當今，廣大民用設計院對機場(chǎng)航站樓的設計接觸相對較少。然而隨著(zhù)民用設計院通過(guò)各種投標方式逐漸涉足于該類(lèi)建筑設計市場(chǎng)，使得他們迫切需要獲取并積累相關(guān)的設計經(jīng)驗。從實(shí)際工程實(shí)踐中采取的設計思路出發(fā)，從負荷等級的確定原則著(zhù)手，逐級展開(kāi)，講述支線(xiàn)機場(chǎng)航站樓強電設計，如負荷等級分類(lèi)、供電電源、變壓器的設置原則以及常用民航工藝設備容量統計等問(wèn)題。旨在梳理該類(lèi)建筑強電方面的主要設計思路，最終為廣大設計人員提供一套清晰的、可借鑒的民用支線(xiàn)機場(chǎng)航站樓強電設計經(jīng)驗。
民用機場(chǎng)航站樓作為交通運輸的重要交通樞紐，尤其支線(xiàn)機場(chǎng)建設在近些年來(lái)增速明顯。民航建筑設計已不再是民航設計院的專(zhuān)屬，一些民用建筑甲級設計院通過(guò)公開(kāi)招投標或聯(lián)合投標的方式慢慢涉足航站樓及其配套附屬建筑的設計市場(chǎng)。民用建筑設計院創(chuàng )新的方案設計理念，加上民航專(zhuān)業(yè)設計院的專(zhuān)業(yè)經(jīng)驗，二者強強聯(lián)合，必將使一座座完美的民航建筑呈現在世人面前。。
1.1 負荷等級高
首先，航站樓作為重要交通樞紐，如果供電中斷，飛行器將不能正常起降，這將給航空公司造成重大經(jīng)濟損失。其次，航站樓存在短時(shí)大量旅客集中的時(shí)間段，如果供電中斷，旅客極易與航空公司駐場(chǎng)、地勤人員發(fā)生沖突，造成公共秩序的混亂甚至人身傷害。因此支線(xiàn)機場(chǎng)航站樓應確定為一級負荷用戶(hù)，并必須對航站樓的供電可靠性提出更高要求。
1.2 專(zhuān)業(yè)詞匯多
設計航站樓之前，應搞清民航系統常用的專(zhuān)業(yè)名詞含義，或平時(shí)設計中不常接觸到的一些詞匯，以便與其他設計方有效對接。如航空港、航站樓（候機樓）、飛行區、服務(wù)車(chē)道、空側、陸側、登機廊橋轉動(dòng)端、固定端、400HZ電源、預制冷電源、泊位引導標識等詞。
1.3 涉及的使用部門(mén)和平行設計專(zhuān)業(yè)多
涉及的使用部門(mén)主要包括航站樓管理部門(mén)、應急指揮部門(mén)、網(wǎng)絡(luò )部門(mén)、VIP服務(wù)部門(mén)、可租售的餐飲部門(mén)、廣告租賃公司、邊防檢查、安全檢查、檢驗檢疫、公安、海關(guān)、地勤、駐場(chǎng)單位及通訊公司。平行設計專(zhuān)業(yè)有民航工藝設計（包括飛行區設計、場(chǎng)道設計、助航燈光設計、航站樓民航工藝流程設計、標識設計、航班顯示設計）、弱電智能化設計、行李系統設計及景觀(guān)用電設計等。
上面所述的部門(mén)和專(zhuān)業(yè)與強電設計密切相關(guān)，強電設計人員應充分了解其供電需求和供電容量等要求，以便相互之間有效對接。
2.1 用電負荷等級的確定原則
2008年，在對某航站樓進(jìn)行設計時(shí)，除了《民用建筑電氣設計規范》的附錄A以外，沒(méi)有過(guò)多明確的負荷等級確定依據。因此，負荷等級的確定主要依據負荷的使用性質(zhì)，考慮中斷供電將會(huì )帶來(lái)哪些政治、經(jīng)濟影響，以及是否會(huì )帶來(lái)社會(huì )秩序的混亂、人身傷害等。
通過(guò)設計方案討論，最終形成了以下五條負荷等級確定的基本原則：
1）消防負荷、應急照明、疏散照明及與消防負荷相關(guān)的控制系統確定為一級負荷，并按照工程最高負荷等級供電。
2）因中斷供電導致飛行器無(wú)法正常起降、航站樓無(wú)法正常運營(yíng)、旅客無(wú)法正常出行、影響航站樓及旅客人身安全的用電負荷以及相關(guān)系統，確定為一級負荷中特別重要負荷。
3）辦公用房、銀行郵政網(wǎng)點(diǎn)、機坪用電、行李系統用電等確定為重要負荷，屬一級負荷。
4）中斷供電將影響工作人員和旅客舒適度，或暫時(shí)降低服務(wù)便利程度，但基本不影響旅客正常出行和航站樓運營(yíng)的負荷確定為二級負荷。
5）中斷供電不影響旅客正常出行和航站樓運營(yíng)的負荷確定為三級負荷。
2.2 用電負荷等級分類(lèi)
2.2.1一級負荷
由消防負荷、特別重要負荷及重要負荷組成。
1）消防負荷
包括變配電所照明；操作和控制電源；應急照明系統（包括備用照明、疏散照明，標識照明作為疏散照明的一部分）；消防設備（包括防排煙風(fēng)機、消防水炮、消防水泵、噴灑泵等）；火災自動(dòng)報警及聯(lián)動(dòng)控制系統（火災自動(dòng)報警系統，水炮及水噴霧滅火控制系統，水噴淋滅火控制系統，氣體滅火控制系統，燃氣泄漏報警及聯(lián)動(dòng)控制系統，漏電火災報警系統）。
2）特別重要負荷
包括弱電總機房、管理中心、消防控制中心、樓宇自控中心的用電電源及機房專(zhuān)用空調電源；信息及弱電系統（包括計算機網(wǎng)絡(luò )系統，安全防范系統的門(mén)禁、視頻監控、入侵報警）、公共廣播系統（含火災緊急廣播）、航班顯示系統、離港系統、通信系統、時(shí)鐘系統；屋面航空障礙燈；邊檢、安檢、海關(guān)、檢驗檢疫、公安用于檢查的用電設備電源以及不允許中斷供電的設備；機房專(zhuān)用恒溫恒濕機；泊位引導標識牌。
3）重要負荷
駐場(chǎng)及外聯(lián)單位用電（包括飛行及旅客服務(wù)用房、三檢一關(guān)、公安辦公用房、機務(wù)辦公用房等）；銀行、郵局網(wǎng)點(diǎn)（包括電子計算機系統、自動(dòng)提款機）；機坪用電（包括400Hz電源、機務(wù)用電、機坪高桿燈、登機橋轉動(dòng)部分）；行李系統用電；大件行李電梯、客梯；排水泵、雨水泵、生活水泵；候機區、值機區等大面積開(kāi)敞區域照明。
2.2.2二級負荷
包括熱泵機房（包括熱泵機組，循環(huán)泵，冷凍泵，冷卻泵，冷卻塔等配套設備）；空調機房（空調機組，新風(fēng)機組，排風(fēng)機等）；自動(dòng)扶梯、人行布道；廚房設備；食品電梯、垃圾電梯；屋面融雪設備。
2.2.3三級負荷
除一級負荷、二級負荷以外的負荷為非保證負荷，如餐飲區域照明、商業(yè)零售區域照明、廣告照明以及一般區域照明等。
2.3供電電源
2.3.1外部電源
因航站樓的重要性以及其用電負荷容量大的特點(diǎn)，其外部供電電源（即10kV市電）一般會(huì )按照設計院提出的供電要求供給。因此，設計必須明確10kV電源的要求，經(jīng)過(guò)與供電部門(mén)協(xié)商后，準確落實(shí)電源數量及容量。
對于支線(xiàn)機場(chǎng)航站樓的10kV電源通?？梢酝ㄟ^(guò)以下方式之一取得、
1）從不同方向的上級變電站取得兩路（或多路）10kV電源專(zhuān)線(xiàn)。
2）由不同電源進(jìn)線(xiàn)的同一上級變電站的兩段母線(xiàn)分別取得兩路（或多路）10kV電源專(zhuān)線(xiàn)。
2.3.2內部電源
在難以取得獨立于正常電源的第三電源時(shí)，為保證一級負荷中特別重要負荷的供電，航站樓設置內部自備應急電源是保證供電可靠性的重要方式。根據用電設備允許的中斷供電時(shí)間，柴油發(fā)電機組、EPS電源、UPS電源都將作為應急電源應用于航站樓。
當設有柴油發(fā)電機組作為應急電源時(shí)，EPS電源、UPS電源的供電時(shí)間可取10min~15min，用來(lái)保證雙路電源失電，柴油發(fā)電機組又尚未啟動(dòng)這一時(shí)間間隔內特別重要負荷的持續供電。
2.4用電負荷統計與變壓器的選擇
2.4.1某航站樓負荷計算表（見(jiàn)表1）
表1 某航站樓負荷計算表
2.4.2 變壓器選擇的注意事項
設計人員非常了解規范對變壓器長(cháng)期工作負荷率不大于85%的要求。由于一般公共建筑以三級負荷為主，雙路電源供電時(shí)，當一路電源故障，可以通過(guò)卸載大量三級負荷來(lái)滿(mǎn)足一臺變壓器負擔全部一、二級負荷的要求。因此在兩路電源正常的情況下，變壓器長(cháng)期運行負荷率不應設計得過(guò)低，一般會(huì )設計在75%~85%。但航站樓建筑與一般公共建筑的負荷性質(zhì)大不一樣，其用電設備主要以一、二級負荷為主，當雙路電源供電一路電源故障時(shí)，可卸載的三級負荷非常少。如果將變壓器平時(shí)運行負荷率設計得過(guò)高，一臺變壓器將不能負擔全部一、二級負荷。
現在應用的節能型干式變壓器已經(jīng)可以在負荷率50%左右時(shí)輸出相當高的效率，并且在配置強制風(fēng)冷且變壓器過(guò)載1.2倍時(shí)，可以長(cháng)期運行。雖然在設計變壓器容量時(shí)不會(huì )使變壓器長(cháng)期滿(mǎn)載或過(guò)載從而影響變壓器壽命，但在雙路電源供電、一路電源故障的特殊情況下，可以充分利用干式變壓器的過(guò)載能力。因此將變壓器負載率設計在正常情況下的60%左右，既能夠在正常情況下保證運行的輸出效率，也能夠在一路電源故障時(shí)，充分利用干式變壓器的過(guò)載能力來(lái)負擔全部一、二級負荷，這是航站樓變壓器選擇時(shí)尤為需要注意的。
2.5電力系統配電
需要指出的是，一級負荷中消防負荷及特別重要負荷采用雙路市電加柴油發(fā)電機末端互投方式供電。其中不允許中斷供電的弱電設備（如火災自動(dòng)報警系統、保安監控系統、通信系統網(wǎng)絡(luò )設備、計算機系統網(wǎng)絡(luò )設備、航班顯示系統網(wǎng)絡(luò )設備、離港系統網(wǎng)絡(luò )設備、時(shí)鐘系統等）加裝UPS電源；疏散照明、航空障礙燈加裝持續供電時(shí)間為10min的EPS電源。
其他一級負荷采用雙路市電末端互投方式供電。公共區域大面積照明負荷（如候機大廳、值機大廳等）采用A、B電源供電各帶50%負荷，A、B電源分別來(lái)自同一變電所兩臺變壓器母線(xiàn)段。
2.6強電豎井或強電小間的設置
現代化機場(chǎng)航站樓不僅僅需要滿(mǎn)足運送旅客的使用功能，而且是一個(gè)地區或城市對外宣傳的重要窗口和地域特色的初次體現，因此建筑師對建筑設計品質(zhì)的要求變得極為苛刻。配電箱、配電柜暴露在人的視線(xiàn)范圍內，對有些建筑來(lái)說(shuō)是不能接受的，因此電氣設計需要將配電裝置隱藏在強電豎井或強電小間內。
出發(fā)層某個(gè)強電間負擔的供電區域存在這樣一些場(chǎng)所或設備，它們的負荷等級和所需配電箱的種類(lèi)見(jiàn)表2。
表2 一個(gè)強電間內用電設備所需配電箱種類(lèi)
由表2可以看出，一個(gè)強電小間供電的設備種類(lèi)還是比較多的，主要是因為同一區域負荷性質(zhì)及負荷等級多樣造成的。并且為了使配電系統清晰明了且便于日后管理，通常會(huì )將動(dòng)力、照明，不同負荷等級的用電設備，消防與非消防負荷及不同使用性質(zhì)的負荷分回路設計等，這些都無(wú)疑增多了配電箱的數量。有時(shí)由于配電箱的出線(xiàn)回路較多或進(jìn)線(xiàn)電纜截面較大，還需要設計成落地柜。因此，如果航站樓配電小間的面積過(guò)小，不但配電裝置可能裝不下，也極易影響散熱，建議使用面積6~10m2為宜。
2.7 民航主要工藝用電設備及預留容量
表3列出的一些主要民航工藝設備用電容量較為通用，設計人員可以在初步設計階段將其作為估算數據進(jìn)行負荷計算使用，施工圖階段則應以民航工藝專(zhuān)業(yè)提供的資料數據為準。
表3 民航通用工藝設備預留容量統計表
行李傳動(dòng)系統是航站樓中用電負荷較大的一項，由于各航站樓的工藝設計不同，行李運輸通道長(cháng)短不一，容量差異較大。但集中供電點(diǎn)無(wú)外乎有兩處，一處是行李機房（或稱(chēng)行李分揀廳），一處是值機區或值機島。
除表3中列出的設備以外，PCA空調預制冷電源、航站樓內旅客引導標識牌等都屬民航工藝設備，但工藝設計差異較大，還需具體工程具體對待。
2.8電纜的選擇
航站樓人員密度大，一旦發(fā)生火災，如果電纜燃燒釋放大量有毒、有害氣體，將使人員疏散更加困難，甚至造成更大的人身傷害。因此，航站樓非消防負荷電纜應選擇阻燃型低煙無(wú)鹵或無(wú)煙無(wú)鹵電纜。對于消防負荷和消防狀態(tài)下仍需工作的非消防負荷應盡量選擇礦物絕緣電纜，對于支線(xiàn)可以選用耐火型低煙無(wú)鹵或無(wú)煙無(wú)鹵電纜。
國內航站樓多遠離城區，因此電纜的選用還應考慮防止老鼠、螞蟻等蟲(chóng)咬的措施。
2.9其他
1）旅客引導標識照明可以作為應急照明的一部分，在緊急情況下，幫助旅客成功疏散。另外，在消防狀態(tài)時(shí)，登機口也可以作為安全出口使用。
2）航站樓商業(yè)性質(zhì)變化的情況時(shí)有發(fā)生，臨時(shí)廣告電源（廣告燈箱、廣告刷屏機等）、流動(dòng)展位也經(jīng)常出現。因此需要在設計時(shí)充分預見(jiàn)上述變化，預留充足的備用容量，并考慮上述電源的電力接駁口，使設計有較強的可應變性。
受篇幅所限，本文僅談及了航站樓強電設計較一般民用建筑工程的區別之處，并從實(shí)際案例詳細總結了航站樓主要強電方面的設計經(jīng)驗和民航工藝參數，希望與設計人員一同分享。
文章載于《智能建筑電氣技術(shù)》雜志2016年第1期，《民用支線(xiàn)機場(chǎng)航站樓強電設計》，文章版權歸《智能建筑電氣技術(shù)》雜志所有，轉載請注明出處。
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