现代城市商业综合体建筑设计实例探讨

罗景辉

关键词：综合体建筑电气设计理念

前言：随着社会经济的发展，国家土地紧缺，大型综合体正好满足市场的需求，在省内陆陆续续的崛起。大型综合体电气设计越来越复杂，业主的要求也越来越高，特别是大城市的综合体，一般都有商业，酒店、写字楼、公寓等等功能。这样的综合体，电气供电系统比较复杂，供电的可靠性要求高。本文以某个项目浅述个人设计经验和体会。

1、工程概况

本项目总建筑面积约161450.62m2；有商业裙楼、A座塔楼写字楼、酒店，B座塔楼公寓，C座商业，占地面积9827.06m2，地上建筑面积118470.82m2；地下3层，地下建筑面积42979.8m2；地上最大层数为24层。建筑主体高度97.40m。地下层以商业、超市及车库为主，耐火等级为一类。结构形式为框框架剪力墙结构；基础形式为天然基础。裙楼、塔楼均为一类高层建筑，商业建筑面积大于2万m2，为大型商业，地下汽车库停车总数量大于300辆，为I类汽车库，本工程建筑分类按照一类高层民用建筑。

2、电气设计理念

本综合体地形复杂，A座写字楼、酒店、B座公寓位于一条主干道和一条支路的中间，C座商业位于一条支路的南边，为其服务的供电系统和通信系统具有复杂性；另外，建筑内写字楼、酒店，公寓、商业、地下室等分属不同产权人，同时又划归不同物业公司进行管理。因此，在设置变配电房、发电机房，既要考虑经济性、又要考虑不同产权、还要考虑管理的合理性，在考虑变配电房的位置时，受上述限制，还需考虑规范条文和地方供电局的限制。这些均要电气设计师合理的选择变配电房的位置，考虑供电系统的经济性、系统整体的关联性。该项目在确定变配电房和供配电系统遵守以下设计原则：

（1）低压线路的供电半径应根据具体供电条件，干线一般不超过250m。当供电容量超过500kW（计算容量），供电距离超过250m时，宜考虑增设变电所。本工程的电气设计方案的供电半径设置在标准的范围内。

（2）变配电房的位置，应根据写字楼、酒店、公寓、商业等不同功能，变配电房均要分开设计，这利于不同产权人合理管理。

（3）变配电房位置选择要求，深入或接近负荷中心，进出线方便，不应设在厕所、浴室、厨房或其他经常积水厕所的正下方，且不宜与上述场所贴邻。如贴邻，相邻隔墙应做无渗漏、无结露等防水处理。变配电房设置在尘埃少、腐蚀介质少、周围环境和无剧烈振动的场所，并益留有发展余地。

（4）变配电房在设置时，需考虑到供电线路是否合理，如变配电房出线线路繁多，供电路由需考虑多路径，一个大型综合体会设置多个变配电房，考虑供电路由时，尽量避免多个变配电房的供电电路交叉，同时还需考虑本专业和空调风管、水管之间交叉；还需考虑变配电房至电井的供电半径的合理性，经济性，减小线路的损耗，节约铜材料。

（5）柴油发电机的选择合理性，发电机的选择，根据消防用电计算负荷和确保用电计算负荷，计算方法详见如下：消防用电计算负荷计算方法（地下室应急照明、消防控制室、消防水泵、开关房、最大相邻分区消防风机、最大分区潜污泵、裙楼消防负荷等消防一级负荷计算容量之和）；确保用电计算负荷计算方法（地下室应急照明、地下室照明、生活水泵、开关房、消防控制室用电、地下室潜污泵、普通电梯、消防电梯及公共走道等平时一级负荷计算容量之和）。

3、负荷分级

本工程的负荷分级如下：大型商场及超市的经营管理用计算机系统用电为一级负荷中特别重要负荷，消防控制中心、电气火灾监控系统、消防水泵等消防用电，安防系统、弱电机房、生活水泵、排污泵、客梯、走道照明、裙楼营业厅备用照明、超市备用照明、地下车库照明为一级负荷，超市的冷链系统、裙楼营业厅普通照明、超市普通照明、自动扶梯、裙楼空调为二级负荷，塔楼一般照明、塔楼空调等用电负荷为三级负荷。

4、容量估算

本项目综合体的功能比较多，包括商业、写字楼、酒店、公寓。功能比较繁多，每个功能的功率负荷密度指标均有不同，每个分区的管理也不一样，造成负荷计算有一定的难度。本项目根据建筑提供的经济技术指标所列各功能建筑面积，结合表1所示的功率密度密度指标做出的容量估算和变压器的安装容量。

5、供电电源

根据本项目的特殊性，设置三个开关房，分别设置在裙楼和C塔楼首层，高压电缆引自区域变电站，穿管埋地分别引入开关房。本项目共采用四路10kV电源供电，1#电房由两路10kV电源供电，保证主供电源失电时第二路电源能保证所有一二级负荷供电，负责1#、4#电房供电；3#电房由一路10kV电源供电，负责2#、3#电房供电；5#电房由一路10kV电源供电，负责5#电房供电。

6、变配电所的设计

1#电房设置在负一层，供电范围为地下一层商业和裙楼商业；2#电房设置在地下二层，供电范围为A座塔楼及电动汽车充电桩；3#电房设置在负二层，供电范围为B座塔楼及地下车库用电；4#电房设置在负二层，供电范围为负一层超市；5#电房设置在负二层，供电范围为C座塔楼及临时建筑。在负一层设发电机房，为确保一级负荷用电，柴油发电机组作为应急电源。市电失电时发电机自动启动，通过自动转换开关向特别重要负荷、消防负荷、安保负荷等一级负荷及部分二级

负荷供电，当发生火灾时，切除非消防负荷。发电机启动信号引自低压进线配电柜进线开关辅助触点，信号延时0~10s启动柴油发电机组，15s内投入额定负载运行。当市电恢复后，柴油发电机组冷却延时，自动停机。消防中心报警联动柜、监控中心计算机系统等自带UPS电源。

7、低压配电系统

低压配电系统采用~220/380V放射式与树干式相结合的方式，对于单台容量较大的负荷或重要负荷采用放射式供电（电影院用电、电影院空调机组、广告照明、监控中心、消防控制室等设备用电）；对于照明及一般负荷采用树干式与放射式相结合的供电方式（商业照明、裙楼公共照明、裙楼应急照明、裙楼空调通风用电等设备用电）。为了保证一级负荷、消防用电等重要用电，均采用双回路专用电力电缆供电，自切方式采用双电源自投不自复，一级负荷有些采用前段互投，有些采用末端互投。二级负荷采用市电双电源供电，并在楼层配电互投，三级负荷采用单回路供电。

8、有源滤波器

本工程功能繁多，办公设备多、LED大屏、舞台设备等均有谐波的存在，负载谐波电流流入系统，造成系统电压波形畸变，影响电力系统的安全、稳定运行及电力设备的使用寿命。谐波的存在有很多危害，比如导致电网电压畸变、引起系统谐振、产生附加损耗、导致保护和控制装置误动作、影响电能计量及精密仪器、降低发、输、变、配、用电设备的使用效率、干扰通讯系统及数字化设备正常工作等等。因此，本工程在低压配电房配置了有源滤波器。

结束语：

综合体是一个庞大复杂的工程类型，由于特有的优势，今后必将成为中大型开发商的建设趋势。而电气专业无论是涉及到的强、弱电系统及机电安装是设备专业中最多的，其设计合理性决定了项目的成败。本文本着抛砖引玉的态度，结合工程实际情况对建筑电气设计进行了粗浅的探讨，希望各位同行给予批评指正。

参考文献：

【1】陈强.住宅小区的建筑电气设计探析【J】.门窗.2017.

【2】曹承属.城市商业综合体电气设计的典型特征【J】.现代建筑电气.2013.