商业建筑电气设计分析

商业建筑电气设计分析

黄荣昌

深圳市博万机电设计事务所（普通合伙）

摘要：商业建筑的电气设计的合理性关系到用电安全与经济性。本文根据工程实例，对商业建筑的电气设计进行分析，供类似工程借鉴参考。

关键词：商业地产项目；供配电；综合布线

一、工程概况

某商业建筑总面积180000m2，一栋地上17层酒店式公寓，高度53米，一栋地上23层的酒店，高度80米，3栋高层住宅。

二、供配电系统

（1）负荷等级

一级负荷中特别重要负荷：大型商场、超市经营管理用计算机系统电源。

一级负荷：消防水泵、消防电梯、消防排烟风机、消防补风机、防火卷帘、消防排风兼排烟双速风机、自动灭火设备电源、柴发机房、应急照明、营业厅及主要设备机房的备用照明、高层公寓及住宅的走道照明、客梯、污水泵、生活水泵、消防控制室、保安监控室电源及弱电机房电源等。

二级负荷：自动扶梯、普通空调风机、冷水机组、经营用冷冻冷藏设备电源、影院放映系统电源等。

三级负荷：其余用电负荷。

（2）供电电源

根据当地电力主管部门资料，本工程采用双回路10KV市电+柴油发电机组供电。从110KV变电所引来的双回路10KV市电，穿管埋地引入本工程10KV开关站。10KV开关站供电范围为：物业总变电所、商业制冷机房及换热站变电所、酒店变电所、公寓变电所、住宅变电所。物业总变电所为商业制冷机房及换热站变电所的主变电所。

物业总变电所（2×2000+2×1600Kva）供电范围：公寓公共用电、商业地下二层车库用电、商业地下一层至五层用电。

商业制冷机房及换热站变电所（2×1000Kva）供电范围：商业制冷机房及换热站用电。

酒店变电所（3×800Kva）供电范围：酒店所有用电。

公寓变电亭（2×630Kva）供电范围：公寓用电。

住宅变电亭（3×630Kva）供电范围：住宅物业配电室用电、公共用电、住宅用电。

本工程选用一台功率为1000kW柴发机组，作为备用电源。当市电停电或同一配变电所两台不同变压器同时故障时，信号延时0-10s（可调）自动启动柴发机组，柴发机组15s内达到额定工况后，投入额定负载。当市电恢复30-60s（可调）后，由双电源转换开关自动恢复市电供电，柴发机组经冷却后，延时自动停机。

（3）高、低压供电系统接线型式及运行方式

①高压供电系统

两路10KV电源的运行方式采用单母线分段，且设置母联开关；平时两母线互为备用，分列运行，当其中某路电源故障时，通过操作母联开关，由另一路电源负担全部一级负荷中特别重要负荷及一、二级负荷（部分），母联、进线开关之间设电气联锁，任何情况下只能使两个开关同时处在闭合状态；10KV断路器采用真空断路器，在10KV开关柜内设置避雷器限制真空断路器的操作过电压。

②低压配电系统

变压器低压侧运行方式采用单母线分段，设置母线联络开关。联络开关为自投/手动转换开关（可选）。自投时应自动切断非保障性负荷，并维持变压器正常运行。主进线开关与联络开关之间设机械电气联锁，任何情况下只能使两个开关同时处在闭合状态；应急母线段与主母线之间设有联络段开关，当两段母线均失电后，操作应急联络开关，启动柴发机组，保证重要负荷的供电；低压配电系统的形式为放射式与树干式相结合的方式，对于容量较大或重要负荷采用放射式供电；对于照明等一般负荷采用放射式与树干式相结合的供电方式；本工程小于30kW的消防设备采用直接启动方式启动；30kW以上电动机采用星三角或自耦降压等方式启动；给、排（污）水泵由液位计控制启停。

（4）照明系统

①地下车库照明

按防火分区，采用智能照明控制系统，分回路、分区域控制；灯具应采用LED光管，均匀布置；地下车库的照明分为车道照明和车位照明。车道照明采用线槽灯，车位照明采用吊杆灯。照明要求：车道灯的20%照明为应急照明，其余为一般照明。应急照明采用EPS集中供电。安装高度大于2.4m；其中车道的灯具布置及安装高度需考虑小汽车及货柜车的行驶要求。

②楼梯间、楼梯前室照明

楼梯间设置应急照明，楼梯前室设置一般照明及应急照明且分回路供电，该部位照明同商场其他部位的照明严格分开以适应二次装修的灵活变更；楼梯间和楼梯前室的照明采用竖向配电；购物中心楼梯间和楼梯前室不设置就地控制开关，采用智能照明控制系统控制；住宅和公寓楼梯间的楼梯间采用声光控开关控制。

③智能照明控制系统

地下车库、室内步行街公共区域、楼梯间、百货公共区域照明控制采用智能照明控制系统；商管和百货的智能照明控制系统应分别设计，分别设置系统服务器；安装于各自的集中控制室。

④应急照明

变电所、消防水泵房、消防控制室、自备发电机房、防烟与排烟机房等重要机房设置消防应急备用照明；疏散通道、防烟楼梯间及其前室、封闭楼梯间、消防电梯间的前室或合用前室等场所设置消防疏散照明；疏散通道和安全出口、人员密集场所的疏散门的正上方设置灯光疏散指示标志；应急照明采用双电源末端互投并配有EPS供电；EPS蓄电池持续时间大于30min；火灾时由消防控制室自动或手动控制点亮全部应急照明灯；影城、百货、超市的疏散走道和主要疏散路线的地面设置智能型灯光疏散指示标志，安装间距不大于5m；疏散楼梯间的墙面上连续设置蓄光自发光型疏散指示标志，疏散楼梯踏板的踏面和踢面设置蓄光自发光型疏散楼梯台阶标志。

三、防雷接地

本工程的防雷等级按二类防雷设置，建筑物电子信息系统雷电防护等级按B级设置。在塔楼及裙房屋顶设接闪器防直击雷，利用建筑物结构柱子内的主筋作为防雷引下线，利用结构基础内钢筋网作自然接地体。为防侧向雷击对水平突出外墙的物体，当滚球半径45m球体从屋顶周边接闪带外向地面垂直下降接触到突出外墙的物体时，采取相应的防雷措施。高于60m的建筑物，其上部占高度20%并超过60m的部位应防侧击。为防雷侵入波，在电缆进出端应将电缆的金属外皮、钢管等与总等电位端子箱相连。电子信息系统的各种箱体、壳体、机架等金属组件应与建筑物的共用接地网作等电位连接。防雷接地、变压器中性点接地及电气设备保护接地等共用接地装置，要求接地电阻不大于1Ω，当接地电阻达不到设计要求时应在室外增设人工接地体。

四、火灾自动报警及消防联动控制系统

本建筑物为一类高层建筑，火灾自动报警系统按照控制中心报警系统设置，除卫生间外，均设火灾自动报警系统，实行全面保护。本工程消防控制中心设在地下一层，与通往室外安全出口的距离在20m以内。消控中心内设火灾自动报警控制器、消防联动控制台、图型显示器、消防应急广播控制盘、消防对讲电话和119专用电话设备、电梯运行监控主机、UPS不间断电源及备用电源。消控中心可接收感烟、感温等探测器的消防报警信号及水流指示器、信号阀、手报按钮、消火栓启泵按钮等的动作信号。消控中心可联动控制所有与消防有关的设备。

五、智能系统集成

本工程的智能系统集成设计遵循开放性、集成性、安全性和可扩展性、先进性及经济性原则，集成重点在中央管理系统，将各系统的信息构成一个有机的整体，因此以楼宇设备管理系统为模式，达到楼宇设备子系统的集成。通过BMS平台，可对整个大厦的所有弱电系统进行综合并统一的监控及管理。系统集成应建立于国际标准的千兆局域网上，信息的共享应采用国际通用的标准传输协议TCP/IP，从而使各种不同的系统均可实现集成。系统集成后，可通过远程网将集成的信息传送到运程工作站，并通过授权，应能管理、监督、维护整个系统的运行状况。

六、结语

随着中国城镇化过程的不断加速，商业地产项目也如雨后春笋般地涌现，该广场也是这种趋势下的产物。

参考文献：

[1]王绍军，郭伟.某大型商业综合体工程防火设计策略[J].消防科学与技术，2015（8）：1028-1031.

[2]王黎明.医院建筑电气设计的相关要点[J].电子测试，2015（7）：117-118.