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【摘 要】 以商场的大型化设计为蓝本，通过具体的工程设计实例，来阐释大型商业建筑建设过程中电气化设计所需要掌控的一些要点，从商业建筑的整体出发，统筹分析建筑的负荷能力以及供电配电系统设计要点，论述大型商业建筑在电气化设计过程中需要用到的基本方法和技术手段，并为其他工程建设提供可靠的经验。
【关键词】 城市综合体；电气设计；负荷；供配电系统
各类大型城市综合体不断涌现对建设者和设计者提出了更高的要求，新兴的商业运作模式集办公、娱乐、学习、餐饮于一体，具有建筑面积大、人员流动量大、功能齐全等特点，如何统筹协调好彼此之间的关系，发挥出各自的功能特点，表达不同阶层的价值诉求至关重要。下文将以具体工程为例详细阐述城市综合体电气设计要点。
1 工程概况
昆山市人民南路交通枢纽城市综合体项目位于昆山市人民南路与衡山路、峨眉山路交界处，是一个集住宅、办公楼和商业为一体的综合性建筑。项目包括三个地块西地块为建筑面积474768㎡的住宅，中地块为建筑面积为223227㎡的商业+办公，东地块为建筑面积为113004㎡的商业+办公。
2 负荷估算
2.1单体建筑用电量
本设计采用面积估算法计算本项目的各单体建筑的用电量，具体如表1所示。
表1 各单体建筑的用电量数据表
2.2负荷参数的设定
一般情况下，照明插座是大型商场负荷最高的，约占整个负荷的一半，其次便是空调系统，约占总负荷的35%，其他各类负荷设计约占15%左右。整个设计中最需要注意的地方就是餐饮电玩等需要大用电量的商铺用电负荷，不同档次与不同餐饮文化背景的餐饮行业其用电量也不尽相同，因此，餐饮行业对用电负荷参数的设定影响最大。综合分析之后，最终的参数选择如表2所示：
表2 不同业态的用电指标数据表
负荷参数处在不断变化的状态之中，商业地产为了平衡市场的各项需求，不断对商铺进行着分割，将商铺分隔成了大小不等的能满足市场需求的区域，借此降低一次性投资的门槛，这样一来，就对整个城市综合体的供配电系统提出了更高的要求。因此，在进行具体的电气设计时必须松弛有度，保留一定的改善空间。最大限度地确保变压器综合经济运行效率处在70%～85%的范围之内。
3 供配电系统设计
3.1城市综合体负荷等级的确定
城市综合体人流量大，是消防的重点区域。应急电源是必须配备的，以免排除了一个电源系统故障，另一个电源系统又出现了突发状况，导致整个供配电系统处在瘫痪的状态。应急电源的选择也必须保证最低的应急需求。大型商业、娱乐场所要求业主必须自己配置应急电源，避免因需求不同引起配电系统需要重新设计问题的出现。本项目的供配电机房位置如图1所示。
图1 项目供配电机房位置
负荷允许中断15秒以上时，可选择快速自起动发电机组应急电源；负荷允许中断供电时间为ms级时，可选择在线式UPS等不间断供电的应急电源；在变配电室中设置2个或3个电源自动切换供电的应急母线，从该母线与其引出的供电回路构成应急供电系统供给一级负荷，一级负荷在大型商业建筑中需要特别注意负荷的低压配电系统，必须保持各系统之间的独立性、稳定性，从而确保配电系统整体的稳定性，进而降低事故的发生率，也为线路维护提供了方便。
3.2建筑防火分区与供电分区的综合设计
城市综合体的消防用电设备负荷较小且多而分散，合理的供配电分区能够给设计和管理带来方便，因此，在设计的初始阶段，要以大局为重，统筹考虑，要根据具体的建筑特点设计出机房电气竖井等位置。配置要求如下：低压供电直径在300～400米之间，竖井服务面积为3000㎡，而供电半径约在50m内，竖井大小以5～8平方米为宜。将各个防火分区与供电分区协调好。根据规范要求的不同对各层防火分区进行分类编号，以免与供电分区混杂起来。各层的业态分布不一，各层的防火分区、供电分区上、下层并不对应，这个问题应该引起我们的高度重视，最好的办法是提前设计好电气竖井的位置，上下形成有效对应，通过一个井管理一个分区，优先使用插接母线，既可以保证供电系统的安全运行，又可以满足系统的大流量需求，同时也可以使供配电系统的灵活性增强。
3.3消防用电设备的设置
为了避免在变电所级馈出许多小电流回路，在设计时可通过增加一级配电的方法解决这个问题：从变电所的不同母线段上，分别馈出一条专门用于消防的专用回路，选择合适的位置设置2台配电柜。项目消防控制中心、火灾自动报警及联动系统装置、消防应急照明、防烟及排烟设备、消防水泵、消防电梯、电动防火卷帘等消防用电均是一级负荷，消防应急照明采用单灯自带蓄电池作为后备电源。
3.4供电系统设计
为了提高供电的可靠性，需要设置重要母线段、消防母线段。重要母线段和消防母线段可由发电机设起动柜引至低压应急母线段。在首层设置一座10KV电业开关站，由电业引来多路10KV电源同時供电，10KV电业开关站负责1T/2T变电所、3T变配电所。地下一层设置一座商业10KV配电所，由电业引来2路10KV专线电源同时供电，商业用户10KV配电室负责商业变配电所一、商业变配电所二、商业变配电所三、商业变配电所四及商业制冷站变电所供电。10KV配电主接线图如图2所示。
图2 10KV配电主接线图
城市综合体的营业厅、门厅照明一般情况下规定为一级负荷，自动扶梯、空调的大型机电设备规定为二级负荷。通常情况下，我们会用一般照明、专用照明、应急照明、备用照明等对商场的营业厅照明进行划分。供电系统出现问题的时候，要及时启用备用照明系统，确保人员撤场及商品安全，保证商场正常的营业秩序。在应急照明系统中蓄电池是必不可少的，蓄电池能有效增加应急照明的时间。此外，还可以通过设置双母线的形式，通过两个专用回路各带50%的照明灯具的配电方式，提升整个应急照明系统的可靠性。
4 计量
4.1能耗计量装置
建筑面积大于2万㎡应该设置能耗计量装置，低压配电室高供高计量，物业则设小表集中计量。本项目中，超市区域内的独立空调必须配置冷量表，商场及出售型商铺高供高计量，物业则设小表集中计量，计量收费方便、灵活。计量用表具的精度必须明确标明，集中计量采集装置为后续的运行管理维护提供了方便，同时也为能耗监测管理提供了依据。
4.2电能考核办法
普通的商铺每间都需要预留隔离开关箱，并预留好检修口，计量用的电表需要集中安置在各层配电小间内。对于个别负荷电流在500A以上的商铺，商户内隔离开关箱应设置在商铺租赁线内1.0～1.5m，底标高应高出公共吊顶标高100mm，并预留检修口，由低压配电柜直接引电源至商铺内租户的指定位置，不预留开关箱，同时在低压配电柜上落实计量考核。进线电流在160A到500A的商铺，每间预留隔离开关箱，并且在低压配电柜上进行计量。对于用电负荷电流在16A和160A之间的商铺，计量用的电表需要集中配置安装，吊顶内也必须预留检修口。
5 结语
电气设计涵盖着多学科知识，涉及范围广，技术革新快，专业性强。伴随着社会经济的高速发展，建筑模式也处在不停的变化之中，让电气设计与现代建筑完美结合是电气化设计者必须考虑的问题。必须适应新形势，做好随机应变的准备，只有这样才能提高建筑电气设计的质量。
参考文献：
[1]罗昕，董少宇.“城市综合体”的建筑构成——北京万达广场二期工程建筑功能概述[J].建筑学报.2012（10）
[2]韩瀛，乌聪敏，李研.商业综合体电气设计要点讨论[J].天津建设科技.2013（06）
【关键词】 城市综合体；电气设计；负荷；供配电系统
各类大型城市综合体不断涌现对建设者和设计者提出了更高的要求，新兴的商业运作模式集办公、娱乐、学习、餐饮于一体，具有建筑面积大、人员流动量大、功能齐全等特点，如何统筹协调好彼此之间的关系，发挥出各自的功能特点，表达不同阶层的价值诉求至关重要。下文将以具体工程为例详细阐述城市综合体电气设计要点。
1 工程概况
昆山市人民南路交通枢纽城市综合体项目位于昆山市人民南路与衡山路、峨眉山路交界处，是一个集住宅、办公楼和商业为一体的综合性建筑。项目包括三个地块西地块为建筑面积474768㎡的住宅，中地块为建筑面积为223227㎡的商业+办公，东地块为建筑面积为113004㎡的商业+办公。
2 负荷估算
2.1单体建筑用电量
本设计采用面积估算法计算本项目的各单体建筑的用电量，具体如表1所示。
表1 各单体建筑的用电量数据表
2.2负荷参数的设定
一般情况下，照明插座是大型商场负荷最高的，约占整个负荷的一半，其次便是空调系统，约占总负荷的35%，其他各类负荷设计约占15%左右。整个设计中最需要注意的地方就是餐饮电玩等需要大用电量的商铺用电负荷，不同档次与不同餐饮文化背景的餐饮行业其用电量也不尽相同，因此，餐饮行业对用电负荷参数的设定影响最大。综合分析之后，最终的参数选择如表2所示：
表2 不同业态的用电指标数据表
负荷参数处在不断变化的状态之中，商业地产为了平衡市场的各项需求，不断对商铺进行着分割，将商铺分隔成了大小不等的能满足市场需求的区域，借此降低一次性投资的门槛，这样一来，就对整个城市综合体的供配电系统提出了更高的要求。因此，在进行具体的电气设计时必须松弛有度，保留一定的改善空间。最大限度地确保变压器综合经济运行效率处在70%～85%的范围之内。
3 供配电系统设计
3.1城市综合体负荷等级的确定
城市综合体人流量大，是消防的重点区域。应急电源是必须配备的，以免排除了一个电源系统故障，另一个电源系统又出现了突发状况，导致整个供配电系统处在瘫痪的状态。应急电源的选择也必须保证最低的应急需求。大型商业、娱乐场所要求业主必须自己配置应急电源，避免因需求不同引起配电系统需要重新设计问题的出现。本项目的供配电机房位置如图1所示。
图1 项目供配电机房位置
负荷允许中断15秒以上时，可选择快速自起动发电机组应急电源；负荷允许中断供电时间为ms级时，可选择在线式UPS等不间断供电的应急电源；在变配电室中设置2个或3个电源自动切换供电的应急母线，从该母线与其引出的供电回路构成应急供电系统供给一级负荷，一级负荷在大型商业建筑中需要特别注意负荷的低压配电系统，必须保持各系统之间的独立性、稳定性，从而确保配电系统整体的稳定性，进而降低事故的发生率，也为线路维护提供了方便。
3.2建筑防火分区与供电分区的综合设计
城市综合体的消防用电设备负荷较小且多而分散，合理的供配电分区能够给设计和管理带来方便，因此，在设计的初始阶段，要以大局为重，统筹考虑，要根据具体的建筑特点设计出机房电气竖井等位置。配置要求如下：低压供电直径在300～400米之间，竖井服务面积为3000㎡，而供电半径约在50m内，竖井大小以5～8平方米为宜。将各个防火分区与供电分区协调好。根据规范要求的不同对各层防火分区进行分类编号，以免与供电分区混杂起来。各层的业态分布不一，各层的防火分区、供电分区上、下层并不对应，这个问题应该引起我们的高度重视，最好的办法是提前设计好电气竖井的位置，上下形成有效对应，通过一个井管理一个分区，优先使用插接母线，既可以保证供电系统的安全运行，又可以满足系统的大流量需求，同时也可以使供配电系统的灵活性增强。
3.3消防用电设备的设置
为了避免在变电所级馈出许多小电流回路，在设计时可通过增加一级配电的方法解决这个问题：从变电所的不同母线段上，分别馈出一条专门用于消防的专用回路，选择合适的位置设置2台配电柜。项目消防控制中心、火灾自动报警及联动系统装置、消防应急照明、防烟及排烟设备、消防水泵、消防电梯、电动防火卷帘等消防用电均是一级负荷，消防应急照明采用单灯自带蓄电池作为后备电源。
3.4供电系统设计
为了提高供电的可靠性，需要设置重要母线段、消防母线段。重要母线段和消防母线段可由发电机设起动柜引至低压应急母线段。在首层设置一座10KV电业开关站，由电业引来多路10KV电源同時供电，10KV电业开关站负责1T/2T变电所、3T变配电所。地下一层设置一座商业10KV配电所，由电业引来2路10KV专线电源同时供电，商业用户10KV配电室负责商业变配电所一、商业变配电所二、商业变配电所三、商业变配电所四及商业制冷站变电所供电。10KV配电主接线图如图2所示。
图2 10KV配电主接线图
城市综合体的营业厅、门厅照明一般情况下规定为一级负荷，自动扶梯、空调的大型机电设备规定为二级负荷。通常情况下，我们会用一般照明、专用照明、应急照明、备用照明等对商场的营业厅照明进行划分。供电系统出现问题的时候，要及时启用备用照明系统，确保人员撤场及商品安全，保证商场正常的营业秩序。在应急照明系统中蓄电池是必不可少的，蓄电池能有效增加应急照明的时间。此外，还可以通过设置双母线的形式，通过两个专用回路各带50%的照明灯具的配电方式，提升整个应急照明系统的可靠性。
4 计量
4.1能耗计量装置
建筑面积大于2万㎡应该设置能耗计量装置，低压配电室高供高计量，物业则设小表集中计量。本项目中，超市区域内的独立空调必须配置冷量表，商场及出售型商铺高供高计量，物业则设小表集中计量，计量收费方便、灵活。计量用表具的精度必须明确标明，集中计量采集装置为后续的运行管理维护提供了方便，同时也为能耗监测管理提供了依据。
4.2电能考核办法
普通的商铺每间都需要预留隔离开关箱，并预留好检修口，计量用的电表需要集中安置在各层配电小间内。对于个别负荷电流在500A以上的商铺，商户内隔离开关箱应设置在商铺租赁线内1.0～1.5m，底标高应高出公共吊顶标高100mm，并预留检修口，由低压配电柜直接引电源至商铺内租户的指定位置，不预留开关箱，同时在低压配电柜上落实计量考核。进线电流在160A到500A的商铺，每间预留隔离开关箱，并且在低压配电柜上进行计量。对于用电负荷电流在16A和160A之间的商铺，计量用的电表需要集中配置安装，吊顶内也必须预留检修口。
5 结语
电气设计涵盖着多学科知识，涉及范围广，技术革新快，专业性强。伴随着社会经济的高速发展，建筑模式也处在不停的变化之中，让电气设计与现代建筑完美结合是电气化设计者必须考虑的问题。必须适应新形势，做好随机应变的准备，只有这样才能提高建筑电气设计的质量。
参考文献：
[1]罗昕，董少宇.“城市综合体”的建筑构成——北京万达广场二期工程建筑功能概述[J].建筑学报.2012（10）
[2]韩瀛，乌聪敏，李研.商业综合体电气设计要点讨论[J].天津建设科技.2013（06）