余道鸿， 陈 莹

(北京市建筑设计研究院有限公司，北京 100045)

图1 项目鸟瞰图

获奖介绍

获奖等级：一等奖

获奖单位：北京市建筑设计研究院有限公司

获奖人员：余道鸿；陈莹；刘燕；张建辉；王帅；王博筠；方悦

获奖专家评语：经专家组评审，认为该工程所采用的主要技术有突出的创新性和经济性，社会和环境效益非常显著，项目具有以下技术特点。

(1)本项目为改造项目，要求高、难度大。电气设计充分利用原有条件，兼顾峰会使用及会后长期运营需求。

(2)电气设计系统及机房设计合理，经精心计算，有效降低了UPS等设备初装容量，节省工程投资。采用了谐波治理措施，提高了电能质量。实现了用电保障、防火保障、安全保障、运行保障等。

(3)通过模拟计算空间照度、亮度、均匀度、眩光、显色性等重要指标，进行灯具、光源的选择和布设。利用智能照明控制系统对光环境有效调节，充分考虑技术与艺术的完美结合，提升室内照明的实用性、美观性、舒适性。

该项目各项主要指标达到建筑电气设计行业的国际先进水平。

项目指标

项目名称：第11届G20峰会主会场(杭州国际博览中心改造)

项目地点：浙江省杭州市萧山区青年路与滨江二路交叉口

占地面积：19.024 6ha

总建筑面积：85.2万m2(改造面积17.5万m2)

建筑高度：99.95m

建筑功能：会议、展览、酒店、办公综合体

建设单位：杭州奥体博览中心萧山建设投资有限公司

竣工时间：2016年07月14日

图2 项目室内图

1 项目总体介绍

杭州国际博览中心项目于2007年立项开始建设，2015年初中央确定2016年第11届G20峰会选址于此，故而针对峰会需求进行部分改造。改造区域集中于原项目的会议及会展中心部分，根据当地主管部门及峰会需求，主要包括永久改造及会时临时使用改造两类。永久改造范围主要包括首层I区、首层夹层I区、二层I区、三层I～II区、四层城市会客厅等，对应功能为重新划分及全面改造的会议用区域、峰会主会场、峰会午宴厅及相关附属服务用房；会时临时使用改造范围主要包括首层IV区、二层II区～IV区等，对应会时功能为听会及办公、指挥中心及新闻中心，会后拆除恢复原功能。

鉴于电气设计的系统性及一致性原则，本项目设计还涉及与上述范围相关的变配电室、柴油发电机房、消防控制室、安防控制中心、智能化系统机房等及其相关路由干线的调整。

2 电气设计系统

系统名称建设内容技术特点及指标供配电系统结合原设计条件,针对峰会需求及其负荷进行分析,明确各类负荷等级,并进行相应的供配电系统规划及调整经与当地供电部门讨论,本项目的10kV市电电源标准提升,可认为是双重电源基础上增加一路备用电源;为确保会议主要场所照明和音视频系统用电均实现“零闪断”要求,针对性地在各配电区域相对集中地分散设置UPS电源,后备时间通常为30min;低压主母线部位预留移动柴油发电机车接驳条件,以确保极端情况下的电力供应,移动柴油发电机车主要接驳对象负荷为会议主流线上的电梯、扶梯、照明、音视频等负荷。电力总用电负荷(整体)113 640kW;变压器装机密度(整体)104VA/m2配变电所涉及2个20kV配电所、10个20/0.4kV变电所的改造项目整体最终确定设10回20kV高压进线,取自3个不同的上级110kV电站(顺丰、奥体、清江)。顺丰配变电所提供2回为总保安电源(备用电源);其他8回每2回1组互为备用,分别由奥体配变电所及清江配变电所提供。项目设20kV配电所2个,20/0.4kV变电所22个,20/10kV变电所1个,户外预装式箱式变电站6个;高低压成套设备、变压器、补偿电容器组等的选型均符合国家地区相关规范标准,并在此基础上具备技术经济性高、运行可靠、稳定节能的特点;配变电所的位置均按靠近负荷中心的原则选取。共设变压器60台,总装机容量87 460kVA自备应急电源固定柴油发电机组(利旧)、UPS不间断电源、移动柴油发电车接驳口原设计固定柴油发电机组条件为4处机房,5台机组,常载总容量6 700kW;对于峰会中主要会议场所及领导人行进线路范围的照明负荷、音视频负荷,针对性地在各配电区域相对集中地分散设置UPS电源,总容量为4 205kVA,后备时间通常为30min;在UPS电源的基础上,为以上的会时重要负荷额外提供移动柴发车接驳条件低压配电系统兼顾会时及会后使用,结合末端使用需求,按负荷类别及功能分区设置独立的低压干线低压配电主要采用树干式、放射式供电形式。各级配电箱柜结合甲方要求及发展可能性预留适当数量的备用回路。重要照明、音视频类特别重要负荷采用双路供电、二级配电处互投、串接UPS的方式;空调机组、新风机组、自动扶梯类一级负荷采用双路供电、二级配电处互投的方式;消防类负荷采用双路供电,末端互投方式配电线路布线系统由各配变电所在地下一层连接至主竖井后,竖向贯通至各层引至配电点消防干线采用矿物绝缘类电缆,消防支线采用耐火型低烟无卤铜芯线缆,其他配电线路主要采用阻燃型低烟无卤铜芯线缆。根据不同的场所环境特征确定配电线路的材质、路由及敷设标准,以实现经济合理、便于维护的目的防雷及接地系统沿用原有防雷接地系统体系。根据需求补充室内接地及防雷击电磁脉冲设计低压配电系统接地形式为TN-S系统;综合接地电阻≤1Ω;配电箱柜内按规范要求为防雷电电磁脉冲引起的过电流和过电压装设SPD;为新增强弱电间、UPS机房、音视频控制室等预留接地端子箱并与原有接地系统电气可靠连接电气照明系统结合装修装饰要求,指导并协助各照明顾问公司完成光源及灯具的选型和布置工作,并结合场景设置要求进行相应回路设计在确保室内空间照明设计满足设计标准的各项要求外,对空间照度、舒适性、美观性等各方面均作出要求并达到同行业较高水平;协调立面泛光及景观照明设计,实现对会议中心造型以及屋面园林景观的立体完美呈现火灾自动报警系统改造范围内永久改造区域,均属总消防控制中心(兼城市客厅及会议)所辖;改造范围内会时临时使用、会后恢复区域,属展区消防分控室所辖;其他5处消防分控室所辖区域不做调整火灾自动报警保护对象分级为一级,采用控制中心报警系统。系统采用总线制,环状接线,改造区域严格按规范进行设计;高度>800mm的封闭吊顶或镂空率<15%的吊顶上方设感烟探测器;协调消防水专业为UPS机房、音视频控制室等重要机房采取气体灭火等非水喷淋灭火方式;电气火灾监控系统除常规漏电电流及温度探测方式外,安装高度>12m的高大空间照明支路设置故障电弧监测模块,实现对该类空间照明线路引起火灾的有效探测

图3 20kV变配电室

图4 消防安防控制中心

3 电气技术主要创新点

本项目作为中国主场外交主会场、指挥中心及主新闻中心，对会务相关的各方面保障均有极高要求。

(1)用电保障

在国家标准及规范的基础上，从外部电源及用户自备电源两方面双管齐下，较大幅度提升了供配电系统的可靠性及持续性，主要措施包括如下内容。

1)与当地供电公司协商提升市政电源的可靠性，即增加2回20kV电源作为已有的8回双路20kV电源的备用，以确保峰会期间的电力供应。

2)为峰会举办时的重要会议用电负荷设置UPS不间断电源，提高该类负荷的电源质量，同时避免由于电源切换或断电事故引起的电源中断或闪断现象。

3)为与会议进程相关的重要负荷提供会时移动柴油发电车接驳口，应对会时保障清空室内油箱及建筑物周边储油罐的要求，确保极端情况下一定时间内的电力供应。

(2)防火保障

从严执行火灾自动报警相关规范，利用电气火灾监控系统提前发现隐患，通过火灾探测系统及时发现火险，使用联动控制系统有效控制火情，凭借消防广播系统、应急照明及疏散指示系统准确引导人员疏散。

(3)效果保障

改造设计范围内主要会议场所的室内照明，除满足一般功能性要求外，还需体现装饰的美观性以及符合媒体直播摄影摄录需求。为此，设计与专业照明顾问通力协作，对峰会相关的重点空间逐一建模，利用专业照明软件进行灯具、光源的选择和布设，并模拟计算空间照度、亮度、均匀度、眩光、显色性等重要指标，提供准确的室内灯光效果图以便装饰专业的细节调整工作。利用智能照明控制系统对光环境有效调节，充分考虑技术与艺术的完美结合，提升室内照明的实用性、美观性、舒适性至同行业较高水平。

4 电气节能效果

(1)结合当地条件，采用20kV供电电源，降低系统输送损耗。

(2)对超大容量电制冷设施通过经济技术比较采用10kV配电，降低启动及运行电流，减少线路压降及电能损失。

(3)为变频启动、可控硅类设备就地设置有源滤波装置，减少谐波损耗及危害。

(4)LED光源使用比例近100%，提高了发光效率即电能有效利用能力。

5 项目自我评价

本项目作为国事活动及国际性重要会议的举办场所，成功承接了2016年杭州G20峰会任务。电气专业设计工作主要实现了以下目标。

(1)改造设计过程中，尽可能利用原有建设条件，兼顾峰会及会后长期运营需求，减少峰会后的改造工程内容，确保了电气工程造价在特定需求下的经济性。

(2)对与峰会相关的特别重要负荷，主要是照明及音视频类负荷，引入了UPS不间断电源配电系统，确保了供电电源的可靠性，同时提高了供电质量及其稳定性。