О насыщенности сооружений комплекса многочисленными электротехническими системами свидетельствует их далеко не полный перечень: разнообразные системы электрического и постановочного освещения, силового электрооборудования, автоматизации работы установок холодоснабжения, противопожарных и сантехнических устройств; различные системы связи, системы озвучивания, видео- и информационные, судейства, визуально-адресного ориентирования, охранной сигнализации, контроля доступа, видеонаблюдения, беспроводного доступа в Интернет WiFi, учета расхода энергоресурсов, комплексного управления (парковка, билетно-пропускная система, пункты питания и др.), телевизионного полустационара; автоматизированная система мониторинга и управления всем инженерным оборудованием, система мониторинга строительных конструкций покрытия центральной арены и многие другие.
Описать их все в объеме настоящей статьи не представляется возможным. Остановимся лишь на системах электроснабжения, силового электрооборудования и электрического освещения.
Для специалистов, бесспорно, представит интерес как общая энергетическая характеристика объектов комплекса, так и принятые при проектировании основные схемные и конструктивные решения, многие из которых уникальны.
Электроснабжение и силовое электрооборудование
О степени оснащенности основных сооружений разнообразным технологическим оборудованием, светотехническими приборами, санитарно-техническими установками, техническими средствами противопожарной и охранной защиты, многими другими электроприемниками различного назначения можно судить по потребляемой ими электроэнергии. Расчетная нагрузка некоторых сооружений и установок комплекса на напряжении 0,4 кВ составила:
На напряжении 10 кВ электроснабжение Минск-Арены осуществляется от запроектированного распределительного пункта (далее РП), встроенного в здание автостоянки. Учитывая уникальность и многофункциональность комплекса, наличие большого количества электроприемников, требующих высокой степени надежности и бесперебойности электроснабжения, питание РП, который имеет в своем составе три секции с АВР на секционных и вводных выключателях, предусмотрено от трех районных подстанций. По итогам тендерных торгов на поставку ячеек 10 кВ РП укомплектован высоковольтными ячейками типа Narew (“Электромонтаж”, Польша) с выкатными вакуумными выключателями.
На напряжении 0,4 кВ электроприемники комплекса запитываются от шести встроенных трансформаторных подстанций (ТП) с сухими трансформаторами мощностью 2 х 1000 кВ?А (1 ТП),
4 х 1000 кВ?А (1 ТП) и 2 х 1250 кВ?А (4 ТП) отечественного производителя –
Минского электротехнического завода им. В.И. Козлова. На каждой ТП предусмотрено резервирование путем секционирования секций на стороне
10 и 0,4 кВ.
телей с ледовым полем 3700 кВт холодильные установки 1190 кВт
Распределительные устройства 10 кВ в трансформаторных подстанциях выполнены на базе моноблоков типа SafeRing (“АВВ”, Германия). Щиты низкого напряжения ТП укомплектованы современными, имеющими изолированные отсеки панелями закрытого типа серии УКН, изготовленными филиалом ОАО “Белэлектромонтаж” – Минским заводом электромонтажных изделий. Они совмещены с главными распределительными щитами зданий (ГРЩ) и оборудованы устройствами АВР на секционном автоматическом выключателе. Для распределения электроэнергии предусмотрены также вторичные распределительные щиты (ВРЩ) в основном из панелей серии УКН, размещенные в электрощитовых помещениях. На ГРЩ и ВРЩ установлены автоматические выключатели, имеющие втычные контакты, которые при необходимости позволяют оперативно производить замену выключателей.
Для централизованного автоматического отключения при пожаре систем звукофикации, вентиляции и кондиционирования воздуха, а также дорогостоящего оборудования, находящегося в зоне автоматического пожаротушения (информационное табло, медиакуб и др.) на распределительных линиях, питающих указанные системы, имеются автоматические выключатели с независимым расцепителем.
Электроснабжение ответственных нагрузок на напряжении 0,4 кВ дополнительно резервируется децентрализованными устройствами АВР. Для резервирования аварийного освещения помещений для зрителей, шкафов управления автоматизированной системой управления инженерно-техническими системами (АСУ ИТС), устройств правительственной связи, видеонаблюдения, контроля доступа, систем мониторинга вантового покрытия здания центральной арены и некоторых других нагрузок установлены агрегаты бесперебойного гарантированного питания мощностью от 15 до 250 кВ?А с часовым ресурсом работы в автономном режиме. Источники бесперебойного питания оснащаются батарейными блоками закрытого типа и размещаются в специально предназначенных или электрощитовых помещениях.
Говоря об электроснабжении, нельзя не упомянуть о техническом решении, принятом для питания компрессоров систем холодоснабжения ледовых полей (три рабочих компрессора с потребляемой мощностью по 615 кВт каждый) и компрессоров систем кондиционирования (два рабочих компрессора с потребляемой мощностью по 574 кВт каждый) конькобежного стадиона и центральной арены.
Впервые в Республике Беларусь на объектах строительства общественных зданий электроснабжение компрессоров реализовано на напряжении 10 кВ. Предложенное специалистами Белгоспроекта и одобренное Министерством энергетики Республики Беларусь данное техническое решение позволило уменьшить трансформаторную мощность комплекса практически на 3000 кВт, сократить потери электроэнергии, исключить неблагоприятное воздействие на сухие трансформаторы ударных пусковых токов компрессоров, имеющих большую мощность. Распределительные устройства 10 кВ для питания компрессоров выполнены с применением камер UniGear типа Duble Level компании “АВВ”.
Распределительные сети на объектах Минск-Арены выполнены в основном кабелями на лотках открыто и проводами за подвесными потолками (в защитных трубах) на лотках открыто, групповые – скрыто в защитных трубах. В зависимости от назначения помещений, условий среды и материалов строительных конструкций использовались металлические трубы (водогазопроводные оцинкованные, электросварные тонкостенные), трубы из полимерных материалов, гибкие металлорукава с полимерным покрытием, не распространяющим горение, а также электротехнические лотки и короба. Групповые щитки и шкафы, как правило, размещены в специальных электротехнических нишах, к которым обеспечен доступ из общих коридоров.
Основными силовыми электроприемниками комплекса являются холодильные станции систем холодоснабжения ледовых полей и кондиционирования воздуха, электродвигатели систем общеобменной вентиляции, противопожарных насосов и противодымной вентиляции, лифтов, насосов фонтанов на Аллее спортивной славы, оборудование систем радиовещания, телевидения и судейства, электрообогрева, систем отвода талой воды с кровли зданий, технологическое оборудование пресс-центра, ресторанов и буфетов, компьютерное оборудование и др. Значительную часть электроприемников составляют осветительные установки.
Системы электроосвещения
Системы электроосвещения в спортивных залах призваны решать задачи технологического освещения для трансляции соревнований по цветному телевидению, освещения центральных полей и общего освещения трибун. Они поддерживают уровень освещенности, соответствующий европейским стандартам, позволяют осуществлять телевизионные трансляции, гарантируют правильную цветопередачу, равномерное освещение с соблюдением нормируемых соотношений минимальной освещенности к средней и максимальной и исключают возможность слепящего воздействия. Системы электроосвещения создают комфортную для спортсменов и зрителей световую среду, а также способствуют выразительности архитектурного решения и оформления интерьеров.
Освещение зрительного зала центральной арены принято с учетом ее многофункционального назначения. Кроме соревнований по различным видам спорта здесь предполагается проведение шоу-программ, конкурсов, форумов, концертов, требующих праздничной атмосферы, высокой степени освещенности белым и цветным светом, применения движущихся световых эффектов последнего поколения и высокой степени сложности. Для концертно-зрелищных мероприятий предусмотрен комплект светового и светорегулирующего оборудования постановочного освещения. Светорегулирующие блоки устанавливаются в помещении тиристорной, а пульт управления (световая консоль) – в аппаратной управления постановочным освещением.
В зрительных залах светильники рабочего освещения равномерно разбиты на две примерно равные части, питаемые по перекрестной схеме от разных трансформаторов. Для надежного осуществления телевизионной трансляции часть прожекторов запитана от устройства АВР и оборудована блоками мгновенного перезажигания. При кратковременном исчезновении напряжения, например при срабатывании АВР на секционном автоматическом выключателе в ГРЩ, они мгновенно производят повторное зажигание лампы, не допуская дискомфорта для зрителей.
Для качественной работы телевизионного полустационара освещенность зрительных залов арены, конькобежного стадиона и велотрека принята Еср = 1400 лк в плоскости, перпендикулярной оптической оси телекамеры на высоте 1,5 м от пола. Согласно требованию Министерства по чрезвычайным ситуациям, для безопасной эвакуации людей из зрительного зала центральной арены в качестве компенсирующих мероприятий по линиям основных проходов имеется эвакуационное освещение (не менее 500 лк).
Для установки искусственного освещения используются:
- светильники с металлогалогенными лампами (в том числе с блоками мгновенного розжига) мощностью 1000 и 2000 Вт и цветовой температурой 5600 К в зрительных залах комплекса и мощностью 100 Вт на верхнем уровне автостоянки;
- светильники с люминесцентными лампами, в том числе компактными, в помещениях административной части зданий, рабочих комнатах, вспомогательных технических помещениях с длительным пребыванием людей, в коридорах и лестничных клетках служебной части зданий, на местах стоянок машин в паркинге;
- светильники с лампами накаливания в технических аппаратных, вспомогательных и технических помещениях с кратковременным пребыванием людей;
- прожекторы с галогенными лампами накаливания для эвакуационного освещения в зрительных залах (в общей системе освещения не участвуют, включаются автоматически при пожаре);
- светильники с лампами накаливания для эвакуационного освещения неотапливаемой автостоянки.
Система управления искусственным освещением помещений для зрителей, а также коридоров и лестничных клеток интегрируется в общую автоматизированную систему управления и контроля за состоянием инженерного оборудования здания (АСУ).
С учетом многофункциональности спортивных площадок и проведения соревнований различного ранга по многочисленным видам спорта, требующим разных уровней освещенности, предусмотрены различные режимы работы осветительных установок, гарантирующие равномерную освещенность спортивных полей: 7 режимов на центральной арене, 11 – на конькобежном стадионе, 5 – на велотреке.
Для безопасной эвакуации зрителей с трибун при исчезновении напряжения в системе рабочего освещения дополнительно установлены прожекторы с галогенными лампами, которые не участвуют в общей системе освещения, а включаются автоматически. Электроснабжение таких прожекторов осуществляется от агрегатов бесперебойного гарантированного питания.
Светильники в зрительных залах велодрома и конькобежного стадиона размещены на специально разработанных фермах, на которых установлены также пусковые устройства прожекторов, электромонтажная арматура и трубная система электропроводок. Эти фермы использованы и для монтажа систем озвучивания. Обслуживание устройств, размещенных на фермах, производится с помощью специальных передвижных подъемников.
В зале центральной арены для перечисленных целей предназначены ходовые мостики.
Архитектурная подсветка
Система архитектурной подсветки фасадов зданий центральной арены, конькобежного стадиона и велодрома выполнена в единой концепции однотипными осветительными регулируемыми (в том числе и по цвету) установками и имеет возможность одновременного управления подсветкой всех зданий комплекса. Подчеркивая формы и архитектурные особенности уникальных сооружений, она создает праздничное и торжественное настроение.
Система обеспечивает визуализацию создаваемых световых эффектов на экране компьютера диспетчера.
Полноцветная система архитектурной подсветки основывается главным образом на энергоэффективной светодиодной технологии.
Подсветка антаблемента зданий конькобежного стадиона и велодрома выполняется светодиодными прожекторами широкого светораспределения заливающего света (в горизонтальной плоскости), антаблемента здания арены –линейными светодиодными светильниками, обеспечивающими ровную заливку светом в вертикальном направлении.
Центральная арена Конькобежный стадион Велодром Вводно-распределительные устройства, силовые и осветительные шкафы, щиты и щитки, шт. 470 183 150 Кабельная продукция, км 420 174 127 Осветительные приборы, шт.
Всего
В том числе:
с лампами МГЛ и ДНаТ
с лампами накаливания
с лампами люминесцентными
светодиодные
8465
1005
600
5280
1580
2616
615
375
1626
–
2552
377
394
1781
–
Трубы стальные, м 25 16300 4800 Трубы полимерные, м 21 5000 6000Верхняя часть зданий конькобежного стадиона и велодрома (над окнами верхнего этажа каждого из них) подсвечивается линейными светодиодными светильниками с заливкой светом части стены в вертикальном направлении; пять ярусов стен здания центральной арены – светодиодными прожекторами заливающего света (в горизонтальной плоскости). Подсветка козырька главного входа арены выполняется светодиодными регулируемыми, индивидуально адресуемыми светильниками, изменяющими цвет и установленными в узлах металлической структуры козырька, с направлением светового потока вверх.
Управление архитектурной подсветкой зданий осуществляется дистанционно – из центральной диспетчерской комплекса, по месту – со шкафов управления и автоматически – от реле времени по программе УП “Мингорсвет”.
Для наружного освещения территории использованы светильники торшерного типа с энергосберегающими натриевыми лампами серии ДНаТ мощностью 100 Вт, установленные на металлических опорах высотой 4,5 м. Управление освещением территории комплекса выполняется централизованно из пункта управления уличным освещением города. Общая мощность светильников наружного освещения составила 50 кВт.
Автоматизированная система управления всем инженерным оборудованием, предусмотренная проектом, позволяет получить значительную экономию электроэнергии, постоянно контролировать техническое состояние и работоспособность механизмов и систем, своевременно реагировать на отклонение задаваемых параметров их работы, быстро обнаруживать место аварии и ликвидировать ее последствия, минимизировать количество эксплуатационного персонала.
О масштабе сооружений комплекса и объеме выполненных на нем электротехнических работ красноречиво и убедительно говорят цифры, представленные в таблице.
На объектах комплекса “Минск-Арена” электромонтажные работы велись параллельно с проектированием. Хотя это создавало определенные сложности как для электромонтажников, так и для проектировщиков, тем не менее параллельное проектирование и монтаж имеют и положительную сторону: при такой форме сотрудничества электромонтажники участвовали в совместном принятии рациональных и экономичных проектных решений. Большую роль в оперативном решении возникающих на стройке вопросов и ускорении электромонтажных работ сыграл авторский надзор, который успешно осуществляли проектировщики различных электротехнических специальностей Белгоспроекта и субподрядных проектных организаций.
В заключение хочется отметить большую и сложную работу, проделанную в условиях сжатых сроков непосредственными разработчиками разделов проекта “Электрооборудование” – специалистами сектора электрооборудования под руководством главных специалистов сектора Г.П. Захаровой и М.И. Евсеенкова, начальников групп Т.Н. Погуляевой и Е.В. Чалей (центральная арена), Е.Б. Сигачевой и И.Н. Калининой (конькобежный стадион), И.И. Барановской и А.М. Савчук (велодром); разделов проекта “Электроснабжение” – специалистами сектора электроснабжения под руководством главного специалиста сектора А.В. Рябчинского, начальников групп В.П. Коршака и Е.Г. Саковой.