通、給排水專業(yè)。
表2
本工程以防護單元自成系統(tǒng)為原則,若一個防護單元包含數(shù)個防火分區(qū)則按戰(zhàn)時通風系統(tǒng)或防火分區(qū)自成系統(tǒng)。將工程按照中軸線分為左右兩部分,以左部分為例,共22 個防護單元,其中B2 防護單元由4 個防火分區(qū)組成,設(shè)4 個系統(tǒng);B3 由1 個單元、9 個防火分區(qū)及2 個電站組成設(shè)11 個系統(tǒng),總計需要35路戰(zhàn)時電源。電氣主接線按可靠性、靈活性和經(jīng)濟性等原則確定為單母線分段供電。每個電站控制室設(shè)2 個GCK 出線柜(每個出線柜9 個出線回路),兩個電站共出2x2x9=36 個回路(多余的1 個回路備用),每段母線獨立供所供區(qū)域一二級負荷,中間設(shè)置母聯(lián)開關(guān),可供該電站所供區(qū)域的一級負荷(3#電站所供區(qū)域一級負荷容量最大,為90kW<250kW)。右半部分設(shè)計方法同,不再贅述。
箱柜編號按照位置、名稱及單元順序的規(guī)律設(shè)計。電站控制室配電柜編號為*AAn,其中*代表電站編號,n 代表配電柜編號。人防電源配電箱、照明配電箱采用層號+防火分區(qū)號+配電箱名稱+防護單元號,如物資庫防護單元—人防電源配電箱編號為B1-07APRFw1,人員掩蔽所防護單元—人防電源配電箱編號為B2-09APRFr1,汽車庫防火分區(qū)—防電源配電箱編號為B3-01APRFq1??刂葡渚幪栔饕捎梅雷o單元編號+字母進行區(qū)分,如物資庫防護單元—戰(zhàn)時進風機編號為ACjfw1,人員掩蔽所防護單元—給水泵控制箱編號為ACgsr1,汽車庫防火分區(qū)—排水泵編號為ACpsq1。這樣,不僅各箱柜編號條理清晰、簡明易懂而且有章可循,為制圖和看圖都提供了極大的方便。
本工程出圖節(jié)點計劃為:(2014 年)7 月11 日建筑專業(yè)第一版提資開始設(shè)計;7 月25 號風、水專業(yè)給電氣提資關(guān)門;8 月10號合作院電氣開始提資平時內(nèi)容;8 月25 號出圖。本工程的復(fù)雜性在于提資內(nèi)容多、涉及人員廣,這就需要保證提資準確、返資及時。為了做到這一點,首先,先把電站個數(shù)、控制室尺寸提資給建筑專業(yè),以免影響建筑專業(yè)進度;其次,及時與暖通、給排水專業(yè)協(xié)商提資內(nèi)容及時間,使得本專業(yè)在前期盡可能多的消化掉一部分工作量;然后與平時電氣設(shè)計師銜接進度并將各階段需要提資的內(nèi)容以書面形式提給平時電氣設(shè)計師,以防止他們錯漏并便于追溯;更重要的是要將戰(zhàn)時設(shè)計思路與平時電氣設(shè)計師充分溝通,以避免如箱柜編號混亂難以修改或造成返工。然而計劃趕不上變化,提資沒有及時到位,面對出圖時間逼近,而提資難以如期落實的情況,我將設(shè)計內(nèi)容按與提資有無相關(guān)性分解為2 部分,再將與提資內(nèi)容相關(guān)的按與戰(zhàn)時相關(guān)還是與平時相關(guān)分為2 部分,然后將這3 部分的框架定好后,分配給3 個設(shè)計助理同步進行設(shè)計,提資到位后再提給相應(yīng)設(shè)計助理。這樣,保證我有足夠的時間和精力催促提資、及時返資,最終如期完成設(shè)計。
復(fù)雜項目的設(shè)計應(yīng)盡量避免在思路不清的情況下倉促下筆,這樣極易出現(xiàn)返工。磨刀不誤砍柴工,每一個項目都有其內(nèi)在規(guī)律,找到適當?shù)姆椒ň涂梢曰睘楹?。筆者希望本次設(shè)計探索能為將來的同類設(shè)計提供參考。