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高档酒店厨房安装负荷和电气设计,建筑环境与设备工程论文摘 要： 在当前国内规范及图集缺少相关内容的情况下，结合一次机电设计及二次机电设计，从配电、照明、接地、火灾自动报警等方面，对五星级酒店厨房电气设计给出作者的见解和建议。 本文关键词语 : 五星级酒店;厨房;负荷等级;事故风机;可燃气体探测器;潮湿场所; 一次机电设计;二次机电设计; Abstract： In the absence of relevant contents in the current domestic codes and atlas, the author combines the primary M E design and the secondary M E design,and gives opinions and suggestions on the electrical design of kitchens in five-star hotels from the aspects of power distribution,lighting,grounding and automatic fire alarm. Keyword： five-star hotel; kitchen; load level; emergency fan; combustible gas detector; wet locations; primary M E design; secondary M E design; 0、 引言 自上世纪80年代初，我们国家第一家五星级酒店广州白天鹅宾馆开业以来，高级酒店在国内经历了近40的发展。改革开放的前十年，我们国家五星级酒店屈指可数，只在部分直辖市和省会城市中存在，随着社会经济的不断增长，科技不断发展，人民生活水平不断提高，为知足日益增长的人民物质文化生活需求，近20年里，我们国家五星级酒店的数量不断增长，规模也越来越大。据统计，截止2022年底国内四星级酒店2 500家左右，五星级酒店800家左右。能够预见，随着改革开放的进一步深切进入和我们国家经济规模和实力的继续增大，旅游、会展等新兴的朝阳产业越来越被各级地方所重视，作为重要配套的五星级酒店的建设仍然会保持持续增长的态势。 五星级酒店的餐饮系统厨房及餐厅，是酒店的重要组成部分，是知足客人餐饮需求及部分社会宴会需求的场所，据统计，整个餐饮系统负荷占酒店总安装负荷的20%左右。对于厨房的电气设计，国家标准、规范、图集相关内容较少，而世界上知名酒店品牌均有自个的机电设计标准，这些标准各自独立，内容各不一样，且牵涉到厨房电气设计部分也语焉不详，给设计人员带来不少的困惑。要弄清楚整个餐饮系统的电气设计，需要对其有全面的认识。笔者曾介入多个五星级酒店的电气设计，包括二次机电设计，试图通过本文对餐饮系统中的厨房设计进行较为全面的梳理。 1、 厨房分类 根据五星级酒店配置标准，以独栋建筑为例，会在酒店中配置如下厨房： a.员工厨房。一般位于地下1层，主要功能是为酒店员工提供早/中/晚餐服务。 b.厨房。一般位于地下1层，主要功能是整个酒店食材的粗加工、西饼房、各种食材的高/低温冷库、卸货区等。 c.宴会厨房。一般位于1层，主要功能是作为酒店宴会厅配套厨房，为承接各类大型酒会及婚宴提供服务。 d.中餐厨房。一般位于1层/2层，主要功能是提供中式餐饮服务，配套有中餐厅及大小包房。 e.全日餐厨房。一般位于1层/2层，主要功能是提供早餐和西式中/晚自助餐等服务。 f.特色厨房。一般位于1层/顶层，主要功能是提供海鲜、西餐等国内及全球各地的特色美食。 g.其他有厨房设备的区域。主要是行政酒廊、大堂吧备餐间、包厢备餐间、隔油池、会议茶歇、客房楼层服务间等。 以上只是常规五星级酒店厨房配置，根据酒店的规模、定位不同，厨房配置略有差异不同。 2 、厨房安装负荷 厨房是酒店中的用电大户，一般在设计初期如初步设计阶段都是以预估为主，在施工图阶段，有条件的情况下，能够请业主尽早提供相应用电需求业主通过厨房参谋得到相关数据。假如数据偏差太大，会影响到变压器的负荷计算。但在实际操作经过中，项目业主往往还未签约厨房参谋单位，很难提供相应数据，这就需要设计师有一定的酒店项目设计经历体验。笔者近年来介入了多个五星级酒店的全经过设计，包括后期精装配合服务和二次机电设计，对厨房用电有一定的了解。如表1所示统计了笔者近年来介入过的酒店厨房安装负荷情况。 从表1统计数据能够看出，酒店厨房安装负荷普遍较大，个别酒店厨房安装负荷偏小。这和厨房参谋的设计息息相关，考虑运营方便，很多酒店不设置蒸汽锅炉，而开放式地下厨房若不靠外墙，消防禁止使用燃气，进而厨房内大量设备如洗碗机和蒸烤箱等均选用电设备，如某酒店最大的洗碗机功率一台可达52.7 k W，蒸烤箱一台可达65.5 k W。 3 、厨房电气设计 3.1 、负荷等级 根据GB 51348-2022(民用建筑电气设计标准下面简称(民标附录A表A第21条，五星级酒店厨房照明及厨房用电均为一级负荷。另根据JGJ 62-2020(旅馆建筑设计规范表6.3.1，五星级酒店厨房照明用电为一级负荷，厨房动力负荷为二级负荷。两本规范中关于厨房照明用电均为一级负荷，但关于厨房动力用电负荷等级不一致，本着规范“就高、就新 原则，本文均按一级负荷考虑。 表1 笔者近年来介入设计的酒店厨房安装负荷统计 另根据酒店管理公司的机电设计标准，厨房一部分重要动力负荷如高低温冷库、鱼池，以及保证厨房正常运行的排油烟机和保障厨房安全的事故排风机等属于重要负荷，需柴油发电机供电保障。 统计五星级酒店厨房常用设备的负荷等级及供电要求如表2所示。 表2 五星级酒店厨房常用设备负荷等级 3.2、 配电设计 按(民标第3.2.10条，一级负荷应由双重电源的两个低压回路在末端配电箱处切换供电。在实际设计中，由于厨房普通负荷较大，一般设计思路均采用由变电所低压柜放射式供电到厨房末端切换的做法。对于厨房重要负荷，由于需保障的负荷对单个厨房来讲较小大致为厨房普通负荷5%15%，能够在总配电间设置两个重要负荷总箱，再分别放射至每个厨房并末端切换供电。 厨房设备需用系数，根据(工业与民用供配电设计手册第四版第13页表1.4-4，厨房普通动力设备需要系数可按kd=0.4选择，厨房重要负荷，表1.4-4未提及，但考虑此负荷量不大且属于保障负荷，建议需要系数按kd=0.91.0考虑。以上系数均为计算变压器容量时的系数，对于末端配电箱，厨房普通动力建议按kd=0.75计算。 关于排油烟机和事故风机，在实际设计经过中，根据暖通专业布置情况，通常有两种做法，一种是分散设置在厨房内或附近，另一种是集中设置在设备夹层之中。对这两种情况，应分别予以考虑。第一种情况下，建议由厨房重要负荷总箱给排油烟机和事故风机供电；第二种情况下，建议在设备夹层设置双电源总箱分别给排油烟机和事故风机供电。 对于排油烟机配电，国标图集16D303-2(常用风机控制电路图未提及其控制原理图，但根据其工作原理，按第77页平常用单速风机电路图XKTF-1设计，需要注意的是当风机不在厨房内时在厨房外或设备夹层要在厨房内便于操作的位置设置手动控制按钮，此按钮启动排油烟机的同时还需要连锁启动其对应补风机。排油烟机不同于普通风机，固然规范未提及其负荷等级，但一般按一级负荷供电，至于能否需柴油发电机提供保障，需根据酒店管理公司机电设计标准确定。 对于事故风机配电，可按国标图集16D303-2第89页平常兼事故两用单速风机电路图XKGF-1设计，需要注意的是当风机不在厨房内时在厨房外或设备夹层要在厨房内外便于操作的位置分别设置手动控制按钮。根据GB 50736-2020(民用建筑供暖通风与空气调节设计规范第6.3.9条第2款，若未设或漏设按钮，则违背强条，由于此为暖通专业规范，很多设计师初次设计时容易遗漏。除此之外，事故风机能否按消防设备配电业内有一定争议，同样在前述规范第6.3.9条的条文讲明中明确指出“事故通风不包括火灾通风 ，可理解为厨房事故风机不会像消防风机那样直接在火灾时介入工作，其主要目的是“预防设备、管道大量逸出有害气体 ，是保证安全生产和保障人民生命安全的一项必要的措施，鉴于其重要性，可按普通负荷中的最高负荷等级考虑。当然考虑到相关酒店管理公司机电设计标准要求，需有柴油发电机提供保障。 对于厨房配电箱，建议在初步设计时，由电气专业提出在每个厨房靠近公共走道的区域，分割出一个34 m2的小房间，作为厨房配电箱柜专用配电间。理由如下：(1)厨房参谋布置厨房设备时不会考虑电气配电箱柜，基本上是根据厨房操作流线和需求整体布置，会导致后期配电箱柜没有安装位置；(2)厨房固然有机械通风和排油烟设备，但整体还是一个充满油烟和湿度较大的场所，假如在厨房内明装，会有少量油烟颗粒或水蒸气附着在配电柜和电气开关等触头上，存在安全隐患，即便采用IP防护等级较高的配电箱柜，长期使用下来，也有一定的风险；机电参谋及酒管公司一般也不允许配电箱柜直接放在厨房内。 3.3 、厨房内管线敷设 首先需明确一个概念：厨房能否属于“潮湿场所 ？ 根据JGJ 64-2021(饮食建筑设计标准第5.3.6条的条文讲明“饮食建筑的加工间、烹饪间、洗碗间属于潮湿场所，规定电气设备外壳等的防护等级是为了保证用电安全。 以及此规范“1总则 的适用范围第1.0.2条“本标准适用于新建、扩建和改建的有就餐空间的饮食建筑设计，包括单建和附建在旅馆、商业、办公等公共建筑中的饮食建筑。不适用于厨房、集体用餐配送单位、医院和疗养院的营养厨房设计。 能够判定五星级酒店的厨房属于“潮湿场所 。另外根据GB 50575-2018(1 k V及下面配线工程施工与验收规范第4.1.6条的条文讲明对潮湿场所有一个定义，即“潮湿场所指相对湿度大于80%的场所 。而查阅各大酒管公司的机电标准，但凡对厨房相对湿度有要求的，未见有超过65%的。即根据此规范及数据，能够明确在实际使用中，厨房不属于“潮湿场所 。两本规范相互矛盾，让设计人员无所适从，也给审图人员带来一定的难度。结合(民标第9.8.6条的条文讲明，考虑到五星级酒店的重要性，以及厨房的特殊性，本文以为厨房应按潮湿场所考虑。 厘清“潮湿场所 概念后，厨房的管线敷设就有了设计根据：如(民标第8.3.2条“明敷于潮湿场所或埋于素土内的金属导管，应采用管壁厚度不小于2.0 mm的钢导管，并采取防腐措施。明敷或暗敷于枯燥场所的金属导管宜采用管壁厚度不小于1.5 mm的镀锌钢导管 。GB 50054-2018(低压配电设计规范第7.2.10条“暗敷于枯燥场所的金属导管布线，金属导管的管壁厚度不应小于1.5mm；明敷于潮湿场所或直接埋于素土内的金属导管布线，金属导管应符合现行国家标准(电气安装用导管系统第1部分：通用要求GB/T 20041.1或(低压流体输送选用焊接钢管GB/T 3091的有关规定。 根据以上规范，厨房内部管线敷设以明敷为主，由配电箱出来后走桥架，桥架至设备采用穿壁厚2.0 mm的钢管明敷，不得采用KBG和JDG等薄壁钢管，明敷的金属导管应做防腐、防潮处理。然而实际上，很多酒店二次机电设计时，缺少图审的审查及规范的约束，为了施工方便而采用JDG或KBG管的较多。金属导管明敷于潮湿场所，会遭到不同程度的锈蚀，为保障线路安全，应采用厚壁镀锌钢导管，这值得引起设计师重视。 3.4 、厨房内接地设计 根据JGJ 64-2021第5.3.6条和5.3.10条，大致提供了厨房接地设计的一些根据：(1)电气设备外壳、灯具、插座等的防护等级不应低于IP54，操作按钮的防护等级不应低于IP55;(2)厨房区域及其他环境潮湿场地的配电回路，应设置剩余电流保卫。 笔者以为，厨房既然属于潮湿场所，还应该在厨房内设置局部等电位LEB。理由如下： a.厨房区域用电设备很多，配电箱出线回路相应很多，有些厨房甚至有三四十个回路，这里面有单相的插座回路，也有大型三相设备回路如洗碗机、蒸箱、烤箱等，这些三相设备本身泄漏电流较大，采用常规的RCD (30 m A，很容易由于线路及设备老化导致泄漏电流增大而跳闸，带来使用不便。有些酒店管理不到位，后勤维修人员甚至可能会拆除RCD，导致保卫缺失，带来危险。 b.根据JGJ 62-2020第6.3.4条第2款“浴室、洗衣房、游泳池等场所应设置局部等电位联合。 对于酒店建筑，厨房类似于洗衣房，电器设备诸多，又属于潮湿场所，固然未提到厨房，但能够理解为类似洗衣房这样的场所如厨房也应该设置局部等电位联合。 c.根据GB 50054-2018第5.2.5条的条文讲明“总等电位联合固然能大大降低接触电压，但假如建筑物离电源较远，建筑物内保卫线路过长，则保卫电器的动作时间和接触电压都可能超过规定的限值。这时应在局部范围内再做一次等电位联合即局部等电位联合。 d.根据(民标第9.8.6条第5款“厨房设备应设置等电位联合。 厨房末端回路用电的设备发生接地故障，若该设备距离建筑物总等电位甚远，接地故障回路阻抗较大，发生接地故障时PE线上全长所产生的电压降，也即该处的接触电压，超过了其限值50 V，又由于回路阻抗大/故障电流不够大，末端回路上的过电流防护电器主要是断路器不能在规定的时间内切断电源，这时人体若同时触及故障设备和旁边带地电位的其他设备就有电击的危险。前面提及若回路装设RCD，则可迅速切断电源，怕就怕因物业管理人员因其泄漏电流大导致经常跳闸而拆除RCD，则会给厨房内的操作人员带来潜在的危险。除此之外IEC推荐采用的措施是设置局部等电位联合，做了局部等电位联合后接触电位差将大大减少，甚至连触电的感觉也没有。 故建议在厨房内设置LEB，对大型三相厨房电器设备，采用RCD+局部等电位联合或辅助等电位联合的方式；对其他插座供电的单相小型厨房设备采用带RCD的方式。既能保证厨房的用电可靠，也能保证厨房用电安全，成本也不会增加。 3.5、 厨房照明设计 厨房属于需二次机电设计的场所，故在一次机电设计时可不设计，但是要预留好配电箱及用电容量。厨房照度要求可参考JGJ 64-2021表5.3.3。值得关注的有下面几点： a.厨房属于潮湿场所，厨房内的灯具、开关的防护等级不应低于IP54，且灯具配电回路需设置剩余电流保卫JGJ 64-2021第5.3.10条。 b.厨房除正常照明外，需考虑备用照明，其照度不低于正常照明的1/5 (JGJ 64-2021第5.3.7条，且需由柴油发电机供电，在这点上，与常规五星级酒店机电设计标准要求一致。 c.厨房照明一般二次机电设计，管线为明配管，需知足规范对潮湿场所的要求。 3.6 、厨房内火灾自动报警设计 厨房火灾自动报警系统设计需要重点关注的是厨房内可燃气体报警系统的设计。在市政条件及规范许可情况下，酒店一般会从市政引入管道燃气进入厨房。市政管道燃气一般是液化天然气LNG，其成分主要为甲烷，密度为0.680.75 kg/m3，与空气的相对密度为0.550.62，被公认是地球上最干净的化石能源。还有一些酒店地处偏僻，无管道燃气进入或当地无天然气资源，替代产品为液化石油气LPG，作为石油炼化的副产品，其主要成分为丙烷、丁烷，气态的液化石油气比空气重约1.5倍，部分地方已广泛应用于民用领域。在进行厨房可燃气体报警系统设计时，一定要先了解燃气的成分。针对不同的气源需不同设计主要区别是比空气轻或比空气重，可燃气体探测器设置详见国标图集14X505-1(火灾自动报警系统设计规范图示第66页。 除此之外其他需要关注的几点： a.可燃气体探测报警系统作为一个独立的由可燃气体报警控制器和可燃气体探测器组成的子系统，不能将可燃气体探测器接入火灾探测报警系统总线，该系统需要有自个的独立电源供电，电源可由系统独立供应，可以根据工程的实际情况就地获取，但就地获取的电源，其供电的可靠性应与该系统一致。建议从柴油发电机供电的备用照明或厨房重要电源箱获取电源。 b.燃气探测器发出报警信号，信号需反应到消防控制室可燃气体报警主机，由主机发出控制信号快速关闭燃气阀门，并联动开启厨房事故排风机，启动保卫区域火灾声光警报器此声光警报器同样独立设置，不接入火灾自动报警系统。 c.厨房内排油烟罩一般会设置湿式化学灭火系统如安素Ansul食人鱼系统，此系统可快速扑灭火焰和冷却发热外表，与此同时产生一个强大的蒸汽防护层，防止死火复燃，且不会对烹饪设备造成任何损坏。此系统独立于可燃气体报警系统，由火灾报警总线联动启动，需增加单独的输入/输出模块。 d.由于厨房使用燃气甲烷、丙烷或丁烷，燃烧不充分时会产生有毒气体CO，故需在厨房增设带蜂鸣底座的CO探测器一般是根据酒店管理公司机电设计标准要求，CO气体比空气轻，CO探测器应安装在距天花板约0.3 m，距CO的气源半径1.5 m范围内，并且通风良好处。除此之外CO控制器及联动事故风机做法同可燃气体控制器。 4 、建议 随着我们国家综合国力的不断提升，旅游度假、商务人群对五星级酒店的需求日益旺盛，国内五星级酒店的建设也方兴未艾。世界主流的国际酒店品牌也纷纷进入国内，对设计从业人员也提出了更高层次的要求：既要知足国内的规范，也要知足国外酒店管理集团的机电设计标准。厨房作为五星级酒店重要的组成部分，其电气设计的完好性、可靠性、安全性不言而喻，对此有下面建议： a.设计根据缺乏，当前仅有的2本规范JGJ64-2021(饮食建筑设计标准和JGJ 62-2020(旅馆建筑设计规范有部分内容牵涉到酒店电气设计，给设计师造成困扰，更多的根据来自酒店管理公司机电设计标准，然而此标准非国家规范且部分内容与规范相矛盾，或高于规范，或低于规范要求，作为设计根据图审人员不一定认可。建议在规范更新时尽量完善设计根据，十分是一些主要、重要内容上让设计人员有规可依。 b.规范关于酒店厨房的负荷等级认定相互矛盾，如JGJ 62-2020(旅馆建筑设计规范规定厨房负荷为二级负荷，而(民标则以为属于一级负荷，建议在规范更新时负荷等级统一，不要让设计人员无所适从。 c.酒店包括厨房属于全精装修场所，一次机电设计仅考虑预留，主要工作由精装修和二次机电设计完成，对于一些重要的内容一次机电设计无法把控其质量，固然精装修也需要走图审，但很多时候都流于形式，二次机电设计缺少校审，很多项目甚至外包，其图纸完成质量较差，有些内容已偏离或达不到一次机电设计的要求，留下质量隐患。建议相关规范更新时，补充二次机电设计相关条文。 d.厨房一次机电设计时，需完善对二次机电设计的要求，包括但不限于：照度及LPD值、按钮、插座及灯具的防护等级、配电回路带剩余电流动作保卫、配电柜位置、暗埋及明敷金属管材要求等。这也是设计师“自我保卫 的一种必要措施。 e.酒店包括厨房除需按规范设计外，还需要知足相关酒店品牌机电设计标准，这意味着图纸需先通过图审，修改图审意见后，再提交酒店业主聘请的机电和消防参谋二次审图。而往往二次审图内容较一次审图意见更多，修改内容也更多，有些修改甚至推翻原有图审意见。这需要设计人员把握好尺度，仔细研究酒店管理公司机电设计标准，在知足国家规范的同时尽量知足酒店管理公司机电设计标准。 5 结束语 “管中窥豹，可见一斑 ，厨房作为酒店的一部分，尚有很多值得考虑和重视的内容，可见酒店电气设计的复杂性、重要性非同一般。作为设计师，应该不断学习，不断提高自个对规范的认知和理解并灵敏运用，不能被机电参谋所谓的酒店标准所“挟持 ，既要详细自我独立考虑分析判定的能力，又要具有协作沟通相互妥协的勇气。 以下为参考文献 1中国建筑东北设计研究院有限公司. 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