保護性建筑某藏書樓修復(fù)工程電氣設(shè)計_secret

1、保護性建筑某藏書樓修復(fù)工程電氣設(shè)計摘 要：在對保護性建筑認識的基礎(chǔ)上，以上海市某藏書樓為例介紹了保護性建筑修復(fù)工程電氣設(shè)計的特點以及主要情況。關(guān)鍵字：修復(fù)工程 電氣設(shè)計1 對保護性建筑的一些認識20世紀90年代以來，隨著房地產(chǎn)市場的興起，各地舊城區(qū)改造掀起一波又一波熱潮。其中不少地方采取“全拆全建”、“整舊如新”的改造方式，使一批歷史街區(qū)和優(yōu)秀歷史建筑遭到破壞。近代上海的開埠已經(jīng)有一百多年的歷史，百余年來建造在這里的高樓大廈、亭臺樓閣、園林場館，有的巍峨魁偉，有的精致秀麗，有的典雅古樸，上海被稱為“萬國建筑博覽會”是當(dāng)之無愧的。至于與歷史事件和歷史名人有關(guān)的建筑更是不計其數(shù)，它們代表著各個年代

2、的上海城市歷史文化，有的是無價之寶。在描寫上世紀30年代的一些小說以及影視劇中，往往會把上海外灘的海關(guān)鐘聲、國際飯店的雄姿、百樂門舞廳閃爍的霓虹燈等作為烘托歷史故事的背景。這些已在一些國人心中埋下深深的印象，這就是歷史文化的重要價值。今天人們已經(jīng)認識到：每一座城市都有屬于她的獨特的建筑，這是城市創(chuàng)造力和城市精神的表現(xiàn)。這些代表歷史文化的建筑物，不但顯現(xiàn)城市文化的深度，體現(xiàn)城市特有的個性魅力，而且還能提升這座城市的神韻和光彩，是其它事物和新的建筑無法替代的。所以，如果無視城市歷史文化遺產(chǎn)的重要價值，在城市建設(shè)和改造中，簡單地推倒了事，把歷史的“文脈”切斷，那會造成無法彌補的損失?，F(xiàn)在各級政府和部

3、門已加大了對保護性建筑的保護力度，上海市歷史文化風(fēng)貌區(qū)和優(yōu)秀歷史建筑保護條例于2003年1月1日的實施，更是讓許多人為之振奮。近年來，筆者有機會先后參加了對上海的中共一大會址、百樂門舞廳、某藏書樓、國泰電影院等保護性建筑修復(fù)工程的電氣設(shè)計?，F(xiàn)以某藏書樓為例，談?wù)劰P者對保護性建筑修復(fù)工程電氣設(shè)計的粗淺體會。2 工程概況某藏書樓原系某天主堂藏書樓，是上海著名近代保護性建筑。包括兩幢樓，均為磚木結(jié)構(gòu)，始建于1867至1896年間。一幢為四層西式神甫樓，另一幢為兩層外國傳教士的藏經(jīng)樓，重重疊疊的書架、欄桿、樓梯布局，是當(dāng)年參照梵蒂岡圖書館書房的樣式建造的。它匯集了原某天主堂藏書樓、亞洲文會圖書館、上海

4、租界工部局圖書館等宗教和文化機構(gòu)的32萬冊舊外文文獻，其中1515年至1800年初歐洲出版的西文珍本計1800種二千余冊，另有92種絕大部分都是在上海出版的外文報紙等等。其內(nèi)容涉及哲學(xué)、宗教、文學(xué)、藝術(shù)、歷史、地理、法學(xué)、數(shù)學(xué)、天文學(xué)等各門學(xué)科；其語種包括拉丁語、法語、英語、西班牙語、德語、日語、俄語等20種語言；其珍貴的版本價值、史料價值和學(xué)術(shù)價值體現(xiàn)了館藏舊外文文獻資源的豐富內(nèi)涵。它們是研究中西關(guān)系史、中西文化交流史、歐美漢學(xué)等的珍貴史料。保護這些書籍先得保護書庫。目前人們對保護性建筑通常采取三種保護方式：一是完全保護型，即開展文物式原汁原味的保留；二是局部保護型，即在保留建筑外貌的基礎(chǔ)上

5、對結(jié)構(gòu)和功能進行改造；三是風(fēng)貌保護型，即保留原規(guī)劃布局、建筑語言符號和綠化環(huán)境，采用現(xiàn)代科技手段進行更新改造。某藏書樓則是根據(jù)上海市委市府提出的“整舊如舊，恢復(fù)原貌”的要求，進行修復(fù)改造。3 某藏書樓修復(fù)工程電氣設(shè)計特點保護性建筑的建造年代悠遠，其電氣部分大多是：用電負荷單一(原僅供照明)，等級較低，用電量小(如某藏書樓修復(fù)前用電量僅40kW左右)，低壓(220380V)單電源引入；無專用配電間或配電間狹??；接地系統(tǒng)簡單，僅在進戶處作獨立接地；電氣線路年久失修，長期高密度超負荷使用，系統(tǒng)混亂；弱電部分僅有電話。實施修復(fù)時，為滿足文物保管與修復(fù)、科學(xué)研究、陳列展覽等三大功能的需要并實現(xiàn)計算機網(wǎng)絡(luò)

6、與信息管理、消防與安防技術(shù)，建筑形體的展示與藝術(shù)勾勒，而需給陳舊的樓房添加現(xiàn)代化設(shè)備并健全功能。主要包括：消防系統(tǒng)(消火栓和預(yù)作用噴淋系統(tǒng)、火災(zāi)自動報警和消防聯(lián)動控制)、通信、計算機網(wǎng)絡(luò)、安全防范、應(yīng)急照明和泛光照明、空調(diào)等。上述系統(tǒng)和設(shè)備的增加，必然提高了建筑的用電負荷等級，并需配置相應(yīng)的功能房。為遵循“整舊如舊”的原則，電氣專用房間的增設(shè)、電氣線路的敷設(shè)方式和走向等，在滿足現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范的前提下，因地制宜，盡量做到不破壞原有建筑的結(jié)構(gòu)，又不影響其使用功能。4 供配電4.1用電負荷隨著藏書樓消防、安防等現(xiàn)代化功能的注入，用電負荷的級別有了提升。修復(fù)工程中新增的應(yīng)急照明、消防、安防等按規(guī)范要求屬

7、二級負荷，其余則為三級負荷?？照{(diào)功能的增加，使用電負荷大增，總計算有功功率達280kW。受總平面的限制，五位置安放將整個建筑作為一個整體進行控制的集中空調(diào)系統(tǒng)的室外機組，而采用了可“見縫插針”相對分散布置的多聯(lián)分體空調(diào)系統(tǒng)，使安裝空間減少達50，能耗降低。即便如此空調(diào)用電負荷仍占了整個用電負荷的49，約為照明負荷的16倍。而二級負荷占整個用電負荷的24。42 供配電系統(tǒng)根據(jù)上海市低壓用戶電氣裝置規(guī)程(DGJ08100-2003)修復(fù)后的藏書樓用電負荷已超過200kW，必須設(shè)置用戶變壓器，為此引入lOkV電源一路并選用1004kV、400kVA變壓器一臺(負荷率為07)，供常用；另引入22038

8、0V低壓獨立電源一路(容量65kW)作為備用。低壓系統(tǒng)的接地采用TNS型式。建筑內(nèi)的工作照明、應(yīng)急照明和空調(diào)采用樹干式分層配電，既便于發(fā)生火災(zāi)時非消防電源的自動切斷，又方便正常運行操作和檢修；消防、安防和計算機網(wǎng)絡(luò)等采用放射式配電，雙電源末端切換。43 變配電間利用建筑底層原雜房和部分走道改造為變配電間，把高壓柜(真空開關(guān))、帶防護罩的干式變壓器和抽屜式低壓柜合置在同一間內(nèi)。地坪重做架空樓板，并增設(shè)總等電位聯(lián)結(jié)。采用下進上出的走線方式，柜下設(shè)電纜溝、頂板下吊電纜橋架。變配電間布置見圖2。5 照明修復(fù)工程電氣設(shè)計將照明分為工作照明、應(yīng)急照明、安防照明和景觀(泛光)照明。展室、文保研究室和修復(fù)室的

9、工作照明要求較高，所以選用的光源色溫小于3300K，顯色指數(shù)Ra大于80，無眩光。為保護館藏經(jīng)書文物(有些是百余年前出版的羊皮書)不受紫外線的輻射損傷，設(shè)計選用了歐司朗的L36W型低紫外線熒光燈管作為書庫內(nèi)書架上的照明光源，并配以飛利浦燈具的特殊過濾遮光罩，以吸收紫外線而使光源產(chǎn)生的紫外線輻射傷害降到最低限度。該修復(fù)工程的應(yīng)急照明主要設(shè)在消防控制與安保監(jiān)控室、疏散走道、公共閱覽室、變配電間、消防泵房等處，是在正常照明失效時，為繼續(xù)工作(暫時繼續(xù)工作)而設(shè)的備用照明；以及在火災(zāi)的情況下，用以確保安全出口通道能被有效辨認，使人們能從室內(nèi)安全撤離至室外(或某一安全地區(qū))，而在疏散走道和公共出口等處設(shè)

10、置的疏散照明。應(yīng)急照明采用了以電網(wǎng)引來有效獨立電源作為后備交流應(yīng)急電源的集中供電式系統(tǒng)，其供電容量、供電時間和轉(zhuǎn)換時間均能滿足要求，但在重大災(zāi)害時，其供電可靠性可能受到破壞，失去應(yīng)急照明供電的作用。為此，對特別重要場所如消防控制與安保監(jiān)控室、公共閱覽室、變配電間、消防泵房的備用照明和疏散照明燈具，另加帶蓄電池并采用三線式配線，以使蓄電池處于常充電狀態(tài)。本工程中，安保照明實際為應(yīng)急照明的一部分。由于安保攝像機的靈敏度與被攝目標的照度密切相關(guān)，不同靈敏度的攝像機所需的入射光通量是不同的。民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范 (GB5019894)規(guī)定，監(jiān)視目標的最低環(huán)境照度應(yīng)高于攝像機最低照度的10倍

11、。本工程中安保系統(tǒng)選用最低照度為1lx的高靈敏度彩色攝像機，參照涉外建設(shè)項目安保電視系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范(DBJ081699)，其被攝目標的環(huán)境照度宜為30lx。為使夜間能有效地對藏書樓進行監(jiān)控，在層應(yīng)急照明配電箱另設(shè)與安保系統(tǒng)聯(lián)動的開關(guān)，一旦防盜報警系統(tǒng)接收到入侵信號，將由安?？刂剖沂謩踊蜃詣又苯娱_啟安裝有攝像機的走道、展廳、書庫等處的相應(yīng)應(yīng)急照明燈，以保證攝像機清晰工作的足夠照度。泛光照明的設(shè)置是為充分表現(xiàn)藏書樓的整體建筑形象和藝術(shù)內(nèi)涵，使其立面有比較均勻的照度、適當(dāng)?shù)年幱昂土炼葘Ρ取ＴO(shè)計確定沿街面為主要觀察點，將泛光照明燈具離開建筑物一定的距離設(shè)置，采用同一方向照射，突出重點區(qū)域，從而達到了較佳

12、的效果。6 火災(zāi)自動報警與消防聯(lián)動控制系統(tǒng)修復(fù)工程增加的主要功能之一是消防，設(shè)計考慮了使修復(fù)后的建筑能滿足現(xiàn)行的有關(guān)消防規(guī)范和規(guī)定，同時結(jié)合原有建筑(結(jié)構(gòu))的實際情況使之可行，而設(shè)置了消防泵及消火栓系統(tǒng)、預(yù)作用噴淋系統(tǒng)、火災(zāi)自動報警與消防聯(lián)動控制系統(tǒng)。消防水泵房設(shè)置于建筑的半地下室，而在建筑的底層專辟一間有直通室外出口的消防控制室，并兼作安防和網(wǎng)絡(luò)控制室。為節(jié)省安裝位置和空間，火災(zāi)自動報警與消防聯(lián)動控制系統(tǒng)采用壁掛式主機，設(shè)有一個回路，實際使用地址總數(shù)為96個(其中智能型感煙探測器57個，地址編碼器11個，帶地址手動按鈕11個，控制模塊15塊，警鈴模塊2塊)，并設(shè)有消防緊急電話。當(dāng)確認火災(zāi)報警

13、時，開啟相關(guān)層警鈴，消防廣播；當(dāng)噴頭動作時，水流開關(guān)和預(yù)作用閥動作，由主機啟動噴淋泵；當(dāng)消火栓按鈕動作時，消防泵直接啟動，主機接收消火栓按鈕動作信號；在以上設(shè)備動作的同時，由主機切斷非消防電源，而設(shè)備動作的狀態(tài)信號由主機接收、顯示并打印。7 安全防范系統(tǒng)根據(jù)文物系統(tǒng)博物館風(fēng)險等級和安全防護級別的規(guī)定(GA27-92)，某藏書樓修復(fù)工程安全技術(shù)防范系統(tǒng)按一級風(fēng)險等級的保護要求進行設(shè)計，包括防盜巡更報警子系統(tǒng)、電視監(jiān)控子系統(tǒng)和門禁管理子系統(tǒng)。白天以電視監(jiān)控為主，對出入口、通道、展示廳、書庫進行監(jiān)視與計算機數(shù)字錄像，并對進出重要書庫的人員實現(xiàn)出入權(quán)限控制及出入信息記錄；夜間以防盜報警為主，通過周界、

14、書庫窗戶、出入口通道、展示廳、藏書庫進行層層設(shè)防。同時要求值班人員定時定點對藏書樓周界進行巡邏，檢查圍墻、窗戶、大門等有無異常情況。71 防盜巡更報警系統(tǒng)防盜巡更報警系統(tǒng)是整個安防系統(tǒng)的核心，設(shè)有主控計算機一臺，為避免現(xiàn)場大量的管線敷設(shè)，主機采用總線通訊方式，通過總線擴展模塊接受現(xiàn)場報警點信號。系統(tǒng)由編程器1個、8防區(qū)總線擴展模塊6塊、2防區(qū)總線擴展模塊2塊、通信接口模塊1塊、數(shù)字量輸出控制模塊1塊、系統(tǒng)打印機1臺等構(gòu)成。一旦報警，立即通過計算機CRT(圖形顯示技術(shù))顯示報警區(qū)域電子地圖，該電子地圖上的報警點由正常狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榧t色閃爍，同時在信息窗口實時顯示報警點位代號、報警區(qū)域名稱及相應(yīng)的處警

15、預(yù)案。系統(tǒng)的聯(lián)動控制是警后自動化處理功能的重要方面，通過串行通訊口由計算機直接控制數(shù)字量受控點。前端防盜探測器的防范配置是：圍墻上設(shè)置7對主動紅外探測器(采用雙光束檢知方式，適合在雨、霧、雪天等惡劣環(huán)境下使用)，形成一道周界報警；內(nèi)部主要通道、展廳、書庫設(shè)置墻裝雙鑒探測器(帶下視防潛行功能)23個與被動紅外探測器(長距離，防塵、防蟲密封，溫度補償)4個；一層、二層的書庫窗戶設(shè)置42個簾幕式探測器。巡更系統(tǒng)集成在防盜報警系統(tǒng)中，共設(shè)置8個巡更點，可任意設(shè)置巡更路線、巡更時間、巡更內(nèi)容、巡更人員。72 電視監(jiān)控系統(tǒng)電視監(jiān)控系統(tǒng)是日常管理與觀察整個藏書樓運行狀態(tài)的有效手段，更是報警以后現(xiàn)場發(fā)生情況取

16、證的重要依據(jù)之一。由前端攝像機16臺(其中彩色15臺)、矩陣切換主機、計算機數(shù)字硬盤錄像、監(jiān)視器顯示切換四部分組成。為在夜間能有效地對藏書樓進行監(jiān)控，將在安裝有攝像機的通道、展廳、周界圍墻等場所的照明與監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動，在控制室值班員能手動或自動進行控制。一旦防盜報警系統(tǒng)接收到入侵信號，電視監(jiān)控系統(tǒng)自動切換現(xiàn)場畫面至指定監(jiān)視器，并觸發(fā)錄像機進行報警實時錄像。前端防盜探測器為直流12V，攝像機為交流24V，每層配置1個3A、12V、DC開關(guān)電源與1個3A、24V、AC的變壓器。73 門禁管理系統(tǒng)在藏經(jīng)樓書庫門及神甫樓二、三、四層書庫門等6處，配置了非接觸卡IC“一卡通”門禁管理系統(tǒng)?？筛鶕?jù)管理的需要

17、自由設(shè)置人員出入的區(qū)域與時間，能自動識別、判斷、讀寫、記錄出入人員的信息。當(dāng)有非法闖入、門鎖或感應(yīng)器被破壞等情況出現(xiàn)時，系統(tǒng)會發(fā)出異常報警信息。考慮到門禁系統(tǒng)的工作電流較大，線路損耗較大，設(shè)計強電220V至每個門禁控制箱，每個門禁配1臺開關(guān)電源，其輸出電壓為12V(3A)。為提高整個安全防范系統(tǒng)的安全性和可靠性，控制室內(nèi)設(shè)置在線220V UPS不間斷電源1臺，保證整個安防系統(tǒng)連續(xù)60分鐘以上的供電，防盜巡更報警部分單獨供電可連續(xù)工作24小時以上。該修復(fù)工程中尚包括計算機網(wǎng)絡(luò)、電話和有線電視系統(tǒng)。集中了交換設(shè)備和配線架的計算機網(wǎng)絡(luò)柜，合置于消防、安?？刂剖覂?nèi)。計算機網(wǎng)絡(luò)信息點的位置，特別考慮原有建筑和整排書架及家具等的布置，并與強電插座相對應(yīng)。對較大空間布置的目錄兼展示廳，則配置無線發(fā)射的網(wǎng)絡(luò)信息點，從而避免了地面走線槽和地插座的設(shè)置。其余電話、有線電視系統(tǒng)均屬常規(guī)設(shè)計，限于篇幅此處不贅述。8 其它a由于功能的增加使各類強、弱電線路大量增加，合理的走向及敷設(shè)方式對保護性建筑而言就，顯得格外重要。該項目中電