商业综合楼电气设计.doc

浅谈商业综合楼电气设计
【摘要】本文以某商业楼为研究对象，对其电气设计进行了详细的论述，并总结得出一些点滴经验，希望能和广大设计人员交流。
【关键词】负荷;变电所;配电箱;编号
中图分类号：tm63文献标识码： a 文章编号：
1.工程概况
该项目总建筑面积为405657㎡，地上建筑面积273514㎡，地下建筑面积133261m，主体高度99m。项目组成为：办公楼两座，建筑面积为70841㎡，27 层，标准层高为3.2m；商业综合大楼，建筑面积为201530㎡，11 层，主要为高端商业、餐饮与娱乐等设施组成。建筑耐火等级：一级；抗震设防烈度：八度；框架、剪力墙结构体系。
2.负荷计算
2.1 商业负荷特点
商铺的用电负荷大，中大型商业中心120w/㎡的指标，尤其是餐饮的用电负荷更大，而且不同类型、不同饮食文化背景的餐饮差别也很大；负荷的不确定性大，因为商业地产往往根据市场租户的需求，不断调整商铺的性质，使得负荷总在动态变化之中；目前的规范和技术措施没有对商业项目中不同类别商铺的参数指标进行细化， 工程设计中的负荷计算缺少依据，大多数情况只能靠设计人员凭借以往的工程经验进行计算。
2.2 负荷参数的选择
针对以上遇到的问题，进行负荷计算时，首先与开发商销售部门进行良好的沟通，确定各层的业态形式、商铺面积和性质，这是电气负荷计算的基础依据； 其次确定商铺内单位面积参数指标， 也很重要且复杂，因为规范中没有明确的指标可以参考；而且不同城市问的经济发展水平不均衡，用电指标也不同；便在同一城市，不同区域的消费群体也有差异。因此经过与开发商多次协商最终确定项目的单位负荷指标。
2.3 需要系数的选择
参数确定后，需要进行负荷计算。一般采用需要系数法，计算过程不再赘述。需要探讨的是需要系数的选择，这在各种“规范”及“技术措施”中也没有明确的要求，根据多年的设计体会认为，在配电最末端商铺内户箱或层配电箱计算时kx一般取1，在各回路干线计算时取0.7～0.8，在变电所各配电变压器计算时kx取0.4～0.6。
3.变电所设置
根据负荷计算结果， 本工程的变压器总安装容量为43400kv·a，经与供电公司反复协商，分别在本工程的北、中和南三段设置3 个变电所为三段建筑供电，1 变电所设6 台2500kv·a 变压器承担北段供电；2 变电所设4 台1600kv·a 加6 台2000kv·a 变压器，承担中段的供电，另外还有5 台10kv 高压冷水机组(合计4000kv·a)；3 变电所设2 台2000kv·a 加2 台1000kv·a 变压器， 承担南段a、b 两座办公楼供电。本工程配置两处10kv 电源引入点，每处为两路10kv 线路，根据供电公司对10kv 电源容量的规定：每路最大负荷为11000kv·a 左右，两路即为22000kv·a，设计l、3 变电所合用一处10kv 电源进线，总容量为21000kv·a；2 变电所内变压器和10kv 冷水机组共用一处10kv 电源进线，总容量为22400kv·a。在变电所平面布置的设计中，除了满足规范要求以外，还需要考虑高压柜、变压器和低压柜按供电顺序布置，尤其是低压配电柜馈出电缆的走向顺畅，值班人员巡视方便等问题如不认真考虑，会造成施工时电缆交叉多、绕远路、浪费建筑面积以及巡视不方便等问题。
4.较小消防负荷的供配电
在大型商业项目设计中经常会遇到消防用电设备负荷较小且分布较分散，若均由变电所馈出，会使得变电所低压柜馈出很多小电流回路，对断路器分断能力和导体的动、热稳定带来一定的影响。在本设计中，采用了增加一级配电的方法，即从变电所不同母线段上分别馈出一条消防专用回路，在适当位置设置两台配电柜，再由此配电柜放射式配至末端双电源互投箱，这样既满足了规范对专用供电回路的要求，又避免在变电所级馈出许多小电流回路。
由于商业地产项目房间用途的不确定性，在选择断路器和导体时必须考虑一定的裕量以满足调整造成的负荷变化。根据这一特点，在设计中较多地使用了插接母线供电，既可以满足大载流量的要求，又使供配电灵活性加大，在每层竖井中均预留备用插接箱，以便在变化时，可根据上下层负荷的变化，进行调整。例如：某竖井一段母线负责1～3 层供电，当1 层由于变化容量增大，而3 层容量减小时，就可使用1 层的备用插接箱把3 层富裕的容量配给1 层使用。在变电所这级配电中，选择断路器时要选整定值可调整的断路器， 以便在末端负荷变化时调整整定值；在母线和互感器的选择上一般按断路器框架值来选。
5.层配电箱的设置
根据各层防火分区的划分， 分别在各层编号为a～k 竖井内设置层照明配电箱为各商铺供电， 各商铺的供电采用一对一放射式供电。需要指出的是由于各层的业态比较复杂各层的防火分区上、下层不对应，使得有的竖井在负责本防火分区供电的同时，还要负责相邻的防火分区的供电。在设计时，采用了就近原则，同时也考虑到整条干线负担的负荷情况，尽量使各个竖井内负荷比较平衡。
6.公共区域配电箱的设置
考虑到商业的公共区域将来需要二次装修，必须预留电源。此处的设计需要考虑以下几点：电量预留多少的问题，其中照明用电可根据gb50034-2004《建筑照明设计标准》表6.1.3 及其6.1.8 条，商业建筑照明功率密度值计算，高档超市营业厅为20w/㎡，根据“装饰性灯具总功率的50％计人照明密度计算值” 的规定， 采用的预留标准为40w/㎡。为方便装修设计，在每个防火分区内设置了公共区域照明配电箱和应急照明配电箱，以便明确装修设计的电气配电分界点。将楼梯间、储藏问等不需要做装修的部位，单独设置配电回路或配电箱，尽量不从公共区域预留精装用电的配电箱内馈出。公共区域照明的控制，大部分采用两种方式，即c-bus 系统或ba 系统控制，利用c-bus的优点是控制比较灵活，可按每一路馈出控制，也可调光控制；缺点是造价较高。利用ba 系统控制优点是造价低，控制简单；缺点是由于交流接触器为三相，控制时可能会三路同时开或者同时关，在装修设计时需将各接触器馈出回路岔开供电，避免造成故障时大面积停电。
7.户配电箱的设计
在商业地产设计中，往往只为商铺设计一个电表箱，而出线回路由用户根据自己的需要进行二次设计，但是商铺内风机盘管的供电很难解决，无法进行空调系统的整体调试。本工程的做法是在电表箱内增加一个断路器为风机盘管供电， 另一路为用户二次设计时使用，如下图所示。
图1 用户配电箱设计
8.配电柜/箱与配电回路的编号
大型项目往往低压配电柜/箱很多，低压馈出回路就更多，往往会出现柜/箱编号及线路编号重复的问题， 造成在设计图中查找及将来维护检修的困难。本工程有3 个10 kv 变电所，20 台变压器，上百台低压馈出柜，馈出回路更多。根据以上要求及地上、地下建筑防火分区和业态形式的不同情况，采用两种略有差别的方式。
9.结语
总之，电气设计是多学科的设计，涵盖范围广、技术更新快，本文从多方面对该工程电气设计进行分析， 其中肯定还有诸多不足之处，望能促使我们进行不断地学习，继续完善电气设计和施工，保障人民生命财产安全。
注：文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。