探讨剧院建筑电气设计体会

探讨剧院建筑电气设计体会

林荣喜

深圳市中孚泰文化建筑建设股份有限公司广东深圳518000

摘要：笔者结合某剧院的设计经验及JGJ57-2016《剧场建筑设计规范》中的相关规定，就对剧院建筑电气设计的相关要点进行了系统的研究，并获得了一些心得体会。在此与广大同仁分享，希望能为各位提供设计思路。

关键词：剧院；建筑电气；设计；体会

剧院建筑相对于其他建筑物而言，具有空间跨度大、棚顶高、人员密集、演艺设备多等特点。在进行电气系统设计时，还要充分考虑到舞台灯光、舞台机械、舞台音响等环节与导演团队之间的默契配合。笔者有幸参与了一些剧院建筑电气设计工作，现结合某剧院建筑工程实例，总结剧院建筑电气设计方面的心得体会，供广大设计人员参考。

1.工程概述

某剧院建筑总建筑面积37473㎡。其中，地上建筑面积18471㎡，地下建筑面积17590㎡（包括台仓和地下车库）；建筑高度约32m；观众席总座位数1342座。从规模上看，属于一家大型音乐厅。建筑电气设计项目包括：①10/0.4KV变、配电系统；②灯光照明系统；③火灾自动报警及消防控制系统；④综合布线、安全防范等弱电系统；⑤防雷及安全接地措施；⑥建筑物整体节能设计。

2.设计原则

对于这种大型的剧院建筑电气设计来说，主要有以下设计原则：①低压配电及照明系统的设备容量按照近期最大负荷进行设计，并预留出一定的余量；②低压配电与照明系统的设计必须保证安全可靠、经济适用、操作方便，还要具有一定的灵活性；③低压配电系统要采用220V/380V三相四线制进行配电，接地保护系统采用TN-S。

3.变电所设计方案

3.1负荷等级

由于该剧院属于大型甲等剧场，因此，舞台光明、贵宾室、化妆间、舞台升降设备、消防设备、电声设备、转播设备、事故照明、消防应急疏散指示标志灯等用电负荷的等级均为一级。

3.2电源电压

从就近开闭所的不同母线上引出两路电压为10KV的电源，通过变压器将电压降至380/220V之后为本工程提供配电。两路高压互为备用，为一级负荷提供配电服务。

3.3变配电所

本工程的变配电所位于地下室，配电室内设有高低压配电柜和干式变压器等装置。

3.4供配电系统

供配电系统的设计思路为：①将两路10KV电源引入到变配电所之后，再通过单母线放射式的接线方式将其引至各变压器及箱式变电站；②采用高供高计，电能计量应在1OKV一侧，计量所使用的高压开关柜必须使用供电部门规定的专用计量柜，将计量用的二次仪表箱安装在配变电所的值班室内；③工程内配电电压为380/220V，使用放射式与树干式相结合的方式进行低压配电。

4.电力系统

电力系统的设计方案为：①将主干电缆敷设在竖井桥架内，选用阻燃型、耐火型的消防及照明导线；②由配电箱引至各动力设备的支线采用铜芯塑料绝缘线，穿越焊接钢管埋地、埋墙或埋现浇板内暗设；③消防配电设备应与其它设备有明显区分，其配电线路和控制回路均按照防火分区进行划分，消防用电设备的二回路供电应在最末一级配电箱处设置自动切换装置。

5.照明系统

本工程采用的是智能照明控制系统，这一系统除了具有较好的节能效果以外，还可以延长灯具的寿命，提高照明质量和工作效率，更为后期管理维护工作提供了方便，具有较高的经济性。

5.1照明系统的构成

如果采用网络拓朴的方式划分智能照明控制系统，可分为以星形结构为主的混合式和总线式两形式。它们都具有各自的特色，总线式具有较强蝗灵活性，有利于扩充，控制过程相对独立，施工成本较低；混合式具有较高的可靠性，当出现故障时，比较易于诊断和维修，且存取协议较为简单，具有较高的传输效率。

5.2照明系统的设计方案

5.2.1公共照明

对于走廊、电梯口这些公共区域的照明控制来说，不适合采用本地开关进行控制。因为在剧院人流较大时，一理有人不小心或恶意碰触了本地开关，难免会造成大范围的恐慌或其它风险。因经，建议采用控制室开关或电脑集中控制的方式，卫生间可以采用红外感应控制，做到人到灯亮，人走灯灭，从而达到省电节能的目的。

5.2.2包厢、贵宾室

包厢、贵宾室的智能照明控制主要有调光控制、场景控制、本地开关控制和电脑集中控制等方式，可对大堂、展览室、贵宾室的吊灯以及部分回路灯光进行调光处理。

5.2.3表演区照明

表演区的照明采用调光控制、场景控制、本地开关控制和电脑集中控制的方式。

5.2.4应急照明

传统的应急照明系统显然无法满足音乐厅这种大型建筑的使用要求，建议使用智能应急照明系统。这一系统可与消防报警设备协同工作。发生火灾时，它可以准确判断着火点，所有应急标志灯的指示方向均可以根据着火位置进行自动调整，使人群远离着火区域，最大限度的保障观众和工作人员的生命安全。

6.防火设计

6.1建筑特点和火灾的危险性

通常情况下，大型剧院都分为观众区、舞台区和办公区等区域，整座建筑物具有空间跨度大，棚顶高，体量大的特点。在火灾隐患方面，具有以下特点：①可燃物多，火灾荷载大；②电气设备和线路多，用电量大；③人流密集，难以快速疏散，易出现群死群伤或踩踏事故；④火灾蔓延速度快，难以有效扑救。

6.2消防系统说明

本工程的火灾自动报警系统是按照一级保护对象进行设计的。采用了火灾应急广播、手动报警按钮、消防专用电话等设备进行联动控制。舞台探测器使用的是智能型双波段火灾探测器，具有火焰探测功能，适合音乐厅这种大空间使用。观众厅采用的是一种线性光束感烟火灾探测器，它可以对被保护空间进行全方位的曲面式覆盖。

7.电气节能设计

7.1电气节能的设计原则

在满足建筑物内所有用电设施都具有可靠用电负荷等的前提下，对供配电系统进行优化，确保电力资源的合理使用。

7.2电气节能的设计方案

首先，变配电所要尽量靠近负荷中心；其次，对变压器的型号、容量和台数进行选择。确保当季节性变化或工作时间调整时，能够灵活投切变压器，从而减少由于轻载运行所造成的电能损耗。线路传输形成的损耗是电能损耗的一个重要原因，具体的改善措施有：①尽量使用电导率较小的材料做导线；②缩短配电线路的长度；③加大导线截面。

7.3充分利用自然光源

7.3.1自然光源的电气设计

在进行照明节能设计时，应制定出建筑物的采光标准，选择适合的采光方式，对自然光源进行充分利用，实现自然光源和人工照明的结合使用，最大限度的节约用电。

7.3.2太阳能光纤灯的使用

太阳能光纤灯是通过太阳能和光纤系统的相互作用对室内进行照明。太阳能光纤照明系统由光源、反光镜、滤色片及光纤所构成。将集光器安装在室外，便可以不受任何限制随时采光，还可以加装太阳方位追踪器，最大限度的提高集光效率。另外，在安装光纤照明灯时，适合安装在建筑物顶部、难于进行维护或无法承重的场所；或者安装在建筑物室外公共区域进行引导性照明。

结束语

在本工程的电气设计方案中，除了运用一些常规做法以外，还加入了光纤导管照明、大空间的火灾自动报警系统等特殊设计。还对舞台机械设备供配电、大空间电气系统等重点环节进行了专项研究。经历了本次设计之后，笔者深深体会到作为一名电气设计师学习能力的重要性。在今后的工作中，一定要多看、多学、多问，不断的提升自己的设计水平。

参考文献

[1]高典璞.演剧院建筑电气设计体会[J].江西建材，2016，（20）：199，201.

[2]刘力红，郭红艳，徐华，等.徐州音乐厅电气节能设计浅析[C].//2012四直辖市照明科技论坛论文集清华大学，2012：208-211.

[3]《剧院建筑电气设计规范》JGJ57-2016.

[4]《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008.