太原万科广场电气设计案例分享

张林花

(上海原构设计咨询有限公司沈阳分公司，沈阳 110015)

0 引言

现代快节奏的工作衍生出城市商业综合体项目，通常包含办公、吃、喝、玩、乐、住等多样化功能，能一站式满足人们多种需求。 但是因为商业综合体具有流线复杂、遵循规范多、电气系统多、商业功能多且不确定等特点，且大部分商业需要后期招商才能确定其具体功能，所以此类项目给制定电气方案和变电所容量的预留带来很大的难度。 本文结合太原万科广场的电气设计案例，给出综合商业的某些设计思路和注意事项。

1 项目介绍

万科广场项目，位于山西省太原市小店区，属于太榆同城化进程中重要的城市门户节点。 区域内有太原高铁南站且紧邻武宿机场，有城市快速路、环城高速及轨道交通贯穿，交通十分便利，基地东北侧紧邻太榆路城市干道，与太原高铁南站一路之隔，地块西侧有山西大学和山西财经大学，周边是大量居住区。

本项目占地面积为37 877m2，总面积156 982m2，地库为43 772.07m2，地下三层， B3 层为人防，B2层为车库；1＃楼购物中心地上6 层，功能为自持商业、影院、餐饮等，为大型商业和大型电影院；2＃、 3＃一、二层为可售商业，三层以上为可售办公；4＃楼一、二层可售为商业，三层以上为酒店，酒店方管理。由于航空限高，本项目建筑高度控制在40m 以内。

2 设计历程

笔者所在单位自承接该项目后的设计历程如表1 所示。

以上时间线为主要时间节点，还有很多小的修改未进行罗列，由此可以看出商业项目的复杂和多变性。

表1 太原万科广场项目主要时间节点

3 综合商业的特点

随着互联网的快速发展，零售实体店比例越来越少，餐饮占比越来越大，约45%～50%，而且商业区中大部分商铺需要后期招商才能确定具体功能，所以前期电量会按照其他项目的经验进行预估；即使营业后，业态的布置和功能也会根据经营的需要进行调整。 所以在项目前期和甲方的运营部门详细准确地进行沟通非常重要，电气方案应尽量贴合甲方的需求意图，以减少修改次数。

4 用电负荷级别的确定

B3 层建筑面积为14 292.70m2，B2 层建筑面积为29 479.37m2，为I 类车库，按照GB 50067－2014《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》，最高负荷级别为一级负荷；1＃楼，B1 层为超市，地上6 层，功能为大型商业和大型电影院；4＃楼为三级公寓旅馆建筑，根据JGJ48－2014《商店建筑设计规范》最高负荷级别为一级负荷；2＃，3＃，4＃楼建筑定义为一类高层，所以本项目的最高负荷级别为一级负荷。 负荷分类参见表2。

表2 项目负荷分类表

5 电源情况和设备用房情况

一级负荷需要双重电源供电，由市政引来双重10kV 独立电源，进线位置在北侧，在B1 层北侧设置开闭所，面积按照350m2预留。 根据估算容量和负荷分布情况，一共设置六处变电所，1＃购物中心设置两处变电所，办公和酒店共设置一处变电所，超市设置一处变电所，换热站设置一处变电所(当地特殊要求)。 由于制冷机房和购物中心2＃变电所贴临，所以制冷机房的变压器和供电柜设置在2＃变电所内。 变电所及开闭所平面分布见图1。

6 用电设备负荷容量的确定

负荷容量的确定关乎到变压器容量的选择，既要满足后期业主的使用需求，又要避免浪费，且不是简单的加减，二是需要按照季节和时段分别进行负荷计算，取大者作为依据。 本项目购物中心1＃楼的1～4 层为商业，这些商业的具体功能均不确定，需要后期招商后才能确定经营方向。 零售、餐饮、重餐饮或轻餐饮，负荷容量差异会非常大。 经过和甲方营销部多次沟通，确定前期不同业态的单位面积容量指标，具备餐饮条件商铺的电量按照500W/m2预估，有经营意向店铺的按照经营方要求预留电量，其他的店铺按照80～100W/m2预估，详见表3(甲方提的负荷标准)，并在平面设计图中均标出每户容量，方便容量调配及后期调整。 将来具备餐饮条件的商业，暖通专业会在图纸中标出排油烟井的位置。

图1 变电所及开闭所平面分布图

表3 不同业态商铺的单位面积容量的电量指标

超市使用方要求预留两个630kVA 的变压器，双回路电源；购物中心1＃采用集中空调，制冷机房设置在地下一层；其他单体采用分体空调，预留电量。 景观照明电量、广场文化活动和每层大厅促销活动用电设备负荷电量等进行预留。

所有负荷按照用电设备工作的不同季节、时间段(例如热风幕和电采暖冬季使用，空调夏季使用)等进行计算，取最大负荷为计算依据，末端配电箱按1.0 计取需要系数，配电主干线根据主要设备工况情况按0.7～0.9 之间取需要系数；商业母线需要系数按照1.0～1.2 选取，留有部分容量互为备用，为后期商业调整和电气故障留有适当余量。 计算变压器容量时，尚应计入同时系数(有功同时系数K∑p＝0.8～0.9，无功同时系数K∑q＝0.93～0.9)根据实际选择一个具体数据。 表4 是整个项目的变压器安装容量统计，负荷密度指标为166.6kVA/m2。

表4 项目变压器安装容量统计表

7 竖井的设置情况

根据服务范围和负荷分布情况，在购物中心1＃楼四个核心筒处分别设置强弱电气竖井，兼做强弱电间，强弱电井分开设置，留有一定的空间。 无竖井的防火分区设置配电间，条件不允许时，电间可以采取开门检修方式。 购物中心1＃楼的4 号竖井，在一层需要进行转换，应注意留有转换高度。 有母线敷设的强弱电气竖井尽可能不要进行转换，需要层高进行转换，转换难度大。 2＃、4＃在各自核心筒位置设置一处强弱电气竖井兼做强弱电间，3＃设置两处强弱竖井兼强弱电间，具体参加图2。

图2 项目强弱电气竖井分布图

8 强电竖向干线系统图

在1＃楼二号竖井的整体竖向干线配电系统中，各种负荷按类进行分组供电，方便后期运营管理和数据分析。 各类负荷多采用树干式配电，相比放射式供电会减少层配电箱，消防负荷和非消防负荷分开供电。 其他竖井供电模式类似。

商业部分采用封闭母线槽树干配电形式，采用两组母线，两组母线每层均设置母线插接箱，一用一备，每条母线预留部分容量，方便后期两条母线互为备用部分容量，接入需求的商业。 采用母线虽然成本高，但是相对供电能力更强，各商业用电的兼容性和灵活性也比较好，所以对于大型综合商业采用母线供电比较合理。 购物中心1＃楼商业定性为自营出租，对商业每户进行计量，计量箱设置在每户商业内。 商业部分的计量后期改为集中计量，重新设置配电间，图纸进行了修改。

公共区域的应急照明，每层每个防火分区设置一个末端互投箱，除市电双电源外，采用集中电池做备用电源；每层每个防火分区的卷帘设置一个互投箱，由变电所引来电源，采用树干式供电。 无竖井的防火分区，可以由就近防火分区的供电干线供给电源，竖向干线系统图见图3。 公共通道照明为一级负荷，每层竖井内预留一个公共通道照明箱，在一层设置互投箱后，树干式供电给每层的照明箱，竖向干线系统图见图4。

图3 公共区域无竖井防火分区竖向干线系统图

图4 公共通道每层竖井竖向干线系统图

9 智能化系统的设置

本项目功能多样复杂、管理难度大，设置各智能化系统能提高管理效率、节约能源。 因此，在本项目中，总计分为基础系统、智能管理系统、安防系统和消防系统四方面，本设计只预留各系统的接口，后期由承包商进行深化设计。

9.1 基础系统

设置信息网络系统、综合布线系统、有线电视系统、公共广播等系统。

(1)信息网络系统:由通信接入网系统、电话交换系统、无线通信系统组成。 1)电话交换系统在首层电信机房预留程控交换机；2)无线通信系统联通、移动、网通等移动通信盲区覆盖系统，主要为地下层、电梯轿厢等使用，包括移动电话引入、无线寻呼系统引入、多信道寻呼再生中继系统引入，可解决建筑物内移动通信设备的盲区和弱区；3)信息网络系统为建筑物或建筑群的管理者及建筑物内的各个使用者提供有效可靠的各类信息的接收、交换、传输、存储、检索和显示的综合处理，并提供决策支持能力与服务。

(2)综合布线系统:综合布线系统为开放式网络拓扑结构，支持语音、数据、图像、多媒体业务等信息的传递。 对于大空间且工作区域不确定的场所，在适当的位置设置集合点(CP)，在购物中心设置无线网络(AP)。

综合布线系统的设计包含工作区子系统、水平子系统、垂直干线子系统、设备间子系统、建筑群子系统、 管理子系统6 部分。 在首层设综合布线机房总配线架，各层弱电竖井内均设置19 寸标准机柜落地安装。

(3)有线电视系统:有线电视系统网络模式为自设前端、光纤同轴电缆混合网(HFC)方式组网，邻频传输系统，双向传输(上限频率862MHz)方式。网络以传输电视信号为主，包括模拟电视和数字电视信号，同时具备宽带、双向、高速及三网融合功能。

(4)公共广播系统:公共广播包括业务广播、背景音乐广播和消防应急广播等。 广播区域划分应满足建筑功能划分的需要，本工程按层和使用功能划分区域。

应急广播与背景音乐共用一套音响装置，应急广播优先于其他广播。 在消防控制室内手动或按预设控制逻辑联动控制选择广播分区、启动或停止消防应急广播系统，同时切断背景音乐广播。 火灾确认后，同时向全楼进行广播。 公共广播的每一分区均设可根据需要调节音量或切除，消防应急广播时消防信号自动强制接通。

9.2 智能管理系统

本工程对各智能化子系统通过统一的信息平台实现集成，实施综合管理。

(1)建筑设备监控系统(BAS):采用直接数字控制技术，对暖通空调系统、给排水系统、照明系统进行监控。 系统具备手/自动启停控制，运行状态显示，故障报警、温湿度监测、控制及实现相关的各种逻辑控制关系等功能。

消火栓泵、喷洒泵、消防稳压泵、排烟风机、加压风机等消防专用设备，不进入建筑设备监控系统。 冷冻机应能从其控制屏(箱)内送出机组的运行状态、故障信号，并能接受由BAS 系统发出的控制冷冻机的启、停信号，并能根据BAS 控制系统的要求，进行制冷系统的顺序启停。

(2)智能照明系统:购物中心1＃楼设置智能照明控制系统，对1＃楼的公区照明进行智能管理。

(3)智能停车管理系统:具备停车场出入口管理系统、停车引导系统、反向查询系统、场内缴费系统。 在停车场(库)内设置独立的视频监视系统及报警系统，并将信号上传至安全技术防范系统的监控中心，进行集中管理与联网监控。

(4)能耗管理系统:由计量表具、数据采集器、监测主机和能耗监测软件组成。 系统按照照明插座、空调用电、电梯用电、动力用电(厨房、热风幕等)和其他用电、进行分类分区域供电，方便电量采集和分析。 对建筑实际使用耗能进行量化，采集各种电气器件的数据，对运行数据进线监测能耗分析，进行智能运维和节能管理。

(5)人流探测系统:在购物中心设置该系统，可探测商场人流数据，用以分析各商业业态的经营情况。 设置信息发布和查询系统等，末端采用多媒体可触摸双向系统，实现商场智能化运营。

(6)电表、水表和暖表的远传系统:在物业管理中心即可查表缴费，方便管理。

9.3 安全技术防范系统

包括入侵报警系统、视频监控系统、出入口控制系统(门禁、一卡通、停车场管理)、电子巡查系统、防爆安全检查系统等。

(1)入侵报系统在周界设置探测器，在监视区设置视频监控系统，在防护区设置紧急报警装置、探测器、声光显示装置，在禁区设置探测器、紧急报警装置、声音复核装置。

(2)本工程视频监控系统采取全数字高清模式，对建筑物门口、制高点、大厅，停车场，每层的楼梯出入口，电梯厅，主要走廊、收银台等部位进行有效的视频探测与监视。

(3)电子巡查系统采用离线点部位设置巡查点。 在主要出入口处、楼梯间及重要机房等重点部位设置巡检点。

(4)根据建设方物业信息管理部门要求对出入口控制、电子巡查、停车场管理、考勤管理、 消费等实行一卡通管理，并能与火灾自动报警系统、视频监控系统、入侵报警系统联动。 当发生火警或需紧急疏散时，人员不使用钥匙应能迅速安全通过。

9.4 消防系统

设置消防电源监控系统、火灾漏电监控系统、火灾自动报警系统和火灾电弧探测系统，对火灾进行初期监控预防，以减少建筑物火灾的发生。

9.5 机房设置情况

本工程在首层设置总监控中心(与消防控制室合用)，主要负责购物中心1＃、2＃、3＃和地库监控，在4＃楼设置酒店中控制室和消防控制合用，负责酒店的监控和消防管理。 监控中心设置为禁区，应有保证自身安全的防护措施和进行内外联络的通讯手段，并设置紧急报警装置、留有向上一级处警中心报警的通信接口。

在首层设有线电视机房、IT 主机房、电信机房、三个移动通信主机房(机房环境要求温度18～28℃，相对湿度35%～75%，温度5～35 ℃，机房的分级为C)，满足多个运营商进入，内部由电信部门根据管理需要自行设计施工。

10 应注意的事项

10.1 负荷容量

本项目的负荷确定是难点。 有很多业态需要后期招商后才能确定，对前期容量估算和变电所预留带来很大难度，原则是末端松、前端紧，尽量避免变压器负载率过低。

10.2 墙面疏散指示灯

根据规范《建筑设计防火规范》GB 50016 第10.3.6 条， 总建筑面积大于5 000m2的地上商店，应在疏散走道和主要疏散路径的地面上增设能保持视觉连续的灯光疏散指示标志或蓄光疏散指示标志。 条文解释该标志是辅助疏散指示标志，不能作为主要的疏散指示标志。 因为商业内走廊均为玻璃墙，笔者所在单位在设计时考虑在玻璃隔断墙的支撑龙骨上安装墙面疏散指示标志灯(图5)。 本设计是2016 年进行的，执行的老规范。 如果按照GB 51309－2018 《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》新规范，在宽敞的走廊处可设置悬吊式疏散指示，这样就解决了侧面玻璃墙安装困难的问题。

图5 项目墙面疏散照明布置图

10.3 需要预留的电量和套管

在每层空间比较大的公共区域预留活动电源。本项目在一层室外广场预留150kW 活动电源，在每层室内比较大的公共区域预留80kW 活动电源和水摆电源，方便后期做活动和饮品柜台用电。 预留室外景观电源，在建筑物地库不同方向预留防水套管引出地库，方便后期需要时引出电源。

10.4 避免电井进行转换

购物中心4 号电井在地下一层和一层不能直接对应，所以需要在一层进行转换。 电井转换的走廊(黄色阴影部分)宽度1 200mm，需要转换电井里的有4 条封闭母线，两个700 宽的电缆桥架。

走廊的母线和电缆桥架侧面需要留至少400mm 宽的检修空间，上下排母线和桥架之间也要预留300～400mm 的检修空间，这样在出电井走廊处，母线和桥架需要敷设四层，上下层的检修空间按照350mm 计，走廊高度需要2 250m，这个走廊只是电间用的走廊，没有其他管线，所以高度可以做到最低2.2m。 而出走廊处，高度最低要求3.5m，而且还有水暖管线，所以电气的管线只给出400mm 的高度，从电井转换出来的母线和桥架就需要在高度上再次进行调整。 所以这类商业电井内有多条母线和很多桥架的情况，尽量不要进行转换，如果需要转换也一定注意敷设高度能否实现。

11 结束语

在电气方案设计上应多维度考虑，包括甲方项目标准要求、当地电业部门要求、本项目业态等；电气方案上应本着末端松上端紧的原则确定，设备用房、电气竖井和路由应留有一定的裕量，方便后期各种调整和维修。