浅议某大型家具卖场电气设计

李丽红

随着房地产事业的不断发展壮大,太原市内大量兴建了许多大型家具卖场,如东方家园、居然之家、雅阁瑞普、红星美凯龙等,笔者有幸参与了其中几家卖场的电气设计。在这些项目的设计过程中,笔者遇到了一些困难也学到了很多知识,现就某卖场工程实例强电部分设计作简要介绍,与广大电气设计师同行共同学习。

1 工程概况

本工程建筑面积为47444.14 m2,共6层,其中1层为家具卖场,2层、3层、4层为灯具卖场,5层、6层为办公区域。建筑等级为一类高层,耐火等级为一级,每层分别设置两个防火分区,每个防火分区建筑面积在4000 m2以下。

本次设计首先要保证供电系统的合理性,同时考虑建设方的经济效益,争取做到同时符合国家规范及建设方要求。

2 设计依据

JGJ 16-2008民用建筑电气设计规范。

GB 50052-95供配电系统设计规范。

GB 50054-95低压配电设计规范。

GB 50045-95高层民用建筑设计防火规范。

GB 50034-2004建筑照明设计标准。

GB 50057-94建筑物防雷设计规范(2000年版)。

3 用电负荷计算

1)用电指标的确定:本工程各层商业用途不同,类型不同,而且由于卖场为大空间,将来实际使用时会隔成若干小商铺,但小商铺面积又不确定,使得用电负荷很难按确定的某个值进行计算。为此,笔者参考《全国民用建筑工程设计技术措施——电气》(2009年版)中,大型商业用电指标为60 W/m2～120 W/m2,办公用电指标为30 W/m2～70 W/m2,在进行计算前又与建设方进行了充分的沟通,并且参考其他卖场的实际经验,首先大致确定了各层分隔小商铺的面积及功能,其次根据各层功能的不同,适当调整了各层用电指标,进行了各层用电负荷的计算。2)需要系数的确定:进行负荷计算时,还要采用需要系数法确定需要系数,一般设计常常根据面积及用电负荷的类型确定,在本工程实例中,笔者参考《全国民用建筑工程设计技术措施——电气》(2009年版)中需要系数的确定,选择了以下几个数据:在末端商铺的配电箱计算时选Kx=0.9;在照明配电干线计算时选Kx=0.7;由于本工程采用了中央空调系统,在空调干线计算时选Kx=0.7;至于本工程中的消防风机、消防卷帘等消防设备用电及应急照明用电均选Kx=1。3)根据以上分析,确定了大致的用电负荷数据,见表1。

表1 各类型用电负荷具体数据

4 配电干线系统

本工程根据建筑功能及防火规范的要求,各层分别设置了两个防火分区,为了供电方便,设计时在1层东西两侧分别设置低压配电室,1层～6层各自防火分区内分别设置了一个配电小间,所有的供电系统均由低压配电室沿电缆桥架引至各配电小间内。

1)负荷分类:一级负荷:消防设备、应急照明、客梯用电及弱电机房等;二级负荷:自动扶梯及空调用电等;三级负荷:其他电力负荷及照明。

2)供电电源:根据建设方提供的条件及用电负荷要求,本工程从室外变电所引来10路380 V/220 V电源,6路供给本工程照明负荷用电,2路供给本工程动力负荷用电,2路供给本工程空调负荷用电。一、二级负荷的备用电源由设在室外的柴油发电机组供给。在低配室正常电源和备用电源主进断路器之间设机械联锁,任何情况下只能合正常电源和备用电源的其中一个。柴油发电机组启动完成时间不应大于15 s。当正常电源恢复60 s后,手动恢复正常电源供电,柴油发电机组经冷却延时后,自动停机。柴油发电机馈电线路连接后,两端的相序必须与原供电系统相序一致。所有双回路电源的正常电源和备用电源之间设机械联锁,任何情况下只能合正常电源和备用电源的其中一个。

3)计费:根据建设单位要求,本工程商铺电费在各户设预付费IC卡式电度表分户计量,共用应急照明及动力负荷在低压配电柜设表集中计量,由管理中心计量收费。

5 设备安装

1)根据本工程低压出线电缆较多的特殊性,同时为了给建设方空余出较多的商业面积,设计时配电室电源低压配电柜采用固定式抽屉柜,落地安装,进出线方式为上进上出。2)由于商业卖场还未正式分隔,故在设计时在商铺每户预留电表箱,电表箱设于各商铺内框架柱上,距地1.5 m明装;除商铺内的电表箱以外,其余配电箱及控制箱外底边均距地1.5 m挂墙明装。

6 节能设计

1)功率因数补偿:本次设计在配变电所内设置集中补偿基本无功功率的高压或低压电容器组。功率因数补偿至0.9。

2)电气照明的节能:照明设计时,照度应满足表2要求,功率密度不宜大于表2要求。

表2 照明设计时照度及功率密度要求

3)光源的选择:本工程应选用高效节能的照明光源,优先选择T8荧光灯和紧凑型荧光灯,要求光源显色指数 Ra≥80,色温应在3300 K～5300 K之间,光通量为3000 lm以上;选择电子镇流器或节能型高功率因数电感镇流器,单灯功率因数不小于0.9。

4)建筑设备的节能:本工程使用的电梯,风机等设备应采取节电措施。电梯采用智能控制,风机采用变频控制(消防风机除外)。

7 导线的选择及敷设方式

1)本工程室外电源电缆进线采用YJV22-1 kV铠装交联电力电缆,入户处穿钢管保护。

2)消防动力及应急照明配电干线选用NHZR-WDZ-YJV-1 kV铜芯耐火低烟无卤型交联电力电缆;其他动力及一般照明配电干线选用ZR-WDZ-YJV-1 kV铜芯阻燃低烟无卤型交联电力电缆。消防动力及应急照明支线选用ZRBV-500 V铜芯阻燃导线;其他动力及照明支线选用BV-500 V聚氯乙烯绝缘铜芯导线。所有未注支线均穿SC钢管沿墙及楼板暗敷设。不同性质或不同电压等级的导线或双电源供电的两回路导线共槽时,应用防火隔板进行分隔。

3)消防配电线路暗敷设时,应穿管并应敷设在不燃烧体结构内且保护层厚度不应小于30 mm;在电缆井明敷设时,应穿有防火保护的金属管或有防火保护的封闭式金属线槽。电气穿墙、楼板及竖井内孔洞在设备安装完毕后用防火材料封堵。由顶板接线盒至灯具一段明敷线路穿钢质波纹管并在管外壁作防火处理。

8 建筑物防雷、接地系统及安全措施

1)建筑物防雷:本工程年预计雷击次数为0.14,按人员密集场所考虑,故本工程防雷等级为二类。在屋顶采用圆10热镀锌圆钢作避雷带,屋顶避雷带连接线网格不大于10 m×10 m或8 m×12 m。利用建筑物剪力墙暗柱内两根圆16以上主筋通长焊接或绑扎作为引下线,引下线间距不大于18 m,引下线上端与避雷带焊接,下端与基础底梁或基础底板的上下层钢筋内的四根主筋焊接。凡凸出屋面的所有金属构件、金属通风管、金属屋面等均应与避雷带可靠焊接。2)接地及安全措施:本工程接地形式采用TN-C-S系统,防雷接地、电气设备的保护接地、电梯机房等的接地共用统一的接地极,要求其接地电阻不大于 1 Ω。3)本工程采用总等电位联结,总等电位板由紫铜板制成,应将建筑物内保护干线、设备进线总管等进行联结,总等电位联结线采用-40X4镀锌扁钢或BV-1X25 PC32,总等电位联结均采用等电位卡子,禁止在金属管道上焊接。4)过电压保护:在电源总配电柜内装第一级电涌保护器(SPD)。在屋顶风机等配电箱内装第二级电涌保护器。

[1]罗杨娟,秦晓霞,霍 晋.工业建筑设计中电气节能的探讨[J].山西建筑,2009,35(16):193-194.