上海洛克外滩源电气设计

徐力钧

(悉地国际设计顾问有限公司， 上海 200235)

黄浦江与苏州河相交的地方，正好夹着一个三角状的区域，样子有似伸出的岛，这里就是“外滩源”，外滩万国建筑景观带起始的地方，是上海开埠历史的起点，区域内有大量的历史建筑，有着极其深厚的历史文化特征。

洛克外滩源是整个外滩源最为重要的地块，其重要性不仅仅体现在地理位置本身和项目开发的先后顺序，更重要的是地块内历史印记的丰富性和多元性。洛克外滩源工程除了对11栋历史保护建筑进行修缮改建外，还结合实际情况新建了6栋新建筑，其目的是对历史风貌区域和历史建筑进行保护和整治的同时为之注入生命力，使之真正成为集历史传统、高雅文化和时尚生活于一体的城市活力中心。

1 工程概况

洛克外滩源南起北京东路，北至南苏州河路，西抵虎丘路，南北长约300m，东西宽50～70m，规划用地面积约为17 123m2，总建筑面积约为113 590 m2。历史建筑平面位置如图1所示。项目分两期开发，第一期是历史建筑的保护和修缮工程及其配套3#地下室，第二期是新建6幢建筑及其配套的地下室(包括地块的地下停车库，人防)。

历史建筑的保护修缮内容包括保护的市级优秀近代建筑6幢，保留的历史建筑5幢，拆除地块内的无明确历史风貌特征的其余一般历史建筑。

市级优秀近代建筑包括光陆大楼(1925年建造)、真光广学大楼(1930年建造)、兰心大楼(1927年建造)、女青年会大楼(1930年建造)、安培洋行(1908年建造)和亚洲文汇大楼(1932年建造)，保留的历史建筑包括哈密大楼、圆明园公寓、协进大楼、中实大厦、美丰洋行外局部立面。

新建6幢新建筑及地下室，新建建筑和地下室平面位置如图2和图3所示，新建建筑的功能为集商业、办公、公寓为一体的综合楼。

图1 历史建筑平面位置图

图2 新建建筑平面位置图

2 供配电设计

2.1 修缮改建前状况

洛克外滩源的历史建筑建造时间为1900～1939年，原电气的设计范围仅涉及照明和电梯动力。解放后这些历史建筑大多分给了企事业单位作为办公场所，还有些成为了居住大楼，各幢楼均有多次电力增容，基本均采用了架空进线，且各自独立。由于未能得到足够的保护，加之无处不在的乱搭乱建，该区域内的历史文化风貌已面目全非。本次设计根据新的整治规划要求，把整个地块作为一个用电单位进行供电设计。

2.2 供配电方案

本工程用电性质分为公共建筑和公寓两部分，其中公共建筑部分设置用户站，根据供电部门的要求，需按35kV电压供电，设计主变压器装机容量为12.6MVA。公寓部分由电力部门另行供电，负荷容量约为1.2MW。供配电主接线系统图如图4所示。

在新建的2#地下室设置一处35kV高压总变电所，内设两台6.3MVA的主变压器，由两个不同降压站引来两路独立的35 kV电源，高压电源电缆埋地引入高压总配电室。35kV侧采用线路变压器组的接线方式，每路35kV进线下接1台主变压器，两路电源同时供电，进线之间不设联络，10kV侧采用单母线分段加联络的接线方式。主变压器采用有载调压干式变压器，变压器10kV侧采用中心点不接地运行方式。35kV变压器的体积及重量较大，主变压器室占用了两层层高(7.3m)，因整个地块的地形非常狭窄，确定变电所的平面位置时必须与土建专业协调，并确认将来变压器的运输路线。

由高压总变电所向各个分变电所引出两路10kV高压电源，整个地块内共设3个10/0.4kV变电所，变电所配置如表1所示。考虑到本项目空间有限，为了减少供配变电设备的数量，采用了2MVA、2.5MVA大容量的配电变压器。分变电所内0.4kV侧设联络开关，并设置机械和电气联锁，平时分列运行，当一路高压失电或一台变压器检修和故障时，另一台变压器可承担全部消防及其他重要负荷的供电。

表1 10/0.4kV配变电所配置

图3 新建地下室平面位置图

图4 供配电主接线系统图

2#地下室另设置一处10kV电业Ⅳ型站，提供新建建筑2～4号楼的上部公寓用电，由相邻地块的开闭所单独引入电源。

公建部分采用高压计量方式，在35kV用户站的电源进线处设总计量表。各单体建筑物的0.4kV低压总进线处、低压出线回路和下级租户配电箱处设低压总计量和分计量，满足运营和物业管理要求。公寓部分的公灯、电梯、风机在公寓低压配电间集中设表计量，住户为每户装表计量。

2.3 分期实施

本项目分两期开发，历史建筑的保护与修缮作为一期工程需要提前投入使用，位于博物院广场下的3#地下室实质是作为一期工程的能源中心，专为保护保留建筑服务，其设计和施工也基本不受二期新建建筑的影响，能够在较短的时间内完成施工与安装。因35kV总变电所设在二期工程的2#地下室内，故3#地下室10kV配变电所采用临时电源先投入使用，其供电服务范围包括协进大楼、兰心大楼，不包括6号楼。为了不影响2#地下室的开挖施工，在历史建筑的背面设置了地上临时管廊，由3#地下室变电所至部分老建筑的供电线路在临时管廊内敷设，待2#地下室10kV配变电所建成后，要进行一次负荷转换，协进大楼、兰心大楼的用电将接入1#地下室10kV配变电所。

3 历史建筑的保护和修缮

3.1 设计原则

保护修缮之前必须对历史建筑做全面的研究，保护整治的部分要跟原有部分形成整体，保持和谐。对于老建筑的保护区域采取最小干预原则，慎重对待文物建筑的历史缺失和相邻新建建筑的建设，保持历史街区的原真性。在保护的前提下更新改造，增加合适的功能和新的设施，使历史建筑融入当代生活。

3.2 电气竖井

老建筑有的电气竖井过于狭小，且管井内强弱电设备混装，易产生干扰，已不能满足目前电气设备的使用要求，本次设计需要扩大强电竖井，并增加弱电竖井。有些老建筑本来就没有设置电气竖井，后期的增容电缆直接在外墙上敷设，本次设计需要增加。因为是历史建筑的修缮工程，竖井的设置除了考虑供电半径、安装空间及防火分区，还要考虑管线的敷设路由需要避开保护区域，在方案阶段就与建筑专业密切配合，确定合适的竖井位置。

3.3 管线敷设

部分历史建筑内原有的天花平面属于重点保护区域，有灯位接线盒但原有埋管已无法走通，照明线路敷设不能开槽埋管破坏天花，最后将照明配电导线沿线槽或穿管敷设在上一层的地坪内，采用顶板穿孔的方式为照明供电。修缮前天花藻井如图5所示，顶板穿孔接线大样图如图6所示。

图5 女青年会大楼入口门厅的天花藻井(修缮前)

图6 顶板穿孔接线大样图

3.4 照明设计

老建筑内的大堂、走廊多为保护区域，照明灯具要利用隐蔽部位或非重点保护区做巧妙设置，既满足保护的要求，又提高了空间视觉效果。

沿圆明园路的历史建筑是外滩源的重要景观，其夜景照明的设计也显得尤为重要。本工程在修缮改造设计的同时进行夜景照明设计，预留好各处的照明穿墙管和接线盒，避免日后开孔及在外墙上敷设管线。老建筑的立面以石材为主，夜景照明主要采用金卤泛光灯，色温3 000 K，其安装位置需要仔细选择，采用低强度的投光灯避免形成亮斑。上部的投光灯和下部的地埋灯、嵌墙灯配合，很好地勾勒出老建筑的立面结构，层层递进，宁静而又有韵律感。一期工程夜景照明如图7所示。

图7 一期工程夜景照明

3.5 防雷接地

根据前期的现场踏勘，屋面有防雷装置，但设置不完整，无法满足现有的规范，接地电阻无法测量。本次设计按规范要求，对防雷系统进行整改和修缮。

考虑历史建筑的立面均以暗色的石材为主，如采用镀锌钢材作为接闪带在视觉上会显得很突兀，本工程历史建筑的屋面女儿墙采用30mm×4mm扁铜作为接闪带。沿建筑物外墙明敷Φ12mm圆铜作为防雷引下线(如图8所示)，圆铜引下线尽量敷设在建筑物外墙的雨水管后，施工完成后与外墙一起粉刷。个别建筑对外圈的混凝土柱均进行了加固，可以利用加固柱内的主钢筋作为防雷引下线。

部分建筑无法按常规设置接闪带，如真光广学大楼，屋顶的女儿墙为不规则锯齿状(如图9所示)，且屋面层次较为复杂，只能采用设置多处接闪杆并结合屋面接闪网的方式作为其外部防雷措施。

图8 明敷圆铜引下线

图9 真光广学大楼的女儿墙

大部分历史建筑均进行基础加固，沿加固基础水平敷设40mm×4mm的热镀锌扁钢作为水平接地体，并与所经桩内的主筋焊接，形成总接地体。部分没有基础加固的老建筑在其四周增加一圈水平接地体，埋深1m，每隔5m设一钢管作为垂直接地体，长度2.5m，接地扁钢与钢管可靠焊接。

3.6 弱电系统

对老建筑来说，所有弱电系统均为新增，整个地块的消防控制中心设在5号楼，一期工程先在女青年会大楼的一层设置临时消防控制室，待二期工程完工后，再进行一次转换。

因不允许破坏有保护要求的天花，采用红外对射探测器代替感烟探测器，安防摄像机的安装位置也需要结合建筑，尽量隐蔽。

安培洋行修缮前后的整体效果如图10和图11所示。

图10 安培洋行(修缮前)

图11 安培洋行(修缮后)

4 结束语

本工程为外滩源地区整体开发的起始点，它的位置使它成为外滩源与现有外滩连接的中枢，在重塑黄浦江和苏州河水岸联成一体的开发工程中起着举足轻重的作用。对历史建筑部分持续利用并不断赋予新的意义，使它们重新成为城市充满活力的有机部分，对于新建建筑部分的设计与历史建筑相互映衬，实施保护性开发，形成多功能的新型历史风貌区。

历史建筑的保护修缮工程不同于一般的工程，方案阶段需要对现有建筑进行实地踏勘，明确改造方向。施工图阶段要具体分析，协调各方面的需求，确定合理有效的技术方案，如有超限问题必须及时与主管部门沟通或组织专家讨论会确定解决方案。施工过程中也要及时关注是否有新问题出现，设计的方案能否具体实施。

上海市政府于2002年启动对外滩源地区实施保护性开发建设，洛克外滩源项目于 2006年正式启动，2011年一期工程建成全面开业，笔者撰写本文时二期工程仍在施工进行中，参与该项目已历时8年，感慨颇深，总结了一些经验供同行参考。