住宅附建式地下车库电气设计要点探讨

巨兆芳 陈 振

（1.甘肃省建筑设计研究院有限公司，甘肃兰州 730030；2.中国铁路济南局集团有限公司济南西机务段，山东济南 250000）

随着高层住宅建成，为了保证业主生活的便利性和舒适性，需要同期建设住宅配套车库，节约不可再生能源的要求使城市大力推广电动汽车。文章以实际项目为背景，对车库供配电、照明、智能化、火灾自动报警系统及电动充电桩的设计进行分析，主要确定车库内各类设备的负荷等级，采用智能化控制系统实现照明节能，设计电动充电桩近/远期供电电源。

1 项目背景

某住宅小区建设用地总面积22 520.8 m2，项目总建筑面积81 622.86 m2，地上建筑面积62 989.48 m2，地下建筑面积18 633.38 m2。项目包含6栋一类高层住宅，1栋二类高层住宅及配套的商业网点。地下车库总停车位475辆，属Ⅲ类汽车库。

2 供配电设计

2.1 负荷等级的确定

本项目地下车库为附建式车库，依据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》（GB 50067—2014）[1]，确定Ⅲ类汽车库内各类消防用电设备负荷等级为一级负荷，其他负荷均为三级。依据《车库建筑设计规范》（JGJ 100—2015）[2]，确定各类附建式车库供电负荷等级不低于该建筑物的最高供电负荷等级，本项目最高供电负荷等级为一级，因此本项目所有用电负荷等级均为一级。依据《民用建筑电气设计标准》（GB 51348—2019）[3]，确定车库正常照明及其他负荷（除消防外）中断供电不会对人身造成伤害，不会造成重大损失或重大影响，车库内除消防设备外，其余负荷可以按三级负荷供电。

2.2 供电电源

本项目主供电源为两路独立的10 kV市政电源。一级负荷主备电源由两段不同的低压母线段配出，满足一级负荷的供电要求。

2.3 低压配电形式

为确保管理和配电方便，每个防火分区自成配电系统，照明、普通动力总配电箱及消防总切换箱设在各防火分区内配电小间内。防火分区内功率较小，作用相同且相距较近的用电设备可以采用链式供电，减少线路金属消耗，达到节能目的。消防设备主备电源引自不同低压母线段，在末端切换。

3 照明设计

3.1 正常照明设计

（1）车库正常照明设计依据与参数。

车库内各功能房间照明按正常设计，着重考虑车位及行车道的照明。依据《建筑照明设计标准》（GB 50034—2013）[4]及《车库建筑设计规范》（JGJ 100—2015）[5]规定，机动车行车道照度设计值为50 lx，照明功率密度设计值为2.5 W/m2，停车位照度设计值为30 lx，照明功率密度设计值为2 W/m2。灯具采用LED光源节能灯。

（2）灯具选型及照明控制。

传统的车库照明灯具采用普通照明灯具或红外感应灯具，使用普通照明灯具照明时，行车道照明灯具间隔控制，一半灯具照亮，地下车库采光不足且经常有车辆出入，灯具需要24 h常亮，造成能源浪费；红外感应灯具的感应距离一般不超过8 m，且角度较小，车到灯下灯才亮，或车到灯下灯未亮，给业主出行带来不便。

本项目车库照明采用雷达感应灯具，雷达感应灯具的感应距离一般为1～18 m，且角度较大，能够实现车来灯亮，车走灯暗。采用智能控制器控制照明，可以实现多种环境的设定，上下班高峰期行车道灯具设定全开，保证正常的照明照度；车流较小时可以设定一部分灯具亮；控制模式下，物业管理人员可以自由调节灯具照明。本设计方案可以达到节能目的，符合我国碳达峰、碳中和的宏大目标。

（3）线路敷设。

为了更好地达到照度要求，创造舒适的照明环境，将灯具敷设在照明线槽上，照明线槽安装在车道正上方，避开风管及水管，避免遮挡降低照度。

3.2 消防应急照明设计

车库内水平疏散走道地面最低水平照度值为1 lx。疏散指示灯及应急照明灯具与车道照明灯具同路敷设，安装在照明线槽上，与正常照明灯具错开布置，以免影响美观。线路穿钢管在照明线槽内敷设。

4 智能化系统设计

4.1 视频监控系统

在车库各防火分区出入口/停车位及车道上设置高清监控摄像枪机，实现无死角监控，保证业主的财产安全。

4.2 智能停车管理系统

通过计算机、网络设备、车辆识别设备对停车场车辆出入、收取停车费进行管理。住户车辆通过识别车牌号直接通行，经过最优路径被引导至车位处，节约业主等待的时间。针对临时车辆，由管理人员引导。

4.3 一氧化碳报警系统

地下车库的一氧化碳主要源自汽车发动机，发动机怠速运行时，汽油燃烧不充分，会产生含有大量一氧化碳的尾气。地下停车场属于密闭环境，车辆进出频繁，尾气不易排出，极易积累大量一氧化碳气体，可能影响人体健康。一氧化碳报警系统可以识别一氧化碳浓度，一氧化碳浓度达到人体危害设定值时，一氧化碳浓度探测器会报警且自动联动启动车库内排风机，保证车库内一氧化碳含量不会对人体造成危害，保证人员身体健康。

5 火灾自动报警系统设计

（1）系统选型：本项目设置排烟风机及防火卷帘等联动控制设备，设置火灾自动报警系统，采用集中型控制系统。车库内设火灾感烟探测器，火灾声光报警器布置在出入口附近，两个出口处的距离超过25 m时，应在行车道的结构柱上增设报警器。手动报警按钮的布置与声光报警器位置相同，但安装高度不同，每个防火分区内任一点到最近的手动报警按钮的直线距离不超过30 m，距离超过30 m应在行车道的结构柱上增设手动报警按钮。每个防火防区设置一个消防端子箱，在消防信号线和电源线上设置隔离器，隔离器集中设置在配电间模块箱中，每个隔离模块配置的探测器、声光报警器等设备不超过32点，需从防火分区消防端子箱引入消防信号线和电源线。

（2）系统控制：依据《火灾自动报警系统设计规范》（GB 50116—2013）[5]，排烟风机、补风机可以现场手动启动、由火灾自动报警系统自动启动、通过消防控制室手动启动，保证火灾发生时排烟风机的可靠动作；防火卷帘的控制应符合下列规定：地下车库内车辆通道上的防火卷帘按疏散通道上设置的防火卷帘进行控制，分两步降落。防火分区内设置一只专门用于联动控制防火卷帘下降至1.8 m的感烟火灾探测器，在离防火卷帘纵深0.5～5.0 m范围内设两只感温火灾探测器，用于联动防火卷帘下降至底部。

（3）消防线路的封闭金属线槽或明敷薄壁金属管的表面应进行防火处理，减少火灾对电缆的损害。消防线路埋在楼板或墙内时，不燃烧体结构保护层厚度不应小于30 mm；非消防线缆保护导管埋在楼板或墙内时，外护层厚度不应小于15 mm；火灾报警及联动系统的配电线路和通信线路均选择阻燃或耐火线缆；报警总线选用燃烧性能B1级的电线电缆。

6 电动充电桩的设计

交通运输是耗能大户，电动汽车是从不可再生能源向清洁能源过渡的重要组成部分，是实现碳达峰、碳中和目标的重要手段。

（1）住宅建筑以慢充、自用充电设备为主，配以少量的快充设备。电动汽车停车位应划分为单独的防火单元。

（2）依据当地电动充电桩设计标准，电动充电桩数量按照近期车位数的10%安装到位，远期按照车位数100%预留，住宅小区车库内充电桩以慢充充电设备为主，单台慢充设备功率为7 kW。本项目近期电动充电桩数按车位数的10%考虑，共需设置48台充电桩；远期按车位数的100%考虑，共需设置475台充电桩。依据《建筑电气常用数据》（19DX 101—1）[6]，本项目近期需要系数Kx取0.3，远期需要系数Kx取0.28。

考虑项目所在度的经济发展，近期充电桩供电电源由公用变压器供电，远期充电桩供电电源在变配电室预留变压器及低压配电柜的位置。

电动充电桩负荷如表1所示。

表1 电动充电桩负荷

7 综合管线的排布

地下车库内设备专业管线较多，风管尺寸较大，若各专业未配合管线路径，会造成车库内层高较低，形成较压抑的空间感。为了创造更舒适的空间，在施工图阶段可以利用BIM技术，建立建筑模型，通过数字信息仿真模拟地下车库内综合管线的真实信息，可视化调整管线的布置，使地下空间得到高效利用。设计过程中，采用BIM技术对综合管线布置进行碰撞测试，确定最优路径，为施工提供便利。

BIM综合管线布置如图1所示。

图1 BIM综合管线布置

8 结语

地下车库的照明设计采用智能化控制及雷达感应灯具，达到节能的目的，实现多种场景的自由管理，是未来节能设计的首要选择。电动充电桩的设计中，现阶段未强制要求全部安装到位，随着我国绿色能源的大力推行，电动车是未来的发展趋势，电气设计师有必要在地下车库预留其专用变压器及低压配电柜的位置，以免影响后期设备的安装。地下车库的综合管线设计中，使用BIM技术实现空间的最优利用。