呂 達(dá) 觀

(遼寧省建筑設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司, 遼寧 沈陽(yáng) 110005)

0 引 言

隨著我國(guó)國(guó)民生活水平及消費(fèi)水平的不斷提高,越來(lái)越多的商業(yè)綜合體建筑在城市中投入使用。商業(yè)綜合體內(nèi)部包含超市、娛樂(lè)、餐飲、商鋪及影院等業(yè)態(tài),經(jīng)營(yíng)及管理相對(duì)復(fù)雜,所以設(shè)計(jì)合理的供配電方案是非常有必要的。本文結(jié)合某項(xiàng)目,介紹了商業(yè)綜合體建筑供配電設(shè)計(jì)方案。

1 工程概況

某商業(yè)綜合體工程位于吉林省南部某地級(jí)市,于2019年12月開業(yè),地下為1層,地上為5層;建筑高度為23.95 m,總建筑面積129 188 m2,其中地上建筑面積82 202 m2,地下建筑面積46 985 m2;耐火等級(jí)為一級(jí);業(yè)態(tài)布置:-2F為停車庫(kù)、設(shè)備用房,-1F為停車庫(kù)、設(shè)備用房、超市、商鋪,1F～4F為主力店、影城、商鋪及餐飲等,5F為商管用房、托管機(jī)房及員工餐廳。

2 負(fù)荷等級(jí)

依據(jù)相關(guān)規(guī)范及業(yè)主要求,商業(yè)綜合體負(fù)荷分級(jí)如下[1-3]。

(1) 一級(jí)負(fù)荷:消防用電設(shè)備(消防控制室內(nèi)的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制器及聯(lián)動(dòng)控制臺(tái)、消防水泵、排煙風(fēng)機(jī)、加壓送風(fēng)機(jī)等)、應(yīng)急照明、疏散照明、障礙照明、弱電監(jiān)控系統(tǒng)、金庫(kù)及重要辦公室照明、經(jīng)營(yíng)管理用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)電源、收銀系統(tǒng)、防盜報(bào)警系統(tǒng)、通信機(jī)房、客梯及客貨兩用電梯、集水坑排污泵、生活給水泵、收銀臺(tái)、機(jī)械停車設(shè)備、事故通風(fēng)機(jī)、消防管道電伴熱等。

商場(chǎng)及超市的經(jīng)營(yíng)管理用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)用電為一級(jí)負(fù)荷中特別重要負(fù)荷。

(2) 二級(jí)負(fù)荷:扶梯、影院放映設(shè)備、超市經(jīng)營(yíng)用冷凍/冷藏設(shè)備、商場(chǎng)及超市的營(yíng)業(yè)廳照明、空調(diào)用電等。

(3) 三級(jí)負(fù)荷:其他照明及電力負(fù)荷。

3 負(fù)荷計(jì)算

依據(jù)相關(guān)規(guī)范及業(yè)主使用要求,結(jié)合歷年各商業(yè)項(xiàng)目的數(shù)據(jù)分析,各業(yè)態(tài)的負(fù)荷指標(biāo)及計(jì)算如表1所示。

表1 各業(yè)態(tài)的負(fù)荷指標(biāo)及計(jì)算

近年來(lái)餐飲類商鋪的多元化已成為商業(yè)綜合體吸引顧客的主要方式之一,特別是電火鍋及電燒烤類商鋪擁有上座率高、招商難度低兩大特點(diǎn)。為了給后期商管部門招商提供便利,該項(xiàng)目結(jié)合相關(guān)經(jīng)驗(yàn)及數(shù)據(jù),燃?xì)忸惒惋嬌啼佊秒娭笜?biāo)按400 W/m2計(jì)算,電炊類餐飲商鋪用電指標(biāo)按550 W/m2計(jì)算。

4 供電電源

該工程供電電壓等級(jí)為10 kV,由周邊市政電網(wǎng)2個(gè)不同區(qū)域的66 kV變電站,引來(lái)兩路獨(dú)立的10 kV雙重電源供電。方案前期從電力部門了解到,上級(jí)66 kV變電站1的富裕容量?jī)H為5 000 kVA,而66 kV變電站2為待建項(xiàng)目,待2019年上半年建成后,重新對(duì)2處變電站周邊用電進(jìn)行調(diào)整,以滿足項(xiàng)目的用電要求。由此需要建設(shè)方及設(shè)計(jì)單位密切關(guān)注電力部門工程進(jìn)度。

高壓電源采用電纜由室外穿管埋地方式引入設(shè)在該項(xiàng)目-1F的10 kV開閉所。兩路10 kV電源同時(shí)工作,互為備用。任一路電源都能承擔(dān)全部一、二級(jí)以上負(fù)荷供電。

對(duì)于以下重要負(fù)荷要考慮第三電源,采用以下方式解決:火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、保安監(jiān)控系統(tǒng)、商業(yè)營(yíng)業(yè)收銀機(jī)以及托管機(jī)房、慧云機(jī)房等采用設(shè)備自帶UPS,UPS電源柜廠家自理;設(shè)置EPS及鉻鎳電池為應(yīng)急照明供電,連續(xù)時(shí)間為60 min。

5 變電站及電井設(shè)置

在負(fù)荷中心設(shè)置2處變電站,總安裝容量13 600 kVA,其中1#變電站內(nèi)設(shè)置2臺(tái)1 600 kVA商業(yè)變壓器及2臺(tái)2 000 kVA制冷機(jī)房變壓器,2#變電站內(nèi)設(shè)置4臺(tái)1 600 kVA商業(yè)變壓器。自1#變電站北側(cè)的開閉所各引出兩路10 kV高壓電源為兩處變電站供電。項(xiàng)目制冷站控制室位于-2F(在1#變電站正下方),故制冷機(jī)房變壓器及對(duì)應(yīng)低壓柜設(shè)置于1#變電站內(nèi)。

變電站內(nèi)變壓器設(shè)置如表2所示,開閉所雙路6 800 kVA,總13 600 kVA。

表2 變電站內(nèi)變壓器設(shè)置

高壓配電方案如圖1所示。

圖1 高壓配電方案

為保證供電半徑及縮短末端線路長(zhǎng)度,該工程共設(shè)置7處公共電井,各電井間距不大于80 m。主力店電間獨(dú)立設(shè)置,配電回路引自同層電井或者由地下室直接引上。

電氣用房布置方案如圖2所示。

圖2 電氣用房布置方案

結(jié)合建筑方案,-1F東半部分為超市及商鋪,該區(qū)域沒有設(shè)置變電站的條件,所以方案設(shè)置的2處變電站均位于-1F西半部分。

為了使變壓器負(fù)載率處于最佳,建議將各臺(tái)變壓器負(fù)載率控制在65%～80%。電井1～電井3的電源引自1#變電站,電井4～電井7引自2#變電站,主力店及影院等電源按就近原則取電,其他用電負(fù)荷根據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)確定電源來(lái)源。最終將變壓器負(fù)載率控制在78%左右。

商業(yè)綜合體項(xiàng)目根據(jù)市場(chǎng)及招商情況,隨時(shí)可能調(diào)整商鋪及配電回路,所以在設(shè)計(jì)初期排布低壓柜時(shí),低壓柜的備用回路設(shè)置應(yīng)滿足不低于總回路數(shù)的20%,并每排預(yù)留2臺(tái)低壓柜安裝位置,在每排末端低壓柜上預(yù)留接續(xù)端口。

6 計(jì)量形式

物業(yè)變電站:在用戶分變電所高壓進(jìn)線處高壓集中計(jì)量,高壓互感器0.2級(jí),計(jì)量表0.5級(jí)。影城、零售、室內(nèi)商業(yè)公共區(qū)、商鋪、主力店、次主力店實(shí)行低壓計(jì)量,除在變壓器出線處設(shè)總計(jì)量表外,變配電所各低壓饋線回路也設(shè)計(jì)量表。公共負(fù)荷實(shí)行分路計(jì)量。變電所低壓饋電回路照明、動(dòng)力配電應(yīng)按系統(tǒng)分別設(shè)計(jì)量表。動(dòng)力配電中空調(diào)系統(tǒng)(制冷站內(nèi)制冷機(jī)組、冷凍水泵、水蓄冷循環(huán)泵、冷卻水泵分臺(tái)計(jì)量,冷卻塔風(fēng)扇、供暖循環(huán)泵、補(bǔ)水泵分組計(jì)量)、給水系統(tǒng)及其他動(dòng)力系統(tǒng)分組計(jì)量。

7 低壓配電形式

該項(xiàng)目主要用電負(fù)荷配電形式如下:

(1) 商鋪用電。自變電站配出低壓母線槽至各電井,在電井內(nèi)設(shè)置母線插接箱及集中表箱(一戶一表),再經(jīng)由公共區(qū)域的低壓電纜橋架將配電電纜敷設(shè)至商鋪內(nèi)配電箱。1F出入口處的快餐(用電容量約為250 kW)電源由變電站低壓柜獨(dú)立配電。

(2) 主(次)力店及超市。自變電所分別配出照明及動(dòng)力用電電纜,沿電井及公共區(qū)域的橋架將配電電纜敷設(shè)至用戶末端配電箱。

(3) 影城。自變電所分別配出照明及動(dòng)力用電電纜,沿電井及公共區(qū)域的橋架將配電電纜敷設(shè)至用戶末端配電箱。影城內(nèi)設(shè)置2臺(tái)放映機(jī)雙電源切換箱,電源由變電站配至影城電間內(nèi)。

(4) 地下車庫(kù)。為節(jié)省變電站低壓柜回路數(shù)量,車庫(kù)內(nèi)每3個(gè)防火分區(qū)設(shè)置一處總配電間,變電站引來(lái)的照明及動(dòng)力負(fù)荷通過(guò)總箱,放射式配至各防火分區(qū)配電箱。

(5) 消防類負(fù)荷。采用雙電源末端互投,結(jié)合實(shí)際情況上級(jí)設(shè)置區(qū)域總配電箱。

低壓配電方案如圖3所示。

圖3 低壓配電方案

8 導(dǎo)線的選型及敷設(shè)

(1) 商場(chǎng)營(yíng)業(yè)區(qū)人員密集,為防止火災(zāi)時(shí)電線電纜延燃,并減少其燃燒時(shí)對(duì)人員的危害,故營(yíng)業(yè)區(qū)內(nèi)敷設(shè)的線纜選用低煙低毒阻燃型線纜。

(2) 大型商店內(nèi)人員密集,疏散相對(duì)困難,故火災(zāi)時(shí),對(duì)消防設(shè)施運(yùn)行的可靠性和持續(xù)性要求高,故消防設(shè)備配電線路的干線及分支干線采用礦物絕緣類不燃性電纜。

(3) 配變電所之間的聯(lián)絡(luò)干線較長(zhǎng)且可能跨越不同的防火分區(qū),為增加系統(tǒng)的可靠性,配變電所之間的電力電纜聯(lián)絡(luò)線采用耐火電纜。

(4) 制冷站冷水主機(jī)、購(gòu)物中心室內(nèi)步行街商鋪用電使用密集型母線槽供電。荷量大、集中及含有大量未確定容量之用電負(fù)荷,可根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際使用需求、安裝條件、供電距離及成本狀況確定是否使用母線槽進(jìn)行供電。在地下室及制冷機(jī)房和水泵房?jī)?nèi)敷設(shè)的母線槽的防護(hù)等級(jí)不低于IP54或全程采用防護(hù)蓋板。

(5) 計(jì)算變配電室引出的電纜橋架以及電氣豎井敷設(shè)的主干電纜橋架電纜的填充率。變電站1某段橋架填充率計(jì)算書如表3所示,本段橋架設(shè)計(jì)規(guī)格為600 mm×200 mm,電纜填充率為22.9%。規(guī)范要求電纜敷設(shè)在橋架內(nèi)時(shí),橋架填充率不應(yīng)大于40%,但此類商業(yè)后期業(yè)態(tài)變更頻繁且檢修頻率高,初期非消防類電纜橋架填充率宜控制在25%左右。

表3 變電站1某段橋架填充率計(jì)算書

(6) 屋面橋架走向應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況,與屋面風(fēng)機(jī)、風(fēng)管及冷卻塔等設(shè)備合圖,并繪制檢修通道,為后期設(shè)備維修提供便利。屋面橋架預(yù)留排水孔,采用角鋼支架固定,建議橋架距地0.3 m安裝,東北等冬季雪量較大區(qū)域應(yīng)適當(dāng)調(diào)高安裝高度。

9 結(jié) 語(yǔ)

介紹了商業(yè)綜合體建筑供配電設(shè)計(jì),在設(shè)計(jì)階段還需要結(jié)合建設(shè)單位要求、商管部門管理理念及現(xiàn)場(chǎng)施工情況等,及時(shí)溝通并改進(jìn)方案,為日后經(jīng)營(yíng)管理者提供安全可靠的用電保障。