根据JGJ 31 - 2003《体育建筑设计规范》、JGJ 354 - 2014《体育建筑电气设计规范》、GB 51348 - 2019《民用建筑电气设计标准》等相关规范要求，甲级大型体育场负荷分级如表1所示。

由表1可见，甲级大型体育场中大部分负荷均为一、二级负荷，故JGJ 354 - 2014要求甲级体育场馆赛时变压器负荷率宜 ≤ 60 %。当一台变压器故障或停运时，另一台变压器可以在强迫风冷工况下带全部负荷。

该项目从市政引来10 kV双重电源，分别由场地南北两侧引入本项目1HS高压配电室。两路电源同时工作，互为备用；每个变电所的高压电源均由高压配电室不同母线段引来，每两路电源互为备用，当其中一路电源停电时，另一路带所有的用电负荷。

> >    自备电源

在初步设计阶段，根据GB ∕ T 29328 - 2018《重要电力用户供电电源及自备应急电源配置技术规范》对一级重要电力用户供电可靠性的要求：在本项目西北与西南两侧分别设置两座柴油发电机房，每座设置一台柴油发电机组供本项目消防与保障负荷，应急备用功率分别为850 kW与505 kW。

> > > >  电气主接线

初步设计时采用的电气主接线如图1所示。设置在北侧的1GA柴油发电机服务于整个体育场北侧1ES与4ES变电所区域的消防与保障负荷（主要为与赛事相关的负荷）；设置在南侧的2GA柴油发电机服务于整个体育场北侧2ES与3ES变电所区域的消防与保障负荷（主要为与赛事相关的负荷）。

在初步设计评审时，经与当地施工图审查机构及当地消防审查机构沟通，当地消防部门认可消防负荷为一级负荷时可采用市政双重电源供电，而无需再设置柴油发电机组的做法；另外经业主与当地供电部门沟通确认，本项目为当地重要的民生工程，供电部门会提供专线供电。故在施工图阶段时取消了南北两侧的柴油发电机组，采用了图2的主接线方案。

按照JGJ 354 - 2014中第7.1.7条对场地照明配电的要求：特级体育建筑在举行国际重大赛事时50 % 的场地照明应由发电机供电，另外50 % 的场地照明应由市电电源供电；其他赛事可由双重电源各带50 % 的场地照明；甲级体育建筑应由双重电源同时供电，且每个电源应各供50 % 的场地照明灯具。

根据业主需求并结合国内大型甲级体育场常规做法，该项目在总平预留临时柴油发电机组位置，便于重大赛事时租用临时柴油发电机组使用。在体育场低压系统预留临时柴油发电机供电的接驳口，分别带体育场50 % 场地照明及其他比赛用临时性重要负荷，临时柴油发电机组供电方案示意图如图3所示。

根据建筑功能布置，分别在体育场四周布置4座变电所，高压配电室位于中间位置；柴油发电机房位于南北两侧，图1主接线对应的机房布置，位置如图4所示；取消柴油发电机房后，图2主接线对应的机房布置，位置如图5所示。

通过对比图4与图5所示的机房布置，可以发现取消柴油发电机房后，优化出约400 m ² 左右机房面积（包含柴油发电机房、储油间、进排风井及控制室等）。

体育场馆是一种占地广、体积大、建筑形式特殊的建筑物，一经建成就会成为当地重要的标志性建筑和文化娱乐中心。供配电系统的设计涉及的专业多范围广，了解场馆运行模式并协调好内部各专业资料与外部各种工艺需求显得尤为重要。大型体育场供配电系统设计要点主要体现在以下几个方面。

> > > >  演艺需求

考虑后期体育场可能会举办文艺演出，根据建筑功能分区及主席台布置，在本项目北侧靠近主席台后方两个电井内预留有文艺演出用电配电箱及接口，便于临时用电的接入。

> > > >  工艺需求

体育工艺提供与赛事相关的设备用电需求，如升旗系统、信息显示（含LED大屏）及控制系统、场地扩声系统、场地比赛照明及其他智能化专业需求等。需要明确用电设备功率、电压等级、安装方式等，便于进行负荷计算与管线敷设规划路由等。

工艺专业与主体专业之间设计界面、双方互提资料要求、室内外接驳口位置需求与技术要求等建议采用书面文本描述清楚，避免后期遗漏。

> > > >   运营模式

体育场运营主要分为比赛模式、演艺模式及平时模式，在进行负荷计算时需要对这几种不同运行工况进行对比分析，结合赛事工艺需求与相关专业根据不同模式下设备运行工况进行负荷计算，满足最大运行工况使变压器负载率在合理的经济运行区间。体育场馆的变压器平时基本上均在低负载率的工况下运行，建议有条件时尽量采用非晶合金变压器，以降低损耗。

在各种运营模式下，变压器设计计算负载率如表2所示。

> > > >    电缆桥架上网架屋面通道

体育场馆功能布局错综复杂，所有电气竖井很难做到从下至上完全对齐贯通；场地照明、安全照明、观众席照明及扩声功放等设置在网架上的用电设备，电缆桥架均需要利用钢爬梯与马道引至相应位置配电箱。需要与建筑专业密切配合确定马道、钢爬梯及电气竖井位置，便于在保证建筑效果的同时找到最优的管线路径。

> > > >    防雷接地

> >   膜结构

本项目网架屋面采用了膜结构，膜结构建筑也称张拉膜结构、索膜结构等，是20世纪中期发展起来的一种新型建筑结构形式，多应用于体育场馆、商场、展览中心、交通服务设施等场所。由于支撑膜结构的金属网格位于建筑结构内部，不能直接起到接闪器的作用。因此，需要在膜结构周边以接闪器、引下线、接地装置作为防雷装置，接闪器接地要与膜结构金属网格或金属构架进行等电位联结，形成可靠电气通路。

> >   建筑物防雷分类

大型甲级体育场馆为第二类防雷建筑物，利用体育场屋面的钢拱、明敷设在钢索上的 - 40 × 4热镀锌扁钢做接闪器。钢拱与扁钢可靠焊接形成电气通路，钢网架球形节点同支撑混凝土柱或钢柱应形成可靠电气通路，并在支撑球形节点的混凝土柱面预埋热镀锌钢板。雷电的泄流通道依次为：钢拱、钢索上接闪器、V型支撑钢柱、混凝土柱内主钢筋，最后流入大地，保证体育场人员及设备安全。因此要求保证钢拱、钢索、V型支撑钢柱、混凝土柱内主钢筋必须是互相电气导通的。

> >   防雷引下线做法

标高7.50 m的大平台以上利用所有钢柱做引下线，2层及以下利用所有钢筋混凝土柱内钢筋作为引下线。要求构件内有箍筋或成网状的钢筋，其箍筋与钢筋、钢筋与钢筋应采用土建施工的绑扎法、螺丝、对焊或搭焊连接。单根钢筋、圆钢或外引预埋连接板、线与构件内钢筋应焊接或采用螺栓紧固的卡夹器连接。构件之间必须连接成电气通路。引下线上与接闪器、接闪网，下与作为接地体的基础钢筋联结成可靠电气通路。相关节点大样图见图6 ~ 图9。

> > > >   方舱医院电源预留

> >  方舱医院改建现状与需求

为解决新冠肺炎峰值期大量确诊轻症患者的收治问题，可充分利用既有建筑，在最短的时间内，以最小的成本改造临时救治场所，实现有效控制传染源、最大限度救治患者的目的。并在疫情结束后可迅速恢复，实现最小化成本。新建的体育场馆在设计阶段均为改造方舱医院可实施性提供了充分论证及解决方案。

> >  方舱医院改造电气设计