040928中国农业大学体育馆.docx

1、040928中国农业大学体育馆第四章 电气篇一、 设计依据二、 设计范围三、 变配电系统四、 动力配电系统五、 电气照明及控制系统六、 建筑物防雷接地七、 火灾自动报警及联动控制系统八、 综合布线系统九、 有线电视系统十、 公共/应急广播及扩声系统十一、 安全防范系统十二、 设备监控系统十三、 主计时时钟系统十四、 竞赛综合信息管理系统及电子显示屏系统十五、 系统集成（BMS系统）十六、 主要设备表第四章 电气一、设计依据1建筑、结构、给排水、空调等专业所提的用电、控制要求及图纸。2中国农业大学体育馆奥运工程设计大纲。3本工程技术设计将采用的最新中国标准规范与法规、以及国际电工委员会（IEC）

2、的标准规范和奥运项目对场地的相关技术要求。二、设计范围本工程电气设计包括如下内容：1 10/0.4kV变配电、自备发电及电力监控系统2动力配电系统3电气照明及控制系统4防雷与接地系统5火灾自动报警及联动控制系统6综合布线系统7有线电视系统8音频扩声系统9安全防范系统（包括闭路电视监控、防盗报警及门禁、保安巡更系统）10设备监控系统11主计时时钟系统12竞赛综合信息管理系统及电子显示屏系统13各弱电子系统的集成（BMS）三、变配电系统1本工程的比赛场地、主席台、贵宾室、接待室、电子显示屏、记时记分装置、电台及电视转播、新闻摄影电源、各重要技术设备机房、应急照明、主要通道的照明及消防设备用电属一级

3、负荷。为满足国家体育场在奥运期间的基本要求，以达到2008年的标准和使用要求为基本条件，结合本工程的特点，供电系统采用两路独立的10kV供电电源一台低压自备发电机供电方式。2两路10kV电源分别由学校10kV变电所和附近10kV开闭所引入（与学校引入的电源来自不同的独立电源系统），10kV为单母线分段，两路电源同时工作，互为备用，每路可带100%负荷。母联开关装设备用电源自动投入装置，平时断开，当一路电源失电时，BZT工作，母联开关合闸，由另一路电源对全部负荷供电。当失电回路恢复供电后，自动恢复正常工作状态。3当两路高压电源均失电时，自备发电机组应快速自启动並在15秒内能保证所有消防负荷、安保

4、设备、媒体综合、主体育馆场地照明、重要办公和会议室、各智能化系统和相关业务用房用电，确保主体育场比赛、转播正常工作。当紧急状态消除并恢复供电后，发电机组自动停机，并切换至市电供电状态。发电机单独设应急母线段，并与市电母线段加装联络开关，发电机电源进线与联络开关之间采用自动切换方式（带电气、机械联锁装置）。4除发电机组外，在场地照明控制室、主席台、贵宾室、接待室、应急照明系统、电台和电视转播等处设EPS电源装置，计时记分系统、计算机系统、各智能机房设备采用UPS作为应急电源。5根据建筑平面布局，考虑到主体育场的安全，本工程变配电所、发电机房设于地下一层，并靠近负荷中心。6变压器赛时选用四台10/

5、0.4kV干式变压器。其中赛后两台1000kVA变压器（1Tr、2Tr）供电采用单母线分段方式，联络开关自动投入，手动复位。另两台800kVA（3Tr）和1000kVA（4Tr）仅为赛时临时投入使用，它主要供媒体和安保用电，亦采用单母线分段方式，联络开关自动投入，手动复位。7在高压开关柜和低压配电柜，采用微机继电保护装置及低压的电力监控仪表组成变配电综合自动化系统。控制内容包括高压回路、变压器、直流屏和全部低压回路。保护测量装置和监控仪表直接分布式安装在开关柜面，其中高压回路部分除实现相应的保护功能，同时要求具备独立测量回路，可以采集高压回路的电压、电流、功率、电能、频率、功率因数、跳闸电流、

6、跳闸记录、开关状态等。所有低压回路具有三相综合数字表计显示功能，具有遥测、遥信、遥控、远方参数设置及网络通讯一体化功能；可以采集这些低压回路的电压、电流、功率、电能、频率、功率因数、跳闸记录、开关状态等。为保证供电系统的可靠运行，还采用分布式光纤感温在线故障预警系统。8供配电系统容量的估算：电力变压器总安装容量：3800kVA（包括各类照明、电视转播、办公、餐饮、采暖空调等）： 赛时安装设备容量 3638kW，计算负荷 3046kVA； 赛后安装设备容量 1919kW，计算负荷 1493kVA； 赛时应急照明 60kW（由EPS供电）； 赛时应急负荷 746kW（由柴油发电机供电）； 消防负荷

7、 146 kW；9无功补偿及谐波抑制在低压配电室设置集中补偿电容器柜，按负荷运行状态，采用动态补偿并带谐波装置的补偿柜，对无功功率进行自动补偿，使功率因数不低于0.9。另外在无功功率偏低的场所设就地补偿电容器。在体育馆的音响系统工作电源前设隔离变压器。10为了体现绿色奥运，路灯、草坪灯、电子显示牌可使用太阳能光伏系统供电。11主要设备及材料选择为了保证供电的可靠运行，采用较先进、实用、安全、节能的设备和自动化设施，对设备尽可能采用少维修或免维修产品，并同时配置配电自动化。10kV高压开关柜选用金属铠装移开式中置开关柜，配真空断路器，变压器选用节能型干式变压器配强迫风冷装置，低压配电柜选用单元隔

8、离式抽出柜，柜内800A及以上开关选用ACB框架开关，变压器及大容量的出线采用密集型母线槽，所有800A及以上均选用大于75kA高分断能力断路器，低于800A的选用分断能力大于等于50kA断路器。直流系统选用微机型高频开关直流屏。高压电力电缆选用阻燃型低烟无卤交联聚乙烯铜芯电力电缆，室外高压线路沿电缆埋地敷设，室内沿电缆桥架敷设。四、动力配电系统1动力配电电压为交流220/380V，配电系统接地型式采用TN-S系统。2低压配电线路采用放射式为主，辅以树干式和混合配电方式。大容量干线及树干式干线采用封闭式母线槽；小容量干线采用阻燃型低烟无卤交联聚乙烯铜心电力电缆沿电缆桥架（或电缆沟）敷设；支线采

9、用阻燃低烟无卤塑料绝缘铜芯导线穿金属线槽明敷或电线管暗敷。消防中心、消防设备配电干线采用矿物绝缘防火电缆。3消防水泵、防排烟风机和防灾中心（消防、保安监控、公交监控）、应急照明、智能化系统（CA、OA、BA）均采用双回路专线供电，末端自动切换。所有双回路电源自动切换设备均需设电气、机械联锁装置，且其切换、保护开关均要求采用四极。4为保证供电的连续性，各智能化系统（CAS、OAS、BAS、FAS）重要电子设备还采用不间断电源（UPS）供电。在比赛场设有电子大屏幕系统，为防止谐波电流导致线过载，其线截面按相线两倍选择。装在配电间、设备房内、车库内的配电箱，除大容量配电箱采用落地安装，其余采用明装挂

10、墙式。装在各类管理用房、办公室、会议室等公共场所的配电箱，嵌入墙内安装。装在室外配电箱，采用防水落地配电柜，设于30cm水泥平台上。5面板开关、插座采用86系列名牌产品。配电箱选用挂墙或嵌入式排骨箱配进口或合资MCB断路器。6小于或等于22kW电机采用直接启动方式，30kW以上电机采用软启动器，软启动软停止。五、电气照明及控制系统1本系统包括比赛场地照明、训练场地照明、景观照明、室外停车场照明、室内一般照明和应急照明。一般照明由变压器供电，确保照明由市电、发电机切换后的应急母线（0.4kV）供电，应急照明由双电源供电，一路引自市电变压器低压侧出线回路，另一路取自集中供电式应急电源EPS供电。2

11、鉴于照明设计的要求应满足比赛和电视转播，参照国际照度标准，提出主要用房照度如下：训练场 500（lx）走廊及交通区 200（lx）主要办公室及行政区 500（lx）更衣室、淋浴室 200（lx）仓库 150（lx）设备间 400（lx）控制室 600（lx）按摩室、休息室 200（lx）停车场 70（lx）3场地及景观照明采用集中智能控制系统，灯光控制按日常维护与清洁、训练、娱乐与集会、各类比赛、彩电转播等使用功能不同模式进行编程控制，光源采用AC380V金属卤化物灯。4其他各功能场所采用高效灯具和节能光源。所有40W及以上容量的光源采用低功耗电感式镇流器（灯具内设电容补偿）或电子镇流器，功率

12、因数应不低于0.85。采用发电机确保的部分金属卤化物灯具，当电源切换后，首先由EPS确保场地部分照明的不间断供电，发电机启动后自动切换到发电机供电。5提高主场的照明质量、可靠性措施：1） 比赛场照明选用合理的电缆截面供电，以确保各灯末端电压偏移不超过1%。2） 公共场所、变电所、水泵房、消防中心、重要办公与会议室、电梯前室、疏散楼梯及前室、疏散走道等均设应急照明灯，疏散走道及公共出口设疏散指示标志灯，均由集中供电式应急电源EPS供电。3） 在场馆内还设置专业的热启动照明灯具作应急转播照明灯，采用发电机提供备用电源，以保证比赛及电视转播的正常进行。6体育馆比赛场地照明要求1） 光源显色指数Ra9

13、0。2） 光源色温不小于5000K，色温偏差不大于500K。3） 灯具，为高显色指数的金属卤化物灯具。4） 可以实现以下照度等级（地面）。300 Lx，500 Lx，750 Lx，1000 Lx，1250 Lx ，1500 Lx，2000 Lx，2500 Lx（垂直照度）5） 采用智能控制系统。在灯光控制室设置集中控制装置，在灯光配电房可实现就地控制。6） 眩光指数GR30。7） 在场内主要摄像方向上，垂直照度：最小值与最大值之比不小于0.7，最小值与平均照度之比不小于0.8；水平照度：最小值与最大值之比不小于0.7，最小值与平均照度之比不小于0.8。7在比赛期间，紧靠比赛区域的观众席的垂直照

14、度水平不低于提供比赛区域的25%。其他观众区的照度标准符合国家标准和规范。8为防止频闪效应，在同一计算点（或瞄准点），由三相不同的光源共同照明，且每相光通量相接近。9人防地下室的通风、水泵及照明配电按防护单元的划分单独设计。总电源采用双回路供电，一路接市电，另一路接区域人防战备电源。照明平时兼地下室正常照明，由市电供电。10.有关场馆照度计算如下图所示：六、建筑物防雷接地1本工程属二类防雷建筑物。2防雷措施包括防直击雷、防雷电波浸入及防雷击电磁脉冲保护。1）防直击雷措施：利用建筑物金属体做防雷及接地装置，利用结构柱内或剪力墙内两根对称主钢筋作防雷及接地引下线，顶端与金属网架连通，底部与基础梁及

15、桩基内主钢筋连通。屋面金属拉杆相互连通，并使整个屋面组成不大于10mx10m（12mx8m）的网格，凡突出屋面的非金属体加装独立小针保护。2） 雷电波浸入措施：所有进入建筑物的电缆金属外皮、钢管及各种金属管道应在进出口处就近与接地装置连接。垂直敷设的金属管道上下端与防雷系统接。3）防雷击电磁脉冲保护措施：变压器高低压侧各相装设避雷器。各层主配电箱以及重要设备配电箱，屋顶的配电箱设浪涌保护器，并与防雷分界处作等电位连接。弱电机房以及进线处设浪涌保护器。3为防止侧击雷，每层圈梁外侧用两根水平钢筋连成闭合环路作均压环，外墙金属栏杆、金属门窗等与均压环连接。4所有防雷钢筋均应焊接连通，防雷接地与电气、

16、弱电系统共用接地装置，接地电阻不大于1。每类接地设专用接地干线。5在总配电房设总等电位连接。6消防中心、弱电系统主机房预留专用接地端子箱，端子箱接地干线采用BV-25mm2穿PC32管引至联合接地极。7卫生间、淋浴房等地设局部等电位端子箱。区域内所有金属管道及在卫生间、淋浴房3.6m范围内设辅助等电位联接，所有外露可导电部分装置均接入此端子箱。七、火灾自动报警及联动控制系统1本系统按火灾报警系统一级保护对象设计，采用控制中心报警系统。2消防控制中心设于馆内首层，消防中心内配置火灾自动报警控制器，消防联动控制装置，彩色图形显示装置，消防专用电话总机，火灾应急广播控制盤，负责整个体育中心的火灾报警

17、信号、消防设备的集中监控和消防指挥。火灾自动报警系统应具有与集成管理系统（BMS）的通信接口，预留与城市消防系统联网的网络接口，并提供通信协议。3火灾探测器采用类比式探测器，按防火分区及使用功能划分报警区，并按环境特点设置相应类型的探测器。火灾报警控制器的报警/控制回路采用环型二总线制连接方式，并在回路中合理设置隔离模块，回路断路、短路时系统仍能正常工作。4馆内场地在横轴两侧每隔12米装设1对红外线对射感烟探测器共8对进行保护；一般用房、走廊、一般机房（除发电机房）采用感烟探测器保护；车库、变压器室、厨房等采用感温探测器保护；发电机房采用感烟加感温探测器联合保护。5在消火栓处设编码的消火栓泵启

18、动按钮，主要通道及出入口处设手动报警按钮及紧急电话插孔。在同一防火分区的任何位置到最邻近的一个按钮的距离不大于30m。水流指示器及其闸阀、湿式报警阀等器件通过监视模块接入报警回路。消防水泵、防排烟风机等重要消防设备，除可通过总线编码模块控制外，还在消防控制室设手动直接控制装置，即使在火灾自动报警及消防控制系统失灵的情况下也能在消防控制中心启、停这些重要消防设备并接收其反馈信号。6消防控制中心应能显示所有火灾报警、故障报警部位、显示保护对象的重点部位、疏散通道及消防设备所在位置的平面图或模拟图。联动控制系统能控制消防设备的启停，接受返回信号，监视其运行状态能够自动和手动的启动和停止各种消防设备。

19、火灾报警后，消防控制室停止有关部位的空调送风，联动控制防排烟系统，关闭防火分区的防火门和防火卷帘，并接受反馈信号。火灾确认后，消防中心发出警报信号和消防广播，指挥疏散，联动控制各种灭火设施系统，指令切除非消防用电电源，并接受反馈信号。消防控制室通过消防电话与变电所、水泵房、气体灭火控制设备等重要部位联系，还能以专线电话直接与消防部门联系。7导线、电缆的选择及敷设方式：信号导线、电缆均选用铜芯，阻燃型以杜绝电气线路引起的火灾。消防电源采用矿物绝缘电缆敷设。8火灾自动报警及消防联动控制系统的主供电源为消防电源，并采用UPS装置供电，此外还有直流备用电源，直流备电由厂家成套提供。9本工程火灾应急广播

20、系统由公共广播系统兼任。八、综合布线系统1综合布线是实现各种语音、图像、数据信息交换传递的基础，它为建筑物内各个相互独立的子系统建立有机的联系。采用综合布线能方便于赛时和赛后的综合利用。整个馆内综合布线系统呈现二级星拓朴结构，馆内设BD（建筑物配线架）、FD（楼层配线架）、TO（工作区的信息插座），从BD到FD，从FD到TO，每个局部的物理拓朴结构都是采用星型拓朴结构。2 馆内设1个建筑物配线架BD于地下一层综合布线分配间，从外网引入2条48芯室外单模光纤（沿不同路径引来）及300对大对数室外电缆到BD。3 馆内设3个FD于首层弱电间，保证FD至每个工作区的距离不超过90米。从BD至FD光纤主

21、干采用48芯室内单多模混合光纤，语音主干采用三类50对大对数铜缆。4 工作区：利用综合布线系统将标准的信息接口遍布场馆，每个信息口能完成语音、图像、数据、多媒体等多种功能。信息接口采用86式面板，RJ45接口。通过这些接口使人们能随时随地了解比赛实况，进行信息传递。馆内布置应结合赛时和赛后的综合利用，一些赛时用房，赛后撤消改为运动场地的，信息接口采用固定与无线相结合，尽量采用无线方式。办公、业务用房等按每510平方米一个工作区，休息、接待、商店、展区、会议等按1020平方米一个工作区，每个工作区1个数据点、1个语音点；記者席、裁判席等按每位1个数据点、1个语音点设置；大堂、休息区、新闻记者区、

22、展区、会议、餐饮服务、场地内等有移动办公需求的考虑无线网络接入点；在场馆技术运营中心、计时计分及现场成绩处理机房、媒体新闻中心、新闻发布转播室、安保指挥通信设备间、交通指挥控制室等重要房间设置光纤信息插座；在部分公众场所设置公共电话语音点，信息查询信息点；在每入口处预留1个光纤信息插座，并按每个安检通道2个数据点、2个语音点预留各种接口；馆外的安保值勤岗亭、治安处理点、安检通道、交通控制点等地设置语音点及光纤信息点。5 至工作区的水平系统采用六类线缆或6芯光纤。6 系统中所有配线架采用光纤及六类配线架，系统满足千兆以太网运行要求。7 本工程的通讯网络和计算机网络、体育竞赛综合信息管理系统均纳入

23、综合布线系统，根据用户的需要设置为语音或数据接口。8 干线利用250100mm槽式桥架绕馆敷设一圈作为网络主干环路。支线利用槽式桥架敷设或穿难燃PVC管沿楼面垫层或顶板、墙、柱暗敷。九、有线电视系统1本系统设有接收本场电视转播信号和校园或市有线电视信号的输入接口，系统的前端设于有线电视机房，为馆内提供视频宽带网的服务。信号源通过单模室外光纤引入，采用以光缆为传输干线，以同轴电缆为入户分配网的双向HFC方式。2支线传输线路采用75四层蔽射频同轴电缆。用户分配网络星型分布，用户出口电平为705dBV，系统载噪比44dB，交扰市调制比47dB，载波互调比值58dB。3在业务功能用房、休息、接待、商店

24、、餐厅、会议室、热身场地等处设置有线电视终端。系统中各器件均采用双向型，并留有一定的余量，以便日后扩展。十、公共/应急广播及扩声系统1本系统包括可能同时独立使用的以下子系统：1） 走道、大厅、房间、地下车库等公共场所的广播系统。2） 馆外的广播系统。3） 观众席的扩声系统。4） 比赛场地的扩声系统。5） 运动员、教练员、裁判、医务等人员休息、练习、工作场所的检录呼叫系统。6） 热身场地的扩声系统。2系统要求有足够的声压级，声音应清晰，声场应均匀。扩声系统按体育馆声学设计及测量规程中的扩声特性指标二级来设计，公共/应急广播参照民用建筑电气设计规范中的语言和音乐兼用扩声系统三级来设计。系统按防火分

25、区和体育工艺要求划分广播分区，任何时候都可以根据需要对独立的范围进行广播。广播分区不跨越防火分区。3系统采用数字化的媒体距阵控制系统，其具有强大的音频处理和控制能力，包括了调音台、音频路由器、均衡器、分频器、压缩器、延时器、压限器、混响器等音频处理设备功能，方便于赛时和赛后的调整利用，可以设计出各种类型的音频系统。系统声源包括AM/FM调谐器，激光唱机、录音卡座、有线和无线传声器。扩声系统的设备互联时，阻抗电平及输出状态等方面应满足民用建筑电气设计规范中的电气配接优选值。系统同时还有供电台、电视台录音、转播用的音频信号输出接口。4公共/应急广播功率放大器设于消防中心，并设置备用功率放大器，其容

26、量为系统20%及不小于火灾时需同时广播的扬声器最大容量总和1.5倍。扩声功率放大器设于音控室。5公共广播兼作应急广播，系统把音乐广播、业务性广播、检录呼叫广播和应急广播有机地结合在一起，具有优先控制、分区选择、故障检测与自动功放备份等功能，并能控制扩声系统的广播。6消防控制中心具有最高级别的优先权，消防控制中心应能监控用于应急广播的扩音机的工作状态，并能控制广播系统包括扩声系统，强制进行应急广播，应急广播能自动和人工播放，自动播放时能用汉语和英语报出火灾地点，疏散指引等信息。7公共/应急广播采用100V定压传输，室内有吊顶场所采用天花喇叭，室内地下停车场、大厅等大空间场所采用壁装音箱。室外设置

27、防水音箱，并尽可能与照明、摄像机合用立杆。8消防中心、监控室、安全指挥室、检录处等需要的地点设置广播呼叫，各个呼叫按事先设定的优先级别和呼叫范围进行广播。9扩声系统采用定阻传输。该馆是一个长方形的结构，如采用集中安装方式，应选择大功率的扬声器，这样必须要考虑棚架负荷问题，如果采用分散的安装方式，扬声器与观众区的距离将可缩小，可采用功率较小、重量较轻的扬声器即可满足要求，因此，本方案选用分散安装方式。利用媒体距阵实现电声的延时、均衡、保护等功能。东西观众席共布置共20只音箱，东西看台各10只共5组，由于看台的高度较高一只音箱难以全面覆盖，故2只音箱为一组各自负责看台的上下两个区域。音箱覆盖正面图

28、南北看台音箱一共4只，南北各两只。南北看台音箱覆盖图赛场扩声由两只音箱组成，悬挂安装在体育馆的中心的棚架下方，向两个方向覆盖赛场区域，利用音箱上小下大不同的覆盖角，使赛场能够得到均匀的覆盖。赛场音箱覆盖图10馆内的文艺演出采用固定安装与流动设置相结合方面，扩声控制室与比赛场地之间预留若干对管线，以便临时设置流动系统。十一、安全防范系统1本系统控制中心设于首层监控室。2本系统包括闭路电视监控、防盗报警及门禁、保安巡更等子系统，各个子系统间能实现系统集成，如防盗报警及门禁系统发生报警时，能够联动闭路电视监控系统，使安防中心的工作人员能及时地观察到现场的图像信息，并能自动录制联动的摄像机图像，以便事

29、后进行分析。3闭路电视监控系统采用视频距阵控制，16路嵌入式硬盘录像机进行24小时录像，21”彩色监视器及42”PDP监视器进行显示。在电梯桥箱、走道、门厅安装半球型彩色摄像机；场地内、大厅、室外等安装一体化球型彩色摄像机；车道设固定式彩色摄像机。系统要求图像质量不低于四级，彩色摄像机清晰度不低于480线。4防盗报警及门禁系统采用联网式的控制器，可根据需要随时增减控制器。在主要出入口、部分功能用房、物品临时寄存处、奖牌临时存放处、设备房等场合，设门禁读卡器、门磁、电控门锁、出门按钮等。在主要出入口、通道、电梯前厅、重要房间等场所设置双鉴防盗探测器。赛时在周界设置长距离红外对射探测器。5保安巡更

30、系统采用离线式巡更系统，随时随地根据需要设置巡更点及巡更路线。6由专用电源统一供给摄像机、监视器及其它安防设备所需的电源。一般传输线路采用-75视频同轴电缆及双绞信号控制线。在安保值勤岗亭设置光端机与监控室光纤相连，控制附近室外的监控点。十二、设备监控系统1系统主要对建筑物内的采暖空调、通风、电梯、给排水等设备进行集中监视、控制和管理，以达到安全、节能、舒适的目的。系统采用实时监控，管理主机设于设备监控室，其它需要的地方对系统进行控制的场所设工作站或控制屏。考虑到本工程的规模，重要程度以及体育工艺要求，该馆的电力监控，智能化场地照明监控均自成独立管理系统，并在以太网平台上以系统集成模式集成到一

31、起。2控制器（DDC）采用现场控制方式，环型总线连接。可根据需要随意增加减少网络上的控制器，而网络故障不会影响控制器的现场控制功能。每个DDC预留15%20%的余量以备扩展。3系统主要控制设备及控制功能：a） 空调设备的控制、监测、记录及故障报警。b） 通风设备的控制、监测、记录及故障报警。c） 给排水设备的控制、监测、记录故障报警。d） 电梯的监测、记录及故障报警。e） 停车场的监测、记录及报警。4系统内部集成a） BAS通过协议转换器与电梯控制系统进行通信，除获取厂家提供的标准内部数据外，还可以设定内部参数，控制电梯运行模式。b） BAS通过协议转换器与停车场控制系统进行通信，除获取厂家提供的标准内部数据外，还可以设定内部参数，控制停车场运行模式。c） 电力监控系统通过协议转换器与发电机通信，获取电流、电压、频率、功率因数、有功、无功、工作状态、故障状态、油温等参数。d） 电力监控系统通过协议转换器与变压器通信，获取变压器温度，温升超限报警等参数。e） 电力监控系统通过协议转换器与UPS、EPS自成网络通信，获取运行状态、故障状态、电池电压、容量等参数。5系统软件要求：图形化操作软件，具有