航站樓電氣設計方案的幾個痛點問題探討

航站樓的設計方案在1 000個人眼中就會有1 000種評價，其中對強電設計方案關注的人雖較少，但各專業人士給出的評分也會不同，由於立場的原因，評分差異可能還會很大。通常在建設大型航站樓時，機場集團會成立「建設指揮部」作為建設單位，建成後移交給機場各使用部門運營和維護。選擇一個最優方案，主要是由建設指揮部、使用部門、設計單位三方確定。設計單位偏重於系統的合規性、合理性、安全性，使用部門看重設施設備的可靠性高、使用方便、維護簡單，建設指揮部則肩負各方協調的重任，更加關注安全可靠、投資、工期等問題。三方的選擇如能協調一致，這當然是皆大歡喜的好事，但也有可能沒有交集，這就需要由其中一方主導確定一個兼顧各方或各方妥協、能夠順利實施的方案。

那麼由誰來主導選擇方案呢？針對不同系統（或不同設施設備），建議由受其影響最大的一方來主導，本文以某航站樓電氣設計中3個系統的方案選擇為例，提供給同行參考。

航站樓內10 kV配電系統及開關站設置

某航站樓用電負荷大，擬採用6組（12路）10 kV電源進線。設計提供以下3個方案。

方案一：採用分散設置方式，設置6個10 kV開關站

在航站樓內設置6個10 kV開關站，每個開關站採用1組（2路）10 kV電源進線、單母線分段的主接線方式，兩段母線互為備用，中間加聯絡開關，如圖1所示。

這種接線方式的優點是：① 開關站更接近負荷中心；② 出線電纜的平均長度較短；③ 進出線對應關係明確。缺點是：① 進線電纜的平均長度較長；② 開關站的可靠性較低，當站內發生火災，或聯絡開關櫃故障造成兩段母線短路（某機場發生過此類故障，停電時間長達近5 h）等原因，造成2路10 kV電源同時失電時，此開關站供電範圍內的所有負荷將斷電，會造成航站樓的停運事故；③ 值班人員巡查的線路遠，費時、費力，當採用無人值守方式時，情況會有所改善；④ 當開關站出現緊急情況時，值班人員不易及時到達現場處理；⑤ 開關站總的機房面積較大，經濟性較低。

航站樓內10 kV開關站（2路）的機房布置示意，如圖2所示。作為主開關站的機房還需設有工具間、衛生間、休息室等。

方案二：採用相對集中設置方式，設置3個10 kV開關站

航站樓內設置3個10 kV開關站，每個開關站內的10kV配電系統，同樣採用單母線分段的主接線方式，兩段母線互為備用，中間加聯絡開關。在一個開關站內有2組（4路）10 kV電源進線，其配電採用相互交叉接線方式，如圖3所示。

這種接線方式的優點是：① 當聯絡櫃合閘時出線母線故障，或一個小室內發生火災，或其它原因導致一組電源同時失電時，通過低壓聯絡仍然可保障整個航站樓的正常用電；② 在供電範圍內，各路電源的負荷調配更方便，有助於各路電源的負荷平衡；③ 相對於方案一的缺點均有所改善。缺點是：① 由於進出線對應關係是交叉的，需值班及檢修人員更加心細；② 出線電纜的平均長度相對較長。

航站樓內10 kV開關站（4路）布置示意，如圖4所示。10 kV開關站布置為2組（4路）10 kV電源進線，將10 kV開關站按組分隔為2個小室，這樣可有效減少故障時的相互影響，對維護工作也較為有利。作為主開關站的機房一般設有值班控制室、工具間、衛生間等。

方案三：採用更加集中的方式，設置2個10 kV開關站

航站樓內設置2個10 kV開關站，每個開關站內採用3組（6路）10 kV電源進線、相互交叉的接線方式，如圖5所示。這種接線方式的優點同方案二，缺點也同方案二，只是程度更進一步。

航站樓內10 kV開關站6路布置示意，如圖6所示。10 kV配電機房布置為3組10 kV電源進線，將10 kV配電機房按組分隔為3個小室，同方案二一樣，可有效減少不同組故障時的相互影響。

最終方案選擇

對於以上3個方案的選擇，指揮部、使用部門、設計三方的意見未達成一致。指揮部無明確意見；使用部門選擇方案一，主要看重其接線關係清晰，不容易誤操作；設計則建議採用方案二，可靠性高，機房離負荷中心的距離較近，負荷調配容易。由於10 kV配電系統及機房設置主要與管理運行模式有關，因此建議由使用部門來主導，經過設計與使用部門的溝通，最終選擇了方案一。

需要強調的是，方案一僅僅是此航站樓的實施方案。比如在另一規模相似的航站樓中，使用部門最初也傾向於方案一，但考慮到巡查、緊急情況處理的時效性問題，其選擇也不太堅定，同時指揮部鑑於配電可靠性高、機房面積較小等原因，明確選擇了方案三，最終經機場內部協調，方案三成為另一航站樓的實施方案。

航站樓配電房進出電纜敷設方式

某航站樓確定開關櫃採用下進下出方式，電纜的敷設方式有電纜夾層、電纜隧道、電纜溝3個方案可選擇。設計對3種電纜敷設方式作了對比，詳見表1。

從表1比較的內容可看到，投資、面積、安全性是建設指揮部重點關注的內容，理應由指揮部來主導選擇電纜的敷設方式。同樣，有兩個規模相近的航站樓，其中一個因有電纜夾層的運行經驗，在投資和面積問題上也沒有顧慮，選擇了電纜夾層；而另一個航站樓，因在建築面積上有嚴格控制，選擇了電纜溝。

航站樓應急照明及疏散指示系統

應急照明及疏散指示系統涉及的是人員生命安全問題，必須符合現行規範要求；由於平時基本不使用，對使用部門的影響較小，對指揮部而言可選擇的餘地也不大，因此，此系統的方案確定及實施細節建議由設計單位來主導，設計單位按實際使用情況綜合考慮，而不是死搬規範，最終提交一個各方滿意的成果。特別是2019年3月1日實施的GB 51309 - 2018《消防應急照明和疏散指示系統技術標準》，對航站樓應急照明和疏散指示系統的設計有很大的影響。

首先需滿足GB 51236 - 2017《民用機場航站樓設計防火規範》 第3.4.10條「二層式、二層半式和多層式航站樓的疏散照明系統應採用集中控制型」的要求，目前Ш類及以上航站樓基本都在此條規範定義的範圍內，以下討論也在此基礎上進行。

根據GB 17945 - 2010《消防應急照明和疏散指示系統》和GB 51309 - 2018，系統可選擇集中電源型和自帶電源型，通常航站樓的消防應急照明燈及疏散標誌燈數量多，自帶電源型燈具維護工作量大，因此一般採用集中電源型。

航站樓中最難確定的是疏散方向標誌燈的設置方式。在我國已建成的大型航站樓中，消防應急疏散方向標誌燈的設置有3種方式：① 地面疏散方向標誌燈，如圖7所示；② 立式大型疏散方向標誌燈，如圖8所示；③ 牆面高位側裝大型疏散方向標誌燈，如圖9所示。

建成的大多數航站樓是按照GB 50016 - 2014（2018年版）《建築設計防火規範》 第10.3.6條「下列建築或場所應在疏散走道和主要疏散路徑的地面上增設能保持視覺連續的燈光疏散指示標誌或蓄光疏散指示標誌：…… 6 車站、碼頭建築和民用機場航站樓中建築面積大於3 000 m2的候車、候船廳和航站樓的公共區」的要求，設置的是地面疏散方向標誌燈。而僅採用立式大型疏散方向標誌燈，以及牆面高位側裝大型疏散方向標誌燈的方式，明顯不符合GB 50016 - 2014（2018年版）的要求。但地面疏散方向標誌燈高出地面1 ~ 4 mm，會給旅客步行、行李拖行、手推車推行帶來困擾。在2019年以前投運的航站樓內，燈具間距通常為5 ~ 12 m，還在勉強接受的範圍內。但根據GB 51309 - 2018第3.2.9條第3款「保持視覺連續的方向標誌燈應符合下列規定：1）應設置在疏散走道、疏散通道地面的中心位置；2）燈具的設置間距不應大於3 m」，3 m間距的地面燈具對美觀和旅客造成的影響已不容忽視。實際上在鋪設石材的弧形區域，因燈具需要安裝在石材正中或拼縫正中，5 m間距的地面疏散方向標誌燈具對美觀的影響已不能接受（如圖10所示）。

在大空間區域，參考國標圖集19D702 - 7《應急照明設計與安裝》P66航站樓（大空間）布燈示意中的方案示例，使用立式大型疏散方向標誌燈或牆面高位側裝大型疏散方向標誌燈，減少地面疏散方向標誌燈的安裝範圍和數量。為此，設計單位可採用消防性能化分析（或叫特殊消防設計），對減少地面疏散方向標誌燈後，也能滿足實際疏散進行分析論證（包括煙氣濃度、標誌燈尺寸及表面亮度、人員視線、行為模式等），並提交給消防部門及評審專家進行審查，審查通過方可實施。

結語

航站樓的建成，是各方參建部門相互協作、共同努力的結果。以上方案介紹及選擇方式，希望能為參建部門的同仁，提供一些幫助。