中型商业建筑电气设计所需要注意的问题及反思

中型商业建筑电气设计所需要注意的问题及反思

孙楠

西部建筑抗震勘察设计研究院有限公司  陕西省西安市  710000

摘要

本文以具体工程为例，概述了电气设计中所出现的问题及解决方案，为优化设计、减少后期的设计变更提出了想法，总结了设计中的反思。旨在拓展商业综合体建筑电气的设计思路。

0引言

本项目为西安市某综合体改造，本建筑单体为中型商业，建筑总面积为15452.47㎡，地上六层、地下一层，地上建筑面积为12705.86㎡。建筑防火高度27.3m，规划高度29.2m，为二类高层建筑，.内部含有小型商铺及大型商铺，种类众多供租赁商家选择。屋面设有电梯机房、排烟机房及消防水箱间。地下主要为停车场、变配电室（本楼和周围A楼专变变配电室和周围A楼住宅的公变变配电室）（A楼为住宅商业综合体,本楼仅为商业，A楼已建成）、生活水泵房、排烟机房、柴油发电机房等。考虑到建设工程项目具有建设规模大、功能要求复杂、投入使用后人流密集的基本特征，设计人员有必要在明确电气设计主要内容的基础上，对电气设计的常见问题进行深入研究，最大限度保证电气设计的科学性和合理性。

1.商业综合体建筑电气设计的主要内容

1.1供电负荷分级及负荷计算

本工程室外消防水量为30L/S,供电负荷等级分为二级负荷和三级负荷两个负荷等级。

二级负荷的外部电源进线宜由35kV、20kV或10kV双回线路供电；当负荷较小或地区供电条件困难时，二级负荷可由一回35kV、20kV或10kV专用的架空线路供电；本项目中方案已有柴油发电机房，故二级负荷中第二回路电源由柴油发电机提供。

在供电负荷计算方面，通常利用需要系数法和负荷密度法进行计算，根据《商店建筑电气设计规范》（JGJ 392-2016）和《建筑电气常用数据》（19DX101-1）要求，通用房间暂定用电指标为100W/㎡，特殊房间如：确定为餐饮的区域或甲方已确定有大功率用电设备的地方根据甲方要求预留电量。

1.2高低压配电系统

本次设计的特殊性体现在本楼地下一层变配电室还需涵盖附近住宅商业综合体，为保证系统设计的合理性，我们需把握以下设计要点：1）商业综合体建筑在运营使用过程中会产生较大的电量，在电气设计时，为尽可能减少供电过程中所产生的损耗，获得更好的供电质量，需要准确、合理地确定变配电室位置，尽可能设置在负荷中心。还需考虑出线方便，便于将线缆引至其他楼的需求。

2）根据当地供电局要求，住宅用电需与其他用电负荷从变配电室分开，住宅用电需设置专门的公变变配电室，归属权归供电局。商业用电设置专变变配电室，归属权为物业部门。2）高压变电所高压为单母线运行方式，低压为单母线分段运行设置失压脱扣器，自投时自动断开三级负荷，以保证变压器正常工作。3）为节省造价，由市政引来一路10KV高压电源，接入就近高压柜，再引至另一个变配电室环网柜。

4）为减少消防和非消防的负荷的相互影响，选择消防负荷集中设置在某两个低压配电柜，在电缆沟中敷设尽可能减少交叉，出线选择不同出线处，分别敷设供电路由。

1.3相关设备选择

具体设计时，需要重点做好关键电气设备的选型设计。

1.3.1变压器的选型

根据负荷计算结果，计划共设置两台变压器，公变变配电室设置一台变压器，容量为1000KVA,为附近A楼住宅部分供电(此变压器容量为A楼用电负荷估算)。专变设置两台变压器，一台为1600KVA（为本楼商业部分供电），一台为400KVA，（为A楼商业部分供电）两台变压器分开设置目的为方便管理，且在一台主变压器断开后，任意一台变压器可负载两栋楼的全部二级负荷。变压器选择和高低压柜设备需满足：1）配电变压器的长期工作负载率在70％-85％之间。2）供电系统中，配电变压器选用Dyn11接线组别、SCB15及以上干式变压器，设强制风冷系统、温度监测及报警装置，保护罩由厂家配套供货，防护等级不低于IP20，3）高压开关柜：10KV高压开关柜采用KYN28金属铠装封闭开关柜，开关柜采用下进线、下出线方式，并应具有“五防”功能，防护等级不低于IP20。4）低压配电柜：采用GCS抽屉式开关柜。选用此类设备的原因：1）二级负荷突然停电后将造成比较严重的损失，因此在考了变压器的容量和台数时，应满足退出一台变压器后仍能保证对全部负荷的二级负荷的供电。2）D,yn11接线组别变压器的优势：有利于抑制谐波电流对电网的影响。2）降低了零序阻抗，提高了单相接地故障的保护灵敏度。有利于单相接地故障的排除。3）确保在有限的范围内将可导电部分置于伸臂范围之外。4）抽屉柜具有停电后修复速度快、连续供电效果好、占用面积小、方便使用、回路故障不影响其他使用，故障更换方面，适合商业多用户集中供电的需求。

1.3.2柴油发电机的选型

1) 发电机房噪声控制达不到现行国家标准《声环境质量标准》GB3096的规定时，应做消声、隔声处理。

2) 柴油机基础宜采取防油浸的设施，可设置排油污沟槽。

3)机组基础应采取减震措施，当机组设置在主体建筑内或地下层时，应防止与房屋产生共振。

4）柴油发电机容量估算：柴油发电机初期选择根据面积估算法和结合实际法并行的原则选择常载容量400KW,备载容量440KW的柴油发电机为第二电源。用于备用供电的发电机组平时处于自启动状态。选用此类设备的原因：A楼根据所需备用负荷250KW,其中消防负荷为120KW，非消防负荷为180KW，故A楼柴油发电机所需容量为180KW，本楼变压器容量为1600KVA，估算柴油发电机容量为160KW。

5）当市电中断时，低压发电机组在30s内供电。机组电源与市电设有能防止误并网的联锁装置。当市电恢复正常供电后，能自动切换至正常电源，机组能自动退出工作，并延时停机。备用电源向正常电源转换需短暂并列运行时，采取安全运行的措施。

1.4配电系统设计

配电系统使用树干式和放射式结合的配电方式。其余二级负荷由变配电室直接放射式供电。由于本单体为中型商业，在设计初期，考虑强弱电井分离，且电井门需开至公共区域方便检修。电井位置需满足出线方便、便于对配电设备和线路的维护改造，故配电干线不能穿越其余商户。商户内配电箱需放置在电井容易出线配电的位置，节约配电干线。考虑每户业态，方便商户后期自行装修设计。

1.5电气照明设计

普通照明设计

为贯彻国家新政策，在照明设计时应贯彻绿色照明和健康照明的新理念，兼顾后期精装设计、商管运营单位对相关区域控制等多方面总和考虑。

设计思路：1）地下一层车库部分选用雷达灯具，车辆通过时灯具点亮，无车通过时灯具熄灭。达到了节能的笑果。

2）本次设计仅设计公共区域照明。商户内部照明根据商家需求自行设计。

应急照明设计

设计思路：1)本次设计选用集中电源集中控制型应急照明系统。选择节能光源的A型灯具。，在室外设置时，防护等级不低于IP67.

2)主要通道的照度不低于10lx,楼梯间、消防电梯间、前室、合用前室的照度不应低于5lx.

2.设计反思

2.1  负荷计算

1.在负荷计算中不能教条的使用《建筑电气常用数据》（19DX101-1）中负荷密度估算，商业中不同业态使用电量差距过大，应结合实际进行负荷量调整。

2.在方案阶段，为方便确定变配电室面积，变压器容量可根据面积进行估算。在施工图中，变配电室系统应在设计后期，根据实际设计容量修正变压器容量。

2.2配电系统设计

1.住宅和其他业态供电需分设变配电室，住宅需设置公变变配电室，归属权为供电局。其余业态属于专变变配电室，归属权为接管物业。

2.在设计前期需提前咨询供电局，询问模糊地带归属问题，如：住宅公共区域配电是否也归属于公变。

3.变配电室直流屏、控制屏、后台是为监测高压柜信号状态，故必须与高压柜放置在一个变配电室中。

4.根据《民用建筑电气设计标准》（GB51348-2019）表4.7.4选择低压配电柜时要注意GGD固定柜和GCS抽屉柜在面对面布置时屏间距不同，固定柜面对面布置屏间距为2.0m,抽屉柜面对面布置时屏间距为2.3m.这在计算变配电室面积时很重要。

2.3变配电室位置选择

1.选择变配电室位置时需充分考虑出线合理性。若其与水泵房、排烟机房等其他专业设备用房排布比较集中时需充分考虑出线问题，避免公共区域与水暖管打架的情况发生。

参考文献

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