大型商业综合体电气部分设计

宋丽华

0 引言

随着越来越多的商业综合体建筑在全国各地建设开发，一座大型商业综合体逐渐会成为一个城市的地标代表，给予了人们生活的便利，也促进了当地经济的发展与繁荣。对于这类建筑体，每个专业设计的内容合规性、合理性、安全性都尤为重要，本文结合某大型商业综合体项目案例，对电气设计中的低压配电系统选择、消防应急照明及疏散指示系统的设置选择、火灾自动报警及消防联动控制系统选择环形结构设计等电气设计内容展开简单讨论，以供参考。

1 项目概况

某城市大型商业综合体总建筑面积约16.4万m2。地下共4层，其中地下1层由商业店面、数据机房、安防中心、货运通道、风机房等组成，地下2、3、4层由停车库、制冷机房、隔油器间、风机房等组成。商业购物中心为地上主体6层，总建筑高度（含裙房）约34m。该商业综合体属于一类高层重要公共建筑。该商业综合体的招商定位以重奢侈品牌潮流为主，业主计划将该商业综合体打造成为这座城市的高端商业综合体建筑领头羊。结合各方资料需求，本文主要对几个电气设计做法展开讨论。

2 高低压配电系统

2.1 配电方式

根据不同设备用电需求，对变电所内供电母线进行设置，需按规定设置独立的主断路器在低压侧总进线处[1]。消防供电系统中需要在末级设置双电源自动转换方式供电的场所（如消防控制室、消防水泵、消防电梯），本项目采用由变配电室普通母线段及发电机应急母线段各出一路专线电源进行放射式供电。地下室车库内消防电梯排水泵（集水坑）、屋顶防排烟设施等，按建筑平面防火分设置独立主用电源总箱、备用电源总箱，两个总箱的电源均从变配电室内专线供电，在分区设备用电末端位置设置双电源自动转换开关进行供电。本项目应急照明电源供电是采用树干式在各层电气管井内设置应急照明电源箱，由应急照明电源箱供电至消防应急照明控制器分机，经控制器分机转换为DC36V电源，为应急照明灯具、疏散指示灯（含复合型疏散指示灯）、安全出口指示灯及楼层指示灯供电[2]。

2.2 负荷分级

根据《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）（2018年版）第10.1.1条、《商店建筑电气设计规范》（JGJ392-2016）第3.3.2条规定，本工程的消防用电、经营性管理用计算机系统用电、客梯、公共安全系统、信息网络系统、电子信息设备机房用电、商场公区内走道的照明、大型商场、地下1层超市的备用照明等用电按一级负荷设计，自动扶梯、空调用电按二级负荷设计，其他不属于一、二级负荷的用电属于三级负荷。

2.3 配电系统

2.3.1 市电电源

本工程在项目2层设置一座专用高压电房以及一座10/0.4kV的1#变配电室，在4层设置10/0.4kV的2#变配电室，项目内的高压是从周边已建地块内总开闭所引入两路10kV电源，从地块东侧埋地进入地下室内，通过专用高压桥架经专项高压竖井引入到项目2层的专用高压电房内，在专用高压电房内进行计量后分配至另外两座10/0.4kV变电配电室内。本项目采用双重10kV高压电源供电，供电可靠性高，供电电源结构如图1所示：

图1 变、配电室电源结构图

2.3.2 备用电源

本工程在1层设置一个商业专用柴油发电机房，发电机房内安装两台发电机组，其中一台容量为1200kW发电机组供1#变配电室用，另一台容量为640kW发电机组供2#变配电室用，发电机组均作为本项目中消防负荷、一级负荷中特别重要负荷及非消防重要负荷的备用电源。

2.4 配电系统形式

本次配电形式采用放射式与树干式配电组合。本项目供电管井设置原则是按每个防火分区内不大于50m间距设置一组电气供电管井，根据防火分区建筑布局形状，一个分区内会设置多组管井保护，分区内供电干线多组，使供电更加可靠，停电影响范围小，也有利于减少压降，商业店面招商用电改造更加灵活。如本项目中庭其中一个分区为长条建筑布局形状，本分区建筑面积不超4000m2，分区长边约89m，短边约55m；项目电气管井配合时在分区内设置了三组电气管井如图2所示，这个分区内的消防、非消防配电干线均按管井进行独立供电，为后期招商运营改造涉及的配电干线增容提供就近引接电源的便利性、灵活性。

图2 某分区平面管井设置情况

2.5 低压配电的接地系统

本工程低压配电系统接地形式为TN-S,中性线N与保护线PE在低压配电系统中严格分开。本工程中保护接地线（PE）的截面选择：当相线截面≤16mm2时PE线与相线相同；当相线截面为16～35mm2时PE线为16mm2；当相线截面35～400mm2时PE线为相线截面的一半。配电系统、外部防雷装置、防雷电感应、内部防雷装置、电子装置等各系统共用接地装置，联合接地电阻按不大于1Ω设计。采取总等电位联结措施，电源引入线处设置总等电位联结装置MEB，多电源引入时，通过沿电缆桥架敷设的接地干线（50x5热镀锌扁钢）将各电源处等总电位箱连成一体。MEB由紫铜板制成，将建筑物内保护干线、设备进线总管、强/弱电电缆金属外皮、电缆保护管、建筑物金属构件进行联结，总等电位联结均采用各种型号的等电位卡，不允许在金属管道上焊接。

2.6 线路及敷设

在敷设高压电缆时，选择燃烧性能B1级以上、燃烧滴落物为等级d0、产烟毒性t0级的电缆；人员密集场所电缆及电线选择燃烧性能不低于B1级、燃烧滴落物微粒等级d1级、产烟毒性t1级的A级电缆及电线。电缆敷设是按不同场所选择相应材质规格，本项目室外、屋面采用S304不锈钢材质桥架，高压电力电缆、低压消防配电电缆采用带防火保护措施功能的防火钢制（镀锌）封闭式金属槽盒，低压消防矿物绝缘类不燃性电缆采用梯式桥架，低压非消防配电电缆采用钢制（镀锌）带盖板疏孔型托盘式桥架。

3 消防应急照明及疏散指示系统

消防应急照明和疏散指示系统是一个重要的消防系统，为人员疏散和发生火灾时仍需工作的场所提供了必要照明。大型商业综合体内设置照明设施时，照度标准及照明种类要符合相关设计要求，所有光源采用LED灯。公共走廊、厅堂及安全出口等，要严格设置疏散照明设施，除了常规、备用电源外，还需要应急电源EPS作为应急保障，电源切换时间控制在5s以内。本商业是采用集中电源集中控制型系统，系统主要是由应急照明电源箱、应急照明集中电源、应急照明控制器主机及分机、消防应急照明及疏散指示灯具组成。

3.1 消防应急照明及疏散指示系统照度标准

根据《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）（2018年版）第10.3.2～3条、《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》GB51309-2018第3.2.5条、《商店建筑电气设计规范》JGJ392-2016第5.3.2条相关条款要求，本项目应急照明照度设计标准按以下标准设计：

（1）楼梯间、前室、合用前室地面水平最低照度值10lx；

（2）商业营业厅地面水平最低照度值5lx[3]；

（3）地上公共疏散通道地面水平最低照度值3lx；

（4）地下公共疏散通道地面水平最低照度值5lx；

（5）商业消防控制中心、商业消防水泵房、柴油发电机房、数据信息机房、变配电室、消防排烟机房等火灾时还需正常工作的房间应急照明最低照度不低于其正常照明的照度[4]。

3.2 消防应急照明及疏散指示系统控制逻辑系统图

本商业消防应急照明及疏散指示系统控制逻辑遵循简单控制及架构简洁的基本原则，在应急照明控制器的主机上设置接收火灾报警控制器或消防联动控制器报警联动的信号端口，且根据预设逻辑在控制器上自动、手动控制应急系统的启动，对配接灯具及其应急照明集中电源的工作状态信息能达到接收及显示作用；当接收到火灾报警控制器输出火灾报警信号后，应急照明控制器需控制系统所有非持续型照明灯的光源应急点亮，持续型灯具的光源由节电点亮模式转入应急点亮模式。应急灯具通过二总线（即供电+通信合用二总线）穿金属管敷设保护接入至本分区内的应急照明集中电源。本项目应急照明配电回路是按在防火分区内分区域（如营业厅、走道、楼梯间）单独分开配电设置为原则，每个区域分机均不超过8个出线回路，每个回路灯数不超60只，配电回路灯具功率总和按不大于配电回路额定功率的80%设计，A型灯具配电回路不大于6A，B型灯具配电回路不大于10A，项目中大部分区域选用A型灯具，采用电压为36V应急照明控制器分机，A型灯具每个回路额定功率按不大于172.8W（Pe=UxI=36V×4.8A=172.8W）设计；项目入口中庭位置高度超过8m，采用B型灯具，采用电压为216V应急照明控制器分机，B型灯具的每个回路的额定功率按不大于1kW；每个回路灯具按不超25盏设计。集中电源的额定输出功率均不大于1kW设计。

3.3 消防应急照明及疏散指示的灯具

消防应急标志灯带独立地址、不自带电池。灯具采用高亮度LED光源，其表面亮度大于50cd小于300cd；灯具自带红外遥控功能，在现场通过手持式编码器通过总线或红外遥控可编辑地址，调整方向，设置默认属性，无需拆卸即可检测灯具状态；采用耐腐蚀构件或防腐处理方式来保护地面标志灯的所有金属构件，同时采用密封胶密封连接标志灯配电、通信的线路。本商场大部分灯具工作电压为安全电压（本商场采用的是不大于DC36V的工作电压），采用宽电压范围设计，能实现巡检、常亮、频闪、灭灯等功能。A型消防应急灯具适用安装在高度不大于8m的场所，灯具防护等级按不低于IP65设计；B型消防应急灯具适用安装在高度大于8m以上的场所，灯具防护等级按不低于IP34设计。商场公区疏散路径的地面中心位置按间距不大于3m设计，增设了防护等级不低于IP67且厚度大于4mm的钢化玻璃材料疏散地面指示灯，该地面标志灯的表面与地面平行，标志灯边缘与地面垂直距离小于1mm，标志灯表面按小于3mm地面距离安装。本项目工程结合装修效果，应急灯具安装，在公区走道天花吊顶内嵌顶安装，后期走道、楼梯间区域采用壁装；本项目公区精装后高度控制在3.5～4.5m，标志灯吊装在天花上的采用中型规格，后勤区、超市内高于4.5m空间，标志灯吊装在天花上的采用大型规格，低于1m以下安装的标志灯均采用小型规格。

4 环形结构的火灾自动报警及联动控制系统

4.1 火灾自动报警及消防联动控制系统设置

大型城市商业综合体项目工程，火灾危险等级较高，运营时，人员密集且流动性较大，合理设计火灾自动报警及消防联动控制系统，对预发和减轻、减少火灾危害，保护人身和财产安全有关键作用。本项目共设置了2个消控室，因此采用控制中心报警系统[5]，商业消控室为主消控中心，本商业消控中心内可显示所有火灾消防报警信号和消防联动控制状态信号，同时显示了分消控中心消防设备的状态信息，且能控制分消控中心内重要的消防设备。本项目火灾自动报警及消防联动系统还设置与电气火灾监控系统、消防应急照明及疏散指示系统、可燃气体探测报警主机系统、防火门监控系统、安全技术防范系统等系统的接口，各消防子系统之间信号传输、联动控制和显示均满足国家相关规范及标准要求。本项目采用环形结构系统设计，项目所有报警点位均自带隔离模块功能，项目设计是将回路中的火灾探测器点位、报警设备点位、相关消防联动模块等点位依次通过总线连接至火灾报警控制器，形成一个环形的通路系统返回到联动控制型火灾报警主机。采用总线环形的结构连接，让信号总线可做到双向传输，遵循消防系统冗余原则，增加这条传输线路，可让环形总线系统中间任一位置发生故障断路时，整个回路的正常运行不会受到影响，也可以给救援带来准确的火灾信息，及时完成救火工作。本项目是按公共区域与租户区域的火灾自动报警系统各自环形回路控制设计，采用这种营业区与非营业区分开报警线路设置便于项目运营管理。

4.2 商业租户内火灾自动报警及消防联动控制系统设置

非独立防火分区租户区域报警系统的探测器管线独立成环，与报警干线环网连接，在各租户区域的后勤走道高位设置消防接线箱，可以在招商过程中租户进场装修后将其报警线路短接，待租户装修完成线路检测后再接入报警环网总线，避免了租户区的报警点位改造影响整个报警干线系统运行，租户区域内的消防广播及其他消防报警管线也接入此消防接线箱，在租户进场装修后可将其线路断开，待租户装修完成线路检测无误后再接入租户区系统干线。保证了整个大系统的运行，方便了租户管理，如图3所示（以某租户平面为例）。

图3 某租户平面火灾自动报警及消防联动控制系统

5 结论

本项目结合真实工程案例浅析总结，建议1：商业综合体低压配电供电系统设置可采用在防火分区内合理布置多组管井，分组设置电源干线系统，缩短供电半径距离，提高供电的可靠性及招商改造电气容量的灵活性；以及合理选择线缆，对项目有更可靠的供电保证；建议2：商业综合体各防火分区消防应急照明灯具选择，可结合精装天花吊顶形式及墙面装修效果来布置不同场灯具的安装方式（吸顶、壁装、吊装），还需以管理方便为前提条件，同区域内根据灯具配电回路容量及灯具个数限制，合理选择相应的回路控制方式，不同区域的灯具按分区域分回路控制方式，最终满足精装装修效果要求又满足消防使用；建议3：商业综合体火灾报警及联动控制系统采用环形结构报警系统，环形结构线路相对于树形结构线路更加可靠，设备可正常运行，及时找到报警设备点，提高了救火工作效率；不同区域的火灾自动报警及联动控制系统分回路控制，以及在租户区内设置独立消防接线箱，便于施工线路短接后的租户改造，同时便于后期项目运营管理。作为将娱乐、生活、餐饮、商业各功能组合，形成相互依存、相互裨益的能动关系的高端商业综合体，电气施工图设计中，合理选择电气低压供配电系统；规范设置消防应急照明及疏散指示灯具；优选可靠环形结构火灾自动报警系统。