浅谈地下空间商业建筑电气设计

王邦南

（贵阳建筑勘察设计有限公司，贵州 贵阳 550081）

0 引言

根据我国地下空间行业的发展状况，可知该行业的总体发展趋势呈上升状态，市场容量持续增加，并且市场环境良好，拥有多个增长动机，如经济结构的完善、科学技术的进步以及生态环境的保护等。在新经济背景下，城市的竞争力明显增强，电气设备调试技术、自动化控制技术等现代化科技的不断发展，为地下空间商业建筑的电气建设，提供了有力的技术支持。总体而言，地下空间行业发展前景光明，将迎来多元化的发展机遇，采取行之有效的技术手段，做好地下商业建筑的电气技术，有利于提高城市整体经济水平，为智能化、现代化城市的有效构建，奠定坚实的基础。

1 工程概况

某地铁商业街工程，拥有良好的区位优势，地处经济发达的中心地段，该工程的主要设计目标为，建设出一个集特色美食、人文、时尚、艺术以及科技为一体新领地，从而为当地经济的进一步发展，注入源源不断的动力。在本工程建设期间，电气系统的设计与施工，是重点环节和内容，为给人们创造一个安全的消费环境，需要联系工程的现实情况，设计出科学有效的电气施工方案，提高地下空间商业建筑的安全性和完善性。

2 地下空间商业建筑电气设计要点

2.1 变配电系统

首先，在优化设计地下空间商业建筑的低压供配电系统时，要对负荷进行准确的计算，结合计算结果，选用相应的电气设备和导线，确保负荷容量符合电力设备与导线，对安全稳定运行的要求。地下商业空间安全疏散及防火级别要求较高，根据《建筑设计防火规范》有关规定可知，每个防火分区应＜1000m2，且通风条件不佳，在运营期间，厨房设备、电器设备及场内人员会产生较大热量，空调制冷量设计值应高于常规设计值。并且还需注意的是，由于地下空间严禁有明火，因此地下空间对电量的需求较高，与常规的购物中心存在较大的差异。在计算负荷时，餐饮约400W/m2、公共区域照明用电按20kW/防火分区预留，广告用电按20kW/防火分区预留，同时还要根据具体项目预留广告用电，如大型屏幕用电等。应在设计过程中充分考虑未来10 年商业的发展趋势，做到灵活多变，适应日益升级不断变化的未来商业发展。为将来的升级改造创造有利条件，节约改造成本[1]。

其次，要科学设计高低压供电系统的接线方式与运行模式。针对变配电所的主接线，要根据电压情况，灵活设计高低压母线，若变配电所的电压＜10kV，可以选用两种接线方式，一种是单母线，另一种是分段单母线。在专用电源线的优化设计中，要科学选用进线开关装置，常规情况下，要优先使用有熔断器的负荷开关。具体而言，要依托于工程的实际情况，站在统筹兼顾的角度，考虑到母线结构以及电源进口线回路数等多种因素，再综合制定地下空间商业建筑总配电所高低压系统的母线运行方式。

最后，在设计低压配电系统的接线方式时，主要考虑3 种接线模式，即放射式、环式以及树干式。这3 种接线方式的应用场景和技术规程，存在一定的差异性。低压配电系统的接线方法如表1 所示。

表1 低压配电系统的接线方法

由于本地下商业空间建筑对供电的稳定性和可靠性，提出了较高的要求，因此要将放射式与树干式配电方式有机结合，通过交流380/220V 的供电方式，为地下建筑，提供优质的供电服务[2]。

2.2 消防系统

对于大型地下空间商业建筑而言，消防系统涉及大量复杂且烦琐的内容，其中包括应急照明、火灾自动报警以及疏散指示灯等。在电气消防设计中，需要注意以下事项。

（1）科学布设消防负荷双电源切换装置。我国民用建筑有关规定明确要求，对于消防水泵房、排烟风机房以及消防主控制室等场所的供电，要将双电源自动切换箱安装到配电线路的最末级。

（2）合理设计电气火灾监控系统。该系统指的是对供电线路展开实时监控，一旦发现其运行数值超出正常值域范围，就自动启动警报功能，发出线路异常的信号，并对故障位置实施准确的定位。现阶段，电气火灾监控系统的类型较多，运行效益显著的有EF-ACS 系统。在建设该系统的过程中，要在消防控制室内，同时安装主机与控制柜，并利用UPS 连续性电源设备。此外，还要基于配电系统的运行情况，将监控设施和模块，有针对性的设置在各个区域中，确保应急配电装置与二级照明设置的进线回路，都能够受到剩余电流的有效检测和保护。

（3）构建火灾自动报警系统。在地下空间商业建筑的智能化电气设计中，火灾自动报警与消防联动系统，是关键设计内容，在建设该系统的过程中，要将重点放在自动报警控制器的安装上，该装置的主要作用就是对所接收信号，实施准确的判断，当检测出火情后，及时发出报警信号，并自动开启消防设备，将火灾事故造成的损失控制在最小范围内。消防联动控制装置在该系统中的作用的执行命令，即启动消防联动设备，并对设备的工况展开动态化监测。将该系统与计算机系统有机结合，能够强化地下商业建筑的火灾处理能力，降低不良影响[3]。

2.3 防火门监控系统

防火门是地下空间商业建筑的重要构造，当消防系统启动后，防火门就会发挥出防烟隔离的作用，为人员的疏散提供有力的帮助。通常情况下，防火门系统主要有两种形式，一种是常开防火门，在设置这种防火门时，要将其安装到便于成人通行的疏散通道中，并且以常开的状态运行，但在消防状态下要启动关闭模式。另一种是常闭防火门，这种防火门要保持关闭状态，并在火警时与常开防火门展开消防联动。民用建筑有关规定提出，常开防火门要拥有良好的信号反馈能力，并且要有监控系统对其运行状态展开实时监管，这就需要科学设置防火门监控系统，确保疏散通道中防火门的运行状态，如开启、关闭以及故障等，能够实时反馈至监控器中。

由于本工程的规模较大，因此常闭和常开防火门的数量较多，高达几千扇，监控点的数量也十分多，为充分发挥出防火门的作用和价值，在规划设计防火门监控系统时，可结合以下内容。

（1）针对人员较为密集的公共区域，常闭防火门可能会出现异常开启的情况，因此要强化监控系统的功能，确保人员在流动的过程中，不会出现错报、误报的情况。

（2）针对电力设备用房的防火门，要安排专业人员，对其进行管理和维护，保证其处于正常运行状态[4]。

2.4 照明系统

首先，在地下商业空间的照明设计中，要根据商业空间中商品的性质、陈列形式以及营业状态等，选择照明设施、科学布置灯具。常见的照明设施有荧光高压汞灯、红外线灯以及高压线灯等，不同的照明设施色温存在一定的差异性。由于地下商业街区注重营造良好的氛围，使消费者获得特殊的体验，因此照明设施的色温与传统的购物中心有一定的区别，一般情况下要选用3000k 色温，能够营造出更加温馨、舒适的氛围。

其次，在安装应急指明与疏散指示灯时，要遵循《建筑设计防火规范》（GB 50016—2018）中的相关条例，当地下商业建筑的总面积＞500m2时，就要将有视觉连续功能的灯光疏散指示标志，设置疏散走道中。并且灯具的安装距离要≥3m，标志灯之间的距离要≥2.5m。在选用应急照明灯具的光源时，要进行照度计算，确保应急照明设施能够满足人员密集区域对照度的要求。

最后，为吸引消费者的眼球，在设计照明系统时，还要加强对光源显色性的利用，我国地下商业建筑的照明设施，显色指数应≥70。在地下空间商业建筑中，照明系统起着至关重要的作用，为提高其运行能力，要从光源、灯具排布以及指示灯等多个方面，不断完善照明系统。

3 其他设计要点

3.1 供电分区

受内外部等多种因素影响，如建筑结构或者消防系统等，地下空间商业建筑的纵深拓展空间，会受到一定的限制，为适应公共建筑的面积要求，在地下商业建筑的施工中，会采取水平面的拓展方式，这种拓展方式为超大型地下商业建筑的平层拓展，提供了方向和路径，可拓展至十几万平方米，长度为1km 到几公里。

本工程用电设备的电压等级为AC380/220V，通过对输电线路负载工作原理的深入分析和研究可知，低电压供电系统的作业距离较短，在这种情况下，要科学划分地下空间建筑的供电区域。例如，可以将地下建筑变电所的数量设定为X，由各个变电站向对应区域进行供电。以地下空间商业建筑的实际面积为导向，综合考虑用电设备的数量以及供电距离等因素后，对商业建筑的供电区域进行有效划分，共设置m 个供电区域。与此同时，还要将变电所与负荷端之间的距离控制在250m 以内。为保证消防系统的高效运转，在划分供电区域的过程中，要将防火分区视作基本单元，相同的供电区域中可有n 个防火分区。在设计地下空间商业建筑的防火分区时，可结合以上内容。地下空间商业建筑供电分区如图1 所示[5]。

图1 地下空间商业建筑供电分区

3.2 电气设备用房

对于商业建筑而言，在电气设计中，要重点考虑公共服务用房的选址，其中包括变电所、电气设备、配电室以及发电机房等设备用房。由于地下空间商业建筑的规模较大，房间较多，因此各房间的平面布置存在不规则的情况，这是管线多的主要原因，在电气设备用房的选址中，要根据用电设备的布局以及电缆的进出线方式等，对电气设备用房的具体建设位置，进行准确的定位，并在此基础上，合理制定设备运输通道的施工方案。在开展变电所、配电间与配电室的选址工作时，可从以下3 个方面入手。

（1）远离积水区域，电气设备用房的上方无洗手间等相关场所。

（2）与负荷中心较为接近，且有利于电缆线路的顺利引进和引出。

（3）房间大小合适，能够同时满足电气设备安装以及运维等工作需求。

除此之外，部分地下空间商业建筑还需要建设柴油发电机房，针对这种情况，在选址过程中，需要注意两方面内容，一方面是柴油发电机房要与变电所较为接近，为接线施工和后续运维管理的有序实施，创造有利条件，提高电力资源的利用效率。另一方面是要根据地面的投影情况，对排风井以及排烟井的具体位置和高度，展开科学的设计，避免因位置高度不合理，给地面人员的正常活动，造成阻碍和影响。电气设备用房的选址和建设，是地下空间商业建筑电气设计的关键内容，为保障电气系统的整体运行效果，要站在全局的角度，准确定位电气设备用房的具体位置，不断改良施工方案，为电气设备的稳定运行，创设良好的空间环境。

4 结语

综上所述，在社会经济高速发展的今天，地下空间商业建筑的规模日益扩大，为给人们提供更加优质的服务，在建设地下商业建筑时，要重视电气设计，为电气设备的安全稳定运行提供保障，同时为消防工作的顺利实施，提供可靠的技术支持，提高电气系统运行质量和效率的同时，强化地下商业建筑的实用价值，助力于地下空间行业的长久稳健发展，为社会经济的进一步增长夯实基础。