大型商业建筑电气设计中的常见问题及对策

大型商业建筑电气设计中的常见问题及对策

戴秋华1王宇科2

关键词：商业；建筑；电气设计

引言

随着城市的快速发展，近几年，全国各地出现了许多造型各异的大型购物中心项目，作为城市综合体的重要组成部分。这类大型购物中心从电气设计角度一般有以下特点:

(1)建筑平面复杂，平层面积大，防火分区多且分布不均匀。

(2)业态繁多，最终使用客户的电气需求庞杂，而且是个动态变化过程，不仅在招商前、后会发生变化，而且在开业后使用过程中也会有大量业态、平面布局随市场的需要发生较大的变化。

(3)受商业价值的考量，地下设备用房及整个项目的强弱电井的位置和尺寸均不能按电气专业的要求来布置，需要与设计的各专业、建设方及相关职能部门多次协调后确定。

(4)没有公认的比较通行的负荷计算参数取值。因此，此类大型购物中心对电气专业提出了新的要求，需要电气设计师从客户(建设方和最终使用方)和运营的角度出发，来完成一个可持续发展的、运行维护方便的、经济合理的购物中心电气设计。

1工程概况

本工程位于河南开封，为多层商业建筑，地上共4层，地下局部一层。总建筑面积79360.8m2，建筑高度20.8米。是集百货、超市、餐饮、影院于一体的大型城市综合体。

2供配电系统

2.1.1负荷等级及负荷容量估算

根据JGJ16—2008《民用建筑电气设计规范》规定，大型商场的营业厅、门厅照明及所有消防用电均为一级负荷；自动扶梯、空调动力及影院的照明与放映用电为二级负荷。一级负荷要求引入两路独立的10KV高压供电电源。大型商场经营管理用的计算机系统作为一级负荷中特别重要的负荷，其容量一般较小，为几KW到十几KW，可采用UPS作为应急电源，通常不设置自备柴油发电机组。

对于负荷容量的估算目前没有确切的负荷计算参数取值，参考当地的配电设计规定及《工业与民用配电设计手册》（第三版），大型商业的负荷密度估算一般按100-150w/m2考虑。但是具体如何取值，很多设计人员还是拿捏不准，因为商业项目的特点是出租业态经常随着市场供求而变化，用电负荷需求也随之变化，在设计阶段很难预测准确，所以保证一定的设计弹性是设计的关键。同时，需要特别注意分析项目各业态面积比例，有针对性的选取用电负荷参数。

就本工程而言，经与业主充分沟通并根据业主提供该类型的建筑中以往实际各业态设备用电量作参考后确定，特色餐饮用电总指标150w/m2；超市的用电总指标按130w/m2（生鲜冷柜多），百货及影院、商铺均按100w/m2。

2.1.2高压供电

在施工图设计前应及时与当地供电部门联系，进行充分沟通，并了解高压接入点位置、电源可靠性是否满足要求、变电所设置原则、计量方式等以便项目更合理的进行设计。本工程经了解，当地供电电源比较可靠，临时停电的情况较少，限电的情况在用电紧张时期偶尔会发生，一般会避开大型商业，因此不需另外设置独立于电网的自备电源。因此，在地下一层设有一座10Kv开闭站，采用二路独立的１０ＫＶ高压电源（一级负荷的两个高压电源要求分别引自电力系统的两个区域变电站），其供电线路采用电缆直埋方式敷设。根据业主单位要求，商业、影城、超市均单独设置一座变电所。各变电所内的10KV电源均由开闭站引来。

2.1.3变电所设置

变电所设置位置主要从以下几个方面考虑：

1.首先与当地电力局进行沟通，确定变电所设置位置，考虑进出线及设备运输的方便。

2.变电所设置位置宜深入负荷中心，本工程长222米，宽206米。根据民用技术措施规定，低压线路的供电半径应根据具体供电条件，干线一般不超过250m。当供电容量超过500kW(计算容量)，供电距离超过250m时，宜考虑增设变电所。在本次设计中将供电半径设置在标准的范围之内。

3.变电所设置在地下一层，需要考虑设备的运输通道。必要时预留吊装口，尺寸不小于2500mmX2500mm。

2.1.4低压配电系统

各楼层应急照明及较小负荷的消防配电采用树干式，其余均采用放射式。

（1）层配电箱设置：根据GB50052—2009《供配电系统设计规范》的要求，对于大容量负荷，宜采用放射状配电。因此，根据建筑功能布局及防火分区，分别设置一定容量的动力箱和照明箱。电源采用放射式由相应变电所引来。

（2）户配电箱设置：在商业设计中，往往只预留一个配电箱，而出线回路由用户根据自己的需要进行二次设计，但是商铺内风机盘管的供电很难解决，无法进行空调的整体调试。本工程的做法是在配电箱内增加一个断路器为风机盘管供电，另一路为用户二次设计时使用。

（3）公共区域配电箱设置：

考虑到商业的公共区域将来需要二次装修，必须预留电源。此处的设计需要考虑以下几点：电量预留多少的问题，其中照明用电可根据GB50034-2004《建筑照明设计标准》表6.1.3及其6.1.8条，商业建筑照明功率密度值计算，高档超市营业厅为20w/m2，根据“装饰性灯具总功率的50%计入照明密度计算值”的规定，采用的预留标准为40w/m2。为方便装修设计，在每个防火分区内设置了公共区域照明配电箱和应急照明配电箱，以便明确装修设计的电气配电分界点。

2.1.5照明配电

大型商场具有营业面积大、人员密集、贵重货物多、可燃物多、疏散困难等特点，一旦停电，可能造成人身伤害和较大的经济损失。大型商场除设置正常照明外，还需设置应急照明和值班照明。就本工程而言，正常照明由二次装修设计，因此重点谈谈设置应急照明的体会。

应急照明的种类较多，包括：疏散照明、安全照明和备用照明。在设计此类建筑时，最容易让设计人员疏忽的是疏散指示灯亮度问题。根据《消防应急照明和疏散指示系统》第6.3.1.3条规定，消防应急指示灯表面最小亮度不应小于50cd/m2,最大亮度不应大于300cd/m2。有些设计疏散指示灯光源采用1X14W或1X20w,荧光灯疏散指示灯表面亮度将超过300cd/m2，这样就违反规范了。所以，建议设计大型购物商场疏散指示标志灯时，指示灯要选合适型号的，数量要适当增多，疏散导流标志要符合规范、连续、发光的规定。建议每个通道的疏散指示灯能指示平行方向和垂直方向。这样，人站在一个点，就能看到前面和左右方向的指示，消除人们购物的恐惧感，顺利地到达安全出口。

另外，设计应急照明系统一定要按防火分区划分，各个防火分区在消防上是一个独立系统，不应该把应急照明系统和众多防火分区混在一起。当发生事故特别是火灾时，消防设备是按防火分区而操作的，如果应急照明电源同其它防火分区串接在一条线路上，就会相互影响。

本工程按防火分区设置应急照明配电箱，应急照明配电箱在应急转换时，应保证灯具在5S内转入应急工作状态，高危险区域的应急转换时间不大于0.25s。设计考虑疏散指示灯采用常亮，楼梯间采用单极双控开关就地控制，楼梯间、走道及商铺内的应急照明灯消防时均应采用消防联动强制启动应急照明灯，以便更好的疏散。

3结语

电气设计是多学科的设计，涵盖范围广、技术更新快，大型商场建筑是一个不断变化及进步的建筑形态。电气设计也应随其特点优化，适应各方的要求，提高工程设计质量水平。

参考文献：

[1]李宏毅.建筑电气设计及应用[M].北京:科学出版社，2001．

[2]单朋祥.建筑电气容量设计分析[J].黑龙江科技信息，2010.

[3]工业与民用配电设计手册（第三版）