浅析现代大型商业建筑供配电设计

万斌

[摘 要]本文将从实际案例的供配电设计出发，对大型商业建筑供电方案的总容量合理选择以及位置分布进行简单的阐述和分析。提出有建设性的意见，提高供配电的能力，做到安全可靠、节能合理、维护管理方便，满足绿色建筑功能的需求。

[关键词]大型商业建筑 供配电 设计 节能

中图分类号：TV72.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）30-0023-01

现代大型商业建筑涵盖多种功能的场所，综合性能比较强，具有面积空间高大、媒体广告及人员密集、工艺设备较多、负荷比较分散但部分区域高负荷集中的特点，如果供电不足或配电不合理，则极易引发停电故障，甚至会造成电能浪费。传统的供配电设计已不能满足现代建筑的要求，需要从多个方面进行考虑，从细节处着手，设计出科学合理的供配电方案，达到节能环保目的，促进大型商业建筑功能的全面发挥。

1.工程概况

该建筑在江苏省某市的商业地块，总占地面积约为33500平方米，其中地上建筑面积约86849.6平方米，地下建筑面积有88473.2平方米。该建筑物地上共四层，高度22.5米，楼层全部是商业，进行分区域管理，包含零售、冰场、电影院、体育场馆、饮食区域等功能多样的大型商业综合体。地下两层主要为商业、超市、设备用房和停车区域。

2.供电方案的设计

2.1 负荷等级确定

根据《商店建筑设计规范》（JGJ48-2014）的相关规定，该商业体属于大型商业建筑，针对商业建筑供电配设计的相关规范要求，大型商业建筑、休闲娱乐、购物广场等，其高度如果没有达到24m，在供电上采用一级负荷。业主提供资料该项目供电电源等级为20KV，高压侧设置联络柜。

第一、消防负荷----大型商场中，每天的人流量大，安全性是其重要的指标，保证人们的安全是第一要务，因此消防负荷占有重要的地位，供电一定要符合标准。消防负荷主要包括消防设备、火灾自动报警系统、消防泵等部分。

第二、营业区域的照明-----除了消防负荷外，营业区域的照明是维持商业进行正常运营的基本能源供应。

第三、安防电源----这也是安全性的一个重要保证。安防是大型商业建筑的重要功能部分，需要加以重视。在商业中，用到二級负荷的有自动扶梯、中央空调等。

第四、双电源----二级负荷条件允许时，也宜采用二路电源来供电，特别是消防用的二级负荷（双回路），更应该按两个回路要求供电；一级负荷中的特别重要负荷，除上述两个电源外，还必须增设应急电源。也就是说特别重要负荷需要三个电源供电，一般的作法是在已有两路高压市电的情况下，再设自备电源，自备电源一般是采用柴油发电机组或整流逆变装置（简称EPS）电源等。

2.2 负荷统计

在确定商业建筑的供电总容量之前，需充分与项目招商沟通，确定商业的业态类型、区域及分布规划，也要了解项目的整体定位、后期营运的品质要求，明确招商、营运意图及要求，特别关注餐饮、冰场、雪场、影院、超市、KTV等大容量需求主力业态的供电负荷容量需求，其中还涉及到很多商户没有考虑到的排油烟机、加装分体空调等额外的负荷需求，在收集汇总以上业态规划、分布区域、主力店需求条件后，可以基本确定项目的用电总负荷。

在不同的业态区中，不同的功能区所占面积大小，影响着变压器的装机容量。相同的功能区不同的档次在设计时的装置指标也不同，因此，在有具体的用电总负荷的情况下，进行各功能区域用电量的把控是按实际状态去灵活掌握。

2.3 系数的选择

通过前期的各项准备工作，确定了相关的参数之后，在进行设计时对系数的选择是一个重要性的内容，必要按照有关的规定进行实施。但是由于对大型商场的供配电设计应用时间不长，没有明确具体的规定，因此在，在设计中需要进行经验方面的感知，科学的的确定系数值，达到绿色环保设计理念趋势。

按变压器的效率最高时的负荷率βM来计算变压器容量------当建筑物的计算负荷确定后，配电变压器的总装机容量为：S=Pjs/βb×cosφ2（KVA）

式中Pjs-----------建筑物的有功计算负荷KW；

cosφ2------补偿后的平均功率因数，不小于0.9；

βb----------变压器的负荷率。

因此变压器容量的最终确定就在于选定变压器的负荷率βb。

当变压器的负荷率为：βb=βM=Po/PKH时效率最高

式中Po--------变压器的空载损耗；

PKH------变压器的短路损耗。（表1）

3.电气设计

3.1 变配电所的设置

变配电所设计科学合理，涉及到使用寿命和节能环保的作用。在实际操作中，一旦供配电的设置定型，运行时间比较长，如果出现设计不合理的状况，将会造成电能的不合理消耗，在日积月累中，造成不必要成本的流失或者电能资源得不到有效的利用。在设计中，为了将商场的效益实现最大程度的发挥，将中心地段用作变电所的可能性非常小。因此设置变电所位置时要注意或靠近大容量负荷的位置，向附近的大容量需求设备提供最近的电路选择。例如：变电所在中央空调主机机房附近。

3.2 强弱电管井的设置

对于强弱点电管井的点位设置，同样涉及到节能环保的作用，需要进行全方面因素的考虑，例如建筑物的面积、线路的分布和数量、各个功能分区等。一般来说，强电管井的服务辐射半径以50米比较适宜，弱电管井服务半径相对增加10米。在进行安装位置的定位时，一般选择在商业价值比较小的区域。如果有后勤走道，可以安装在后勤走道区域范围之内。如果没有后勤走道，可以安装在公共偏角区域。

3.3 断路器及导体的选择

由于各商业区内的功能分区的差异，因此在选择断路器时，需要留设一定的余量，保证能够承受负荷的变化，从而减少发生意外事故的机率。针对这方面的因素，可以使用插接母线进行供电，可以满足大型商场的需求，促进用电的灵活性。除了这种普遍情况，还要考虑到特殊的部件。在变配电所配电中，要选择定值可以调整的断路器，增加调整用电的便利性。在这样的状态下，即使商场内部功能区做了一定的调整，也不会对供配电造成一定的影响，保证了用电的稳定性。

3.4 环保节能

电能与人们的生活息息相关，耗费量比较大。因此在设计时，要遵循绿色环保的理念，加强对电能的控制。通过安装有关电能系统的软件实现遥测和遥控合理调配负荷，实现优化运行，有效节约电能，并有高峰与低谷用电记录，从而为能源管理提供了必要条件。

4.结语

商业建筑的复杂化，对各种设施的设计、安装提出了新要求。在进行供配电设计的过程中，需要从建筑的实际情况出发，以节能环保为最终目的，改进传统不足，体现设计创新，从长远运营角度多方面考量，为后期运营中节能降耗打下夯实的基础。

参考文献

[1] 李倩.现代商业区建筑供配电设计及分析[J].山西建筑，2012，38（3）：126-128.

[2] 黄光辉.某大型商业建筑的电气设计[J].现代建筑电气，2013，4（9）：57-61.