某大型地下商业综合体电气设计要点探析

张 龙， 戴 玉

(中国建筑设计研究院有限公司，北京 100044)

0 引言

近些年，大型商业购物中心已经是各地城市化进程中必不可缺的建筑类型，越来越多功能各异的业态(如餐饮、娱乐、文化、零售、超市、金融服务设施等)聚集在一起形成商业综合体。 本文案例不同于常规类型，为纯地下空间建筑，规模大、内部结构多变、业态丰富。 笔者将针对设计过程中遇到的几个关键问题(如变配电室设置、商铺配电容量指标介绍、应急照明、智慧消防物联网系统等)作一些研究探讨。

1 工程概况及特点

本项目为全地下商业综合体建筑，共地下2 层，总建筑面积约255 000m2，其中地上建筑面积10 000m2(主要为地面出入口)，地下建筑面积245 000m2。 地下一层主要功能为餐饮、超市、文化培训、车库、设备用房，地下二层主要功能为餐饮、影院、商业、车库、设备用房等。

该项目地下一层设置了4 个10kV 开闭站供本建筑及周边建筑使用，并在地下一层分散设置5 座10/0.4kV 变电所，分别由上级开闭站放射式引来10kV 双重电源供电，确保当一个电源发生故障时，另一个电源不应同时受到损坏。 根据当地供电局要求，考虑到高压电缆可能引发火灾的安全隐患，本项目变电所均紧临开闭站，或贴外墙设置，方便高压电缆接入。

2 配电系统介绍

本工程负荷等级定义为一级，其中一级负荷包括:消防系统用电(含消防控制室内的火灾自动报警及控制设备、消防泵、排烟风机、消防补风机等)、消防应急照明及疏散指示系统等用电；安防监控系统、通讯、网络计算机房、经营管理用计算机系统等用电；变电所、消防设施机房的备用照明、值班照明等用电；客梯用电；排污泵、生活泵用电等。 消防负荷采用双电源供电末端互投，双路电源来自两台变压器不同的低压母线段；互投方式为自投自复，非消防类一级负荷采用来自两台变压器不同母线段的两路电源供电并在适当位置互投。 互投方式为自投自复。 一级负荷由双重电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源不应同时受到损坏。

二级负荷:自动扶梯、货梯、空调及锅炉房等设备用电；超市工艺(冷藏、冷冻)、中厅照明、公共走道照明、后勤走道照明、营业厅备用照明用电。 采用来自两台变压器不同母线段的两路电源供电。并在适当位置互投或由变电所引出专用回路供电。专用回路供电的负荷，其所在的母线段失电后，由母联开关投入确保该负荷的供电。

三级负荷:普通动力设备、一般照明等不属于一、二级负荷用电的其他用电设备，采用单电源供电，当变压器故障或该变压器进线电源停电时，应将该部分荷载切除以保证一、二级负荷供电。

根据GB 50016－2014《建筑设计防火规范》(2018 版)第5.3.1 条规定，地下建筑防火分区的最大允许建筑面积为500m2，本项目为全地下商业建筑，因此建筑内公共商业部分被切分成多个小的防火分区以满足要求，并据此在各防火分区内设置强电间供各防火分区使用，每个强电间内配有公共照明箱、普通照明箱及应急照明集中电源，由区域二级配电箱放射式供给电源。

各商铺单元通过相对集中的区域二级配电箱供电，此处为每户设置了耗能管理使用的多功能数字仪表(或导轨式电能表)进行计量，箱内至每间商铺户箱出线回路均单独设置电气火灾监控探测器，户箱仅为预留，具体出线由商铺招租后租户深化。配电系统图形式详见图1。

3 各商铺配电容量标准

JGJ392－2016《商店建筑电气设计规范》 第3.4.2 条已经对各商业业态用电量指标进行了总结归纳，如表1 所示。

但随着商业各类业态功能的不断丰富，现代商业中心已不同于传统的百货商场。 大型商业购物中心内部结构复杂、业态复杂多变，如按照规范中要求的指标进行设计往往又达不到实际商铺招租时所需求的用电量，造成设计工作的反复修改，甚至可能因预留量小而达不到商业品牌入驻的条件，面临后期二次拆改、变压器增容的风险。 本节根据业主实际招商需求进行了大致罗列，各业态用电量需求指标见表2 所示，供设计人员比对参考。

图1 商户配电干线系统图

4 应急照明

大型商业购物中心属于人员密集建筑，且本项目属于纯地下建筑，因此对应急照明要求更高，应设置包括消防应急照明和疏散指示、商铺营业厅备用照明、值班照明等。

GB 51309－2018《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》第3.2.5 条，JGJ 392－2016《商店建筑电气设计规范》第5.3 条均对建筑物各场所内消防应急照明给出了详细的照度要求，本项目采用集中电源集中控制型智能应急照明疏散系统，同时根据《商店建筑电气设计规范》5.3.6 条规定除正常设置疏散标志外，还应在疏散走道地面增设能保持视觉连续的灯光或蓄光指示标志，另外《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》第3.2.1.2 条明确规定，不应采用蓄光型指示标志替代消防应急指示标志，因此本项目地面按3m 间隔增设灯光疏散指示。

根据商业规范，大、中型商店建筑的营业区应设置备用照明，照度不应低于正常照明的1/10。 本项目按照大于300m2的商铺、餐饮每户预留一个备用照明配电箱，该配电箱由公共区照明配电箱(双电源二级负荷)引出回路供电，并在出线回路上加装电能计量表，小于300m2的商铺、餐饮采用灯具自带蓄电池做备用照明，营业区的备用照明照度不小于正常照明的10%。

表1 商店建筑的单位建筑面积用电指标

表2 本项目实际单位建筑面积用电指标

5 智慧消防物联网系统

本项目不同于一般的大型商业购物中心，仅有地下两层承载约25 万m2的建筑功能，地下空间占地面积大，势必对消防救援工作带来难度，因此有必要引入智慧消防物联网技术，通过通讯传输设备，对现有的火灾自动报警及消防联动控制系统、消防给水集控系统、可燃气体报警系统、电气火灾监控系统、消防电源监控系统、防火门监控系统、正压送风及余压监控系统、集中电源集中控制型消防应急照明和疏散指示系统等进行实时监测，实现火灾提前预警，火灾时及时采取对应措施快速有效处理抢救。

利用信息系统智慧化处理火灾信息，帮助消防人员更加清晰了解火灾情况，利用大数据全面覆盖消防感知面，提供决策救援的有效信息，利用信息共享转化，第一时间接入城市智慧消防系统，当地公安局、医院、消防局都会接到火灾预警，及时联动，减少因为时间拖延造成更多的人员财产伤亡。 如图2 所示，前端设备(智能火灾报警、智能消防用水监测、消防设备管理、智能巡检、视频AI 等)与物联网技术结合，传输至智慧消防大数据云平台实现其功能。

图2 智慧消息系统架构图

6 结束语

大型商店建筑电气设计除了要考虑常规设计思路及做法外，还要兼顾安全、经济、合理、可靠性，纯地下商业建筑形式更加复杂，应充分了解当地供电要求、商业综合体内的各业态形式、业主需求，不断总结、探索经验教训，才能做出更出色的设计作品。 本文仅以此工程为例，供同行探讨，诚望批评与指正。