对某大型商业建筑的电气设计要点分析

【摘要】人们生活条件的改善促使商业得到空前发展，城市中的各大商场如雨后春笋般建立起来。商城中五颜六色的灯具，各类空调装置如何发挥效果涉及到建筑电气的知识。如何保证大型综合性商业建筑的供配电设计的科学合理是建筑电气设计专业人员需要钻研的课题，本文对此展开简要论述，结合具体案例，对大型综合性商业建筑的电气设计要点进行了分析。

【关键词】商业建筑；电气设计；商业负荷

1、工程案例简介

某大型商业建筑工程面积为13万平方米，地上建筑面积为8.2万平方米，地下建筑面积为3.9万平方米。一共有两座公寓写字楼，共26层，建筑高度90米，一座商务酒店，共11层，建筑高度58.2米，两座综合大楼，共6层，建筑高度29米。地下有二层，负一层用作卸货、超市、仓储、电气设备房、车库，负二层用于车库、设备用房、库房。

2、负荷等级及负荷计算

针对本工程而言，负荷等级的分界比较清晰：有一级重要负荷、一级负荷、三级负荷；其中一级负荷可分为一级消防负荷和一级非消防负荷进行统计。在负荷计算阶段，首选对该工程的负荷特点进行分析：就大型商业综合建筑而言，其行业动态通常较为复杂，在整个设计过程中通常会根据建设方的需求表现出一个动态的变化，然而当前的相关规范及技术措施都没有细化商业项目中各种用途商铺的用电指标，从而导致在负荷计算环节缺乏必要的依据，所以，目前也只能凭借设计人员的设计经验进行计算。另外需要注意的是：在负荷计算阶段，首先应该积极与开发商进行沟通和交流，对商业建筑各层的商铺面积、业态形式等有所了解；其次，要把握好商铺中单位面积的参数指标；由于规范中没有明确的指标可供参考，因此要重视该问题；此外，还应该注意到，不同地区在经济发展水平上参差不齐，用电指标也不尽相同。最后进行负荷计算，通常对于动力负荷按需要系数法进行计算，对于照明等无确定容量的负荷按单位面积功率法进行计算，在选择需要系数时，由于各种规范和技术措施中对需要系数的确定没有明确规定，作者凭借多年的经验认为：在该工程中，在商铺内户箱以及层配电箱计算时，需要系数取0.8到1；回路干线计算时，需要系数取0.6到0.8，变电所中的配电变压器计算时，需要系数取0.45到0.6。依据负荷计算的结果对电力变压器的容量进行确定，为9750kVA；因此，针对该工程设置了三个变电所，按分布位置和使用功能为该商业建筑供电。在进行变电所平面布置时，要充分考虑到配电房的供电距离、层高、变压器以及高低压柜的布置；另外为防止后期部分用电指标上调导致变配电房的设备增加，变配电房布置时应预留一部分安装空间。

3、变配电系统设计

就本项目而言，由于项目中存在一级重要负荷和大量的一级负荷，为了提高供电可靠性，高压进线选择从区域内的1OkV中心变电站分配两路1OkV电源至本项目高压室，高压采用单母线分段运行，每路高压进线均能承担全部负荷。当其中一路电源故障时，由另一路电源为所有负荷供电，高压联络开关手动操作。低压供电系统采用单母线分段运行，每组变压器分别设置Ⅰ段、Ⅱ段、Ⅲ段母线；其中Ⅰ段、Ⅱ段母线间设络联开关，分别由每组中的两个变压器供电；Ⅲ段母线由变压器和柴油发电机组通过自动转换开关为其供电，平时由每组中的一个变压器供电，当两路市电均失电时，由柴油发电机供电。本项目中一级消防负荷及一级重要负荷的供电采用树干式双回路供电并在末端设双电源自动切换设施，一级负荷采用单回路供电。在本次设计中采用的是两路高压供电，加一台柴发机组的配电系统，另外高低压母线均采用单母线分段的方式，这种方案既满足相关的规范要求，同时也增加了供电的可靠性、灵活性。另外可从将设备房设在负荷中心、减少配电级数、选用节能型设备等方面去控制造价及后期维护费用来提高经济性。

4、合理选择断路器及层配电箱

在商业地产项目中，由于房间的用途存在不确定性，在进行断路器以及导体的选择时要充分考虑预留足够的裕量，用以适应负荷的变化。据此，在设计过程中，大多采用插接母线形式进行供电，这样不仅能够满足大载流量的要求，同时还能够使得供配电更加灵活。在竖井中，预留足够的备用插接箱，保证在变化时能够依据下层变化的负荷进行合理调整。在楼层配电箱的设置上，依据相应楼层或防火分区设置配电箱，在竖井中设置照明配电箱，这此配电箱主要用于为商铺供电，商铺供电放射式供电。值得注意的是，由于商业楼层的业态较为复杂，有些上下层的防火分区在竖向不在一个投影面上，导致在对本防火分区进行供电时，有的竖井还需要对相邻的防火分区供电。在设计过程中采用的是就近原则，尽量平衡各竖井中的负荷。

5、公共区域配电箱的设置

在商业公共区域，有时候需要进行二次装修，因此需要预留电源在进行该项设计时需要考虑到，电能预留量的确定，其中的照明用电可以根据相关规定进行计算，商业建筑照明的功率密度值都有明确规定，如：高档超市营业厅为20W/m2，因此采用的预留标准为40W/m2，其次，为了装修设计时更加方便，在各个防火区域中设置了照明配电箱以及应急照明配电箱，保证电气配电分界点的明确。对于楼梯间和储藏室等地方，由于不要进行装修，可以单独设置配电回路以及配电箱等，尽可能的不从公共区域预留配电箱内馈出；再次，在控制公共区域的照明时，一般采用两种方式，一是C-BUS系统，二是BA系统，其中前者在控制上十分灵活，可以依据各路馈出进行控制，也可以使用调光控制，主要不足在于价格较高。后一种的主要优点在于价格较低，在控制上十分简单，主要不足在于其交流接触器为三相，在控制过程中可能会出现三路同时开或是同时关的情况，在装修过程中，各接触器的馈出回路宜岔开供电，以免出现大面积停电的情况。

6、配电箱、配电柜及配电回路的设计和编号

在设计商业地产过程中，对于商铺而言，通常只设置一个电表箱，其出线回路依据用户的需要进行设计。但是对于有风机盘管的商铺而言，其供电较难解决，整体调试空调系统几乎不可能在本工程中，将一个断路器安装在电表箱中，用于为风机盘管供电，另一路则为用户二次设计。在该大型项目中，由于低压配电柜和配电箱数量多，低压馈出回路的数量也不少，常常会出现配电柜和配电箱的编号重复问题，导致查找设计图出现错误，检修维护起来也极为不便。对此，需要对配电箱、配电柜及配电回路等进行合理编号。在本工程中，有三个10kV变电所，有变压器10余台，低压馈出柜上百台，出回路多达几百个。依据相关规定，所有的配电箱和线路编号都不能重复；其次，在编号时要坚持简单明了的原则，要对负荷的性质和类型进行划分，编号要易于查找。据此，采用两种略有差别的方式。由于地下部分基本为车库，防火区域也较为整齐，对此，按照防火分区进行编号，如：AL-B1-1/1、AP等，其中，AL表示照明配电箱，B1表示地下一层，1/1表示1防火分区1号箱。

7、结束语

随着商业设计项目越来越复杂，需要设计人员不断地提高设计水平，精心设计，作出精品。以上仅是在商业设计中的点滴经验总结，希望能和广大设计人员交流。