某体育休闲俱乐部酒店会所电气方案的设计

徐建宇

摘要：探讨某体育休闲俱乐部酒店会所电气设计, 电气设计内容涉及强电、弱电部分，电气系统多且复杂，本文选择两方面重点设计内容进行着重论述。一方面强电配电系统中几个问题，包括负荷等级的确定、供配电系统、变配电室的设计、负荷计算、短路电流计算、电气设备选型；另外针对酒店特殊功能，对客房智能控制系统进行论述。总结酒店设计中的重点问题，为以后同类型酒店建筑电气设计积累经验，便于日后设计更好、更优。

关键词：供配电系统；负荷计算；短路电流计算；电气设备选型；酒店客房智能控制系统

中图分类号： O361 文献标识码： A

0引言

随着我国经济的快速发展和科技水平的提高，星级酒店建筑项目越来越多，按酒店建筑物、设备设施、和服务项目标注进行星级评定。

某体育休闲俱乐部酒店会所包括酒店会所、总统套房、服务中心；其中酒店总建筑面积32240㎡，其中地上24088㎡；地下8152㎡。主要用途为酒店、高尔夫会所以及与其配套的会议、活动、餐饮等。建筑高度20.7~23.9M。业主要求在节约投资的前提下，设计时考虑未来酒店建筑物、设备设施和服务的星级评定标准，提升酒店品质。

酒店电气设计内容涉及强电部分弱电部分，电气系统多且复杂，本文选择配电系统及客房智能控制系统两方面设计内容进行重点论述。

配电系统为电气设计的根本，核心内容，是设计成败的关键。通过酒店实例论述，探究配电系统设计中的关键点，及难点。

客房智能控制系统，传统采用床头柜控制，随着经济技术发展，配合装修照明及设备控制的要求，高档酒店中开始普遍采用客房智能控制系统。目前客房智能控制系统产品种类繁多，一类为基于KNX/EIB安装总线技术开发分布式控制，另一类是基于TCP/IP嵌入式平台的集中控制。前者的兼容性较高，价格较高。后者的扩展性较好，支持回路数较多,多为国内自主研发。设计中同甲方一起进行参观、调研，结合客房电气回路控制要求、性价比、实现功能等多方面比对后，最后选择后者控制方式，一款军工级16位CPU的单片机为客房智能控制主机产品。

客房智能控制系统设计，使酒店在节能、服务、管理、星级评定等多方面得到提升。

1 供配电设计

1.1负荷分级及电源确定

计算机/电信系统电源、消防用电设备（消防控制室、消防水泵、排烟风机等）、安全防范系统、应急照明及疏散指示等为一级负荷；客梯、生活水泵、厨房排烟等为二级负荷；客房、主要会议场所照明厨房用电（甲方要求停电不能对酒店基运营造成太大影响）为二级负荷；一般照明及空调等为三级负荷。

方案一采用两路市电电源;方案二采用一路市电作为正常电源及设置柴油机自备电源作为第二电源;方案三采用两路市电双电源加柴油机自备电源。建筑物位置距市区较远，周围市政条件不是很完善，工程中一、二级用电负荷容量较大,但一级负荷中无特别重要负荷。方案一与方案二比较, 设置油机自备电源取得第二电源比从电力系统更为经济合理;若设置两路电源，实现第二路电源的难度很大，对今后酒店运营的时间难以保证。方案二与方案三比较,方案三的供电更为可靠,但要增大投资，且较难实现,且方案二已能满足本工程负荷等级供电要求。故经方案比较后采用了用了第二种供电方案,同时供配电系统按两回路中任一回路中断供电时,另一线路满足全部一级负荷及二级负荷设计。考虑到项目的性质及管理的需求,高压配电系统采用了微机综合保护系统,实现了高压配电系统的自动化管理。

1.2配电系统

本工程选择方案二，采用一路10kV电源供电，穿管埋地引入本工程电缆分界小室，作为正常工作电源。因当地电源条件不够稳定，故设一台1000KW柴油发电机组作为应急电源，当市电故障时，柴油发电机组自动启动提供应急电源，确保影响酒店维持基本营业状态负荷及消防供电。

设置两台1250kVA干式变压器和一台800KVA干式变压器；其中冷冻机组为季节性负荷由800KVA干式变压器专供，夏季投入使用，冬季退出电网。高低压开关柜采用下进线下出线方式接线。两台1250KVA变压器低压侧采用单母线分段方式运行，设置母联开关，联络开关设自投不自复/自投自复/手动转换开关。手投时应断开三级负荷，以保证变压器正常工作；主进开关与联络开关设电气联锁，任何情况下只能合其中的2个开关； 一台800KVA变压器独立运行，不设联络。配电系统接线如图1-1所示。

图1-1配电系统接线图

1.3变配电室设计

1.3.1 位置

地下一层为车库及辅助用房，将配电室设置在地下一层车库东侧设备用房区。邻近空调制冷机房，制冷机房用电量较大。使变配电室更接近负荷中心,从而减少了大量的线路损耗,提高了电能质量。毗邻车库，便于变压器等电气设备运输，综合各方面因素的考虑确定变配电室位置。净高为4米，下设2.0米高电缆夹层。

1.3.2配电室内布置

布置原则紧凑合理，便于设备的操作、搬运、检修、日常巡视，且低压柜预留一定的空位，以满足远期发展之用。电气设备间距及其与门、墙、柱尺寸满足规范要求的安全距离。布置顺序依次为北侧高压柜、干式变压器、低压配电柜、值班室。柴油发电机在配电室北侧，与配电室贴邻。配电设备的布置同配电室的长宽比例及柱网相关，使其合理紧凑，且能预留一定的空间。其配电室平面布置如图1-2所示。

图1-2 配电室平面布置图

本配电室地面比同层建筑地面高300mm。选用乙级防火门。靠近值班室处沿墙设置检修井进入电缆夹层。在设计中提给结构专业电气设备荷载、预留洞的洞口位置及安装预埋件要求，结构专业在本次设计中在夹层中设计井字梁，且不影响电缆出线。

1.4负荷计算

方案阶段根据建筑规模及功能性质设计变压器容量，按照宾馆100VA/m2考虑，总建筑面积为32240㎡，需3224kVA变压器安装容量。初设阶段根据设备提供容量大小及单位面积照明容量计算，选2台1250kVA变压器和一台800kVA变压器供集中空调配电系统。施工图阶段最后负荷计算（采用需要系数法）及无功补偿见表1-1～表1-4所示。

表1-11#变压器1250kVA负荷计算

表1-2 2#变压器负荷计算

表1-3 3#变压器负荷计算

表1-4 全楼合计负荷计算

注：1 、有功功率 Pjs=Kx×PeKw ；无功功率 Qjs=Pjs×tgφkvar ；

视在功率 kVA ；计算电流 A ；

2、U为用电设备额定电压（线电压）kV；

1.5设备选型

1.5.1 变压器及配电柜选型

根据当地供电部门要求，预留高压配电柜位置，不做具体设计。根据负荷计算，本次设计选用2台1250KVA加一台800KVA干式变压器, 联结组别为D,Yn11选择变压器容量以计算负荷为基础。另外从经济运行角度考虑，变压器运行负荷率在70%左右时，为最佳经济运行点，此时为变压器效率最高点。

D,Yn11此种结线变压器低压侧的单相短路电流较大，利于提高保护的灵敏度。变压器靠近低压出口端的单相短路电流值大小主要取决于变压器的计算阻抗， D,Yn11结线比Y,Yn0结线变压器的零序阻抗小很多，相同条件下采用D,Yn11结线变压器可大大提高单相短路电流，从而提高保护的灵敏度。该结线有利于抑制三次谐波分量。采用D,Yn11结线的变压器原边的△形联接恰好为3n次谐波提供了通路，减小了对电网的污染。低压配电柜选用GCK抽屉柜。

1.5.2低压保护的电气的选择

1.5.2.1确定母干线截面

要求ＩＺ≥Ｉｃ， 考虑母干线配电范围大，并考虑发展，应预留较大裕量，设计采用铜母排TMY-3x〔2(100x10)〕＋1(100x10)，其ＩＺ＝3600A（环境温度35˚）

1.5.2.2短路电流的计算

配电系统中，取变压器出线端及一路最远端线路，进线验算。低压网络短路电流计算电路图如1-3所示。

图1-3低压网络短路电流计算电路

高压侧短路容量为300ＭVA，C线路为BLV-4X70+1X35,D线路BLV-4X120+1X70,其它为铜母排。计算短路点K1、K2、K3处的三相和单相接地故障电流见表1-5所示。

表1-5 低压三相和单相接地故障电流计算表

注1、；；； ；

2、其中短路点K1为1+2；短路点K2为3+5；短路点K3为3+4+7；

3、系统阻抗、变压器阻抗、线路阻抗经查阅《工业与民用配电设计手册》第三版取得。

1.5.2.3母干线保护电器选型

选择一台CW2型智能型断路器，框架电流为2500A,额定极限分段能力为65KA,其分断能力远大于最大的三相短路电流值。

1.5.2.4母干线断路器参数整定

（１）长延时过电流脱口器整定电流：按过载保护要求，应符合，即取2000A。C处为100A断路器D处为125A断路器，满足保护电器的级间配合。

（２）短延时过电流脱扣器整定电流为6KA（3倍），大于末端接地故障电流，短延时动作整定时间为0.4S，母联开关短延时动作整定时间为0.2S，其余同母干线断路器。

（３）瞬时过电流脱扣器整定电流 整定为20KA（10倍），这样当最近的一个配电箱处产生接地故障时，不致瞬时脱扣。

2智能客房智能控制系统

酒店客房控制系统有三种方式，第一种传统的床头柜控制方式。第二种为配电箱直接控制方式。第三种为客房智能控制。随着人们对床头柜控制样式的老化及功能的单一的不满，第二、第三种方式应用越来普遍，第二种方式除了插卡取电功能，床头照明由双控开关来实现两地功能，这种方式造价低、简单大方在便捷酒店设计中广泛应用。

酒店客房智能控制系统在高档酒店中越来越广泛应用。本项目选用基于客房内的RCU单片机客房智能控制器（一般设置在客房配电箱内）构成专用的网络，对酒店客房内各类电器进行智能化控制，实时反映客房状态、宾客需求、服务状况以及设备情况，协助酒店管理人员对客房资源进行实时监管的一套智能系统。

2.1单客房系统结构

酒店客房控制系统的单客房系统以RCU为核心，弱电型门外显示器、电子门铃、门磁开关、智能身份识别器、LCD网络型空调温控器、SOS紧急呼叫开关、总控开关、勿扰清理开关、勿扰开关、退房开关、窗帘开关和多个灯光开关等设备而构成，该部分可独立运行，也可通过网络相连，构成联网型智能客房控制系统。单客房结构组成如图2-1所示。

图2-1单客房结构示意图

房间内所有弱电开关和电器控制面板都通过弱电线(UTP5)与RCU相连，强电回路与RCU的继电器相连，客人想要开启或关闭灯具时，由RCU接收开关的弱电信号并通过内嵌程序实施相应控制，即弱电控制强电，从而保证客人安全，也可以实现各种逻辑控制等。单独客房由设计人员依照客房实际的灯光、开关和插座的具体点位来设计，针对酒店不同的户型，出具不同的方案。此外，套间的控制原理与普通客房的控制原理相同，点位稍多，超过40路的才需配置2台或更多的控制主机。

一般RCU箱与配电箱位置相临，配电箱为RCU提供主电源。RCU箱通常置于配电箱内，也可置于衣柜上端或吊顶内。配电箱及控制系统如2-2图所示。

图2-2 配电箱及控制系统图

2.2系统模式

2.2.1 待租模式

无人模式下的客房空调受网络远程控制，可提前设为低速运行模式；

2.2. 2 入住模式

如果客房温度没有满足已租设定温度，电动阀打开，启动风机，风速由温控器根据温差自动调节；

2.2. 3 普通模式

客人可通过控制面板和开关对灯光、电视、窗帘、温控器以及其他电器进行自由控制；

2. 2.4 睡眠模式

按下“睡眠”（或“总控”）键，系统进入睡眠模式；在睡眠状态下，只要按任意键，“夜灯”自动开启，并唤醒系统恢复进入普通模式。

2.2. 5 已租外出模式

客房内无人时空调按节能模式运行，节能模式有两种可选：空调自动低速运行；空调每小时通风5-10分钟；灯光多种控制模式，所有受控灯具及电器在延时自动关闭，拔卡后，房内各灯由内到外依次熄灭，指定灯具立即熄灭，其他灯具延时熄灭；保洁、电脑、冰箱、充电器、传真机等不断电；勿扰显示取消，清理请求保持。 当客人再次回客房时，系统恢复客人以前设定的状态；

2.2. 6 退房模式

当客人按下“退房”键时，信息传送到系统软件，通知服务人员到该客房进行查房，服务人员可以提前进行结账工作，以避免让客人在前台等待过长时间；

2.2.7特别模式

在系统的运行过程中，会发生一些特别的情况，系统会实时进行控制和报警提示，如：当客房显示无人，而房门又长时间处于打开状态，或检测保险箱开非正常状态时，系统软件会发出声光报警，提醒服务人员进行处理，保障客人的人身和财产安全；当客人身体不适或有特殊情况时，可按动客房或浴室内设置的“SOS”紧急呼叫按键，系统将信息快速传送至楼层通讯显示器和软件，以便服务人员做出应急处理；

2.3系统整体架构

构建整个客房控制系统，首先要搭建单客房系统。酒店的每个房间都自成一个控制系统，控制主机按照既定的程序接受弱电信号的输入和实施强电输出控制，并且每个房间的控制系统都可以独立运行。如果要实现联网功能，只需将所有房间的RCU与系统服务器和各工作站采用通讯设备连接形成一个网络，保证RCU可将各客房的服务信息上传到服务器，各工作站也可以访问服务器的信息，这样酒店管理者就可以实时掌握客房使用情况，及时了解和响应客人发出的服务请求信息，对客房空调等设备实施远程监控。

2.4经济效益分析

该系统为酒店带来的经济效益进行分析：

第一，系统突出优势之一在于合理节能。客房控制系统在客房无人和客人睡眠状态时，客房温度可由计算机网络进行预设定，空调依据系统设定自动进入低速节能模式运行。

第二，由于系统可以即时反应客房状态，了解客人服务需求，对服务人员可以及时管理，提高服务效率，从而可以减少服务人员。

第三，酒店在评星级过程中，客控系统是一个很重要的环节。参看下列酒店评星标准：旅游饭店星级的划分与评定（GB/T14308-2010）表B.14.4灯具和照明中，灯光设置位置，控制方式给与记分，根据上述星级评分条件和标准，客房控制系统在酒店评星过程带来优势。

第四，从长远来看，由于客房智能系统管理人性化、网络化、安全、节能和舒适的特点，提高了客房服务质量,可使酒店智能化服务走在同行之前，提升客人对酒店的评价，增加客流量，提高酒店的经营收入。目前国际及国内四星级酒店都是采用弱电控制强电，这种控制方式不仅安全，可靠，更符合国家提倡绿色酒店建设。

所以，使用酒店客房控制系统后，在房租价格、服务质量、酒店形象、品牌效应等方面，将为酒店带来更大的价值。系统运行模式本系统可根据各酒店的个性化需求，定制多种运行模式，以实现对灯光、服务、空调等系统智能控制的强大功能。

3 结论

配电室的设计是变配电系统中枢纽，对供电的安全、可靠和连续性影响甚大，负荷计算、短路电流计算是设计的根本，为系统构成形式、设备选型提供依据。做出合理、优秀的设计必须在这些最基本的地方下足功夫。

客房智能控制系统是近年新兴的技术，在工程中怎样合理的应用需要付出很多的努力，前期的调研、精心设计、后期工程跟踪，最后以实际数据和业主、使用者的评价，才能证实工作的效果，我们仍有许多工作需要继续努力。

总结酒店设计中的重点、难点问题，为以后同类型酒店建筑电气设计总结积累设计经验，便于日后更好、更优的设计。

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