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【长文干货】商业综合体电气设计注意事项及要诀

1、前言

本文的目的并不是介绍特大型项目怎么去做,因为一般来说,成熟的业主都会有明确的任务书指导设计,只需去理解和执行即可。本文主要是通过设计过程中的一些经历和感想来告诉大家设计的一些注意事项和具体操作方式,如何高效、准确的完成设计成果。为此可以从以下几个疑问来开始设计的回顾。


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2、商业综合体的含义


商业综合体就是将一系列的城市配套工程综合在一栋建筑物内,主要的城市配套包括百货商场、大型超市、精品购物街、沿街商铺、超市、大型车库、影院、KTV、健身、电器、健身、酒楼、儿童电玩、精装公寓楼、甲级写字楼、五星酒店、商务酒店等等,整个建筑物的规模非常大,一般都在20~50万平方米。商业综合体对能源的需求量是巨大的,对能源供应的安全等级要求也比较高,对于二三线城市来说,商业综合体的建立一般都会对现有的市政条件产生巨大的冲击,由此带来的问题就是实际的工程可能不能按照理想化的系统去设计。到底是项目去适应市政还是市政改造去适应项目,对此在前期阶段要有足够的重视,这就需要供电方案的论证。各地商业综合体项目概况分析见下表。


3、商业综合体经营管理对设计的影响


甲方对于商业建筑有不同的管理模式,主要分为销售型和自持型。

销售型:沿街商铺、精装公寓楼、普通写字楼。

自持型:百货、精品室内步行街、大型超市、五星酒店、甲级写字楼、地下车库、餐饮、影院、KTV、健身、电器、酒楼、儿童业态等。

分析建筑的功能以及了解甲方的经营管理模式是非常重要的工作,这直接影响着供电区域的划分和供电系统的建立,可以说,设计的最终目的就是要满足商业的合理经营和安全运行。


4、商业综合体设计中需要特别注意的一些名词


业态:指不同的建筑功能。

物管:指物业管理公司,主要对销售的建筑进行维护。

商管:指商业管理公司,主要对自持的建筑进行维护。

计量:计量在商业项目中非常的重要,计量的方式决定了系统的划分

店招:指商铺门面统一的商业广告标识。

道旗:指步行街道路统一的商业广告标识。

以上的专有名词决定了任何一个区域的一个开关、一根电缆,甚至是一个灯泡的物权所属,因此,在地下室的某一机房中出现照明从物业引接、潜污泵从外铺引接、通风机从百货引接电源的现象就不足为奇了。但是,对于消防专用设备则没有区分,一概属于物业管理及计量。此外,要对竖向标高、总图坐标、面积指标敏感;要对设计标准、建造标准、交房标准明确。


5、商业综合体的设计范围


红线内所有强电设计:

(1)完成一般由供电局设计、管理的中压开闭所、局管变电所的设计工作。

(2)中压(10kV)供电系统、低压(0.4kV)系统。

(3)动力配电。

(4)普通及应急照明(非装修区域)。

(5)电气节能措施。

(6)防雷、接地系统及安全措施。

红线内部分弱电设计:

(1)火灾自动报警及联动控制系统;

(2)漏电火灾报警系统;

(3)弱电智能化系统配合(机房、弱电间、竖井布置;弱电干线预留;弱电进出预埋管)。

二次配合设计:

(1)根据专项设计要求预留夜景照明、景观照明、导视标识、内装等用电;

(2)根据招商情况预留经营电源;

(3)待各区域二次装修电气设计完成后,应对配电系统进行核实并配合装修之需求对配电系统进行相应的设计调整;

(4)对于各类的专项设计的安全、经济、合理性进行技术审核。


6、各阶段的设计以及成果


(1)方案阶段

1)《建筑电气方案设计说明》;

2)《负荷估算表》;

3)确定主要强弱电机房位置;

按照建筑面积及甲方的负荷指标估算变电所安装容量,确定供电方式。


(2)初设阶段

1)《建筑电气初步设计说明》;

2)高低压供电系统图、竖向干线系统图、主要弱电系统图;

3)强、弱电主要干线平面布置图、照明及火灾报警点位布置图;

4)强、弱电主要机房平面布置图;

5)《负荷计算书》、《防雷计算书》、《照明计算书》、《主要设备选型》;

此部分资料主要解决强、弱电的系统设计以及各类计算,为下一步的施工设计提供基础数据及初步的平面资料。


(3)施工配合阶段

1)预埋地下一层强、弱电进出户管;

2)预留基础接地及防雷引下线;

3)预留地下二层电梯、排水泵控制箱至底坑的配电管;

4)楼梯间暗装照明箱留洞,楼梯间照明管线的暗埋;

5)强、弱电井预留洞;

此部分图纸主要用做地下室施工期间的土建之间的配合。


(4)第一版正式图阶段

1)审图中心的图纸审查及节能审查;

2)消防局的审查,包括消防性能化;

3)供电部门的供电审批;

4)气象部门的防雷审批;

5)全部消防管线的暗埋、楼梯间照明管线的暗埋;

6)设备机房在设备位置及容量确定后,配电及照明管线的明敷;

7)高压电缆桥架、地下车库电缆桥架、水平母线的安装,电井内垂直桥架及母线;

8)变电所高低压供配电设备的招标、配电箱柜的招标、配电电缆的招标;

此部分图纸主要用做市政各部门的报审、成本部招标及地上部分的土建配合。


(5)第二版正式图阶段

1)变电所设备基础的安装、高低压设备的生产及安装;

2)各配电箱柜的生产及安装;

3)经营场所的电缆桥架安装;

4)经营场所的设备安装;

5)电力电缆的安装;

6)照明灯具的安装;

7)消防设备的安装;

此部分图纸主要用做最终设备生产及安装使用。

清晰的认识到各阶段该提供什么样的成果非常重要,它可以明确的告诉设计师,每一周期该干什么,以防止顾此失彼。此外,经验告诉我们,越是复杂的、工作量大的项目越应该重视前期,特别是初步设计阶段的各项系统建立和各类计算工作,这可为后期施工图设计打下坚实的基础。


7、与我们相配合的主要协作设计单位


内装设计单位(大概十几家左右):精装区域的照明、插座设计。

夜景照明设计单位:建筑物外立面的夜景照明。

导向标识设计单位:整个地块所有区域的人流、车流导向标识。

室外景观设计单位:室外广场、道路、绿地的景观照明。

广告设计单位:整个地块所有区域的广告灯箱、橱窗。

采光顶设计单位:钢架部分的照明、电动提升机、电动排烟窗、电动遮阳帘。

弱电智能化设计单位:电视、电话、网络、安防、楼宇自控、POS系统、客流统计、背景音乐、智能停车管理、能源计量等。

智能化机房设计单位:机房设计、供电、接地、防雷和防浪涌。

我们的任务主要是对接各系统的用电容量及配电箱位置,根据专项设计单位的设计成果调整供配电系统,同时对专项设计单位的成果进行审核,以满足消防、节能、智能等方面的要求。专项设计单位提供大量的设计资料,我们应该清醒的区分出哪些是最终资料,哪些是过程资料。


8、业主在设计过程中所关心的问题


设计部门:设计成果能否满足各项报审、各类的指标测算,以此尽快拿到各项政府批文。

工程部门:设计成果能否满足前期土建施工的进度,后期内装阶段的设备安装。

成本部门:设计成果能否满足前期工作量清单的统计,中期设备的招标,后期设备的排产。

销售部门:设计成果能否满足集团制订的交房标准,各种计算的指标是否精确。

商管部门:设计容量是否充裕,以便招商;系统是否灵活,以便改造。

物业部门:设计成果是否标准化,以便维修及管理;系统是否清晰,以便计量。

不必过于把甲方看成一个整体,他们是由不同需求的单元组成的,内部也存在着大量的关联。我们应该理清这些关系,并意识到当在有限的时间内不可能提供所有设计成果时,应该有针对性的在不同阶段、不同场合提供业主不同部门需要的不同内容,否则将会事倍功半。


9、商业综合体各业态的特殊要求


(1)百货

1)首层一般多布置化妆品、珠宝等奢侈品柜台,局部照明的容量要比其它层高出30%,在设计中经营负荷配置容量一层可按80W/m2、二层以上按60W/m2计算。

2)变电所低压屏中需独立预留出室外广告、顶层办公区、顶层餐饮区以及地下员工食堂及更衣间的回路。

3)百货中庭挑空区应意识到设置消防水炮。

4)一层扶梯下方应预留电源供今后招商使用,否则后期线路无法实施。


(2)超市

1)超市应按照经营方的任务书执行,比如沃尔玛、家乐福、华润、乐购等。

2)超市高压需要双路电源且设置母联,低压需设置柴油发电机组,其作用主要是用于冷库的压缩机以及生鲜区。

3)超市卖场每个防火分区均要设置一处配电间,内置普通照明箱、应急照明箱以及经营配电柜。

4)超市的经营用电较大,主要为冷库压缩机、面包房、中式主厨、熟食加工以及租赁区招商电源。

5)卖场照明:每跨(8.4m×8.4m)设置3列(每列7盏双管日光灯),其中1/3为备用照明(双电源),备用照明中的1/4作为应急灯(加电池或EPS)。


(3)精品购物街

1)负荷指标:公共区域50W/m2、服装80W/m2、生活配套150W/m2、餐饮250W/m2.

2)商户配电箱一定要设置在后墙,避免设置在分户隔墙;商户门采用电磁门吸,火灾时切断电源,自动关闭。

3)中庭要考虑活动电源,一般预留100kW;扶梯下方也可以招商,一般预留20kW.

4)中庭预留电动葫芦;采光顶预留电动遮阳帘、电动排烟窗以及顶棚照明;步行街每隔20m预留广告电源;出入口需预留ATM机电源。

5)步行街人员出入口较大,为便于疏散,应设置智能疏散指示系统,间距3~5m.


(4)影院

1)放映总电源和空调总电源应设置在影院放映层电井,每个电影厅的放映机容量按照20kW计算,IMAX厅按照50kW计算。

2)照明总电源应设置在影院观众层电井,为大堂、走廊、售卖、活动场及办公区提供电源。

3)每个电影厅的空调系统均为独立系统(避免风管串音),送回风机采用变频控制(减小噪音),应在放映机右侧设置空调的远程控制按钮,便于放映前后的备场。

4)影城室外立面上的广告以及一层的售票处的电源均应引自影院的配电系统。

5)IMAX厅层高较高,消防系统比较特殊,观众厅设置红外对射报警、高空水炮;放映机房设置烟感及气体灭火;吊顶内设置烟感及喷淋。


(5)一般经营业态(KTV、健身、电器、电玩城、酒楼等)

1)空调电源采用专用回路引自变电所(空调、送排风、盘管)。

2)经营电源采用专用回路引自变电所(照明、插座、特殊经营)。

3)应急电源采用双路电源引自变电所(应急照明、消防卷帘、消防风机)。

4)若采用母线树干式供电,计量要在楼层插接箱处完成,同时增设漏电报警系统。


(6)沿街商铺

1)计量表集中设置,一般设置专用电表间或是公共区域。

2)商户配电箱、弱电箱一定要设置在后墙或结构柱,尽量不设置在分户隔墙,便于后期合铺。

3)强、弱电桥架尽量不要设置在商铺内,应考虑在地下一层设置,当无地下室,可考虑在屋顶敷设,以免在增容或改造时影响其它商户的装修吊顶。

4)商户配电箱应预留出照明、插座、风幕及空调电源,供商户二装时引接。


(7)写字楼、公寓楼

1)为避免互相影响,当楼层较高时,应划分为几段供电。

2)每层设一个二次装修普通照明计量配电箱,专用回路,采用树干式供电。为核心筒、走廊等公共区域提供电源,若为写字楼,公共卫生间需独立设置配电箱。

3)每层设应急照明配电箱,专用回路,采用树干式供电。为避免互相影响,宜划分几段供电,为核心筒、走廊等公共区域,提供应急照明及疏散指示。

4)电井、楼梯间及前室照明应树干式配电,应急配电箱设置在一层电井内,集中控制。


(8)地下车库

1)地下车库的配电应按照防火分区进行划分,主要用电设备包括照明、应急照明、消防卷帘、消防风机、集水坑、机械车位、电伴热等设备,由于防火分区较多,可以设置车库配电间,按照不同的负荷等级和性质,二次配电。

2)为减少消防主机容量及报警回路数,车库每8~10个温感设置一组地址编码。

3)为提高车库利用率,一些边角房间会设置成垃圾间、污水处理间及库房,此区域的配电一定要设置单独计量,便于业主出租。

4)预留充足的回路供后期导向、标识和广告使用。


10、商业综合体具体设计需要注意哪些方面


负荷、机房、系统、配电、照明、消防及其它。

强电部分:


(1)高压供电系统

1)一路10kV的市政电缆的容量为8000~10000kVA,这是按照电缆的载流量反推出来的。S=1.732×U×I×K1/K2/K3(K1:线路的负载率,K2:变压器的负载率,K3:同时系数);

2)只有在三种条件下才能称之为一级负荷供电。发、发;35kV(自备);

3)开闭所的设计与高压配电室的设计相似,主要的区别在于计量方式。供电部门对图纸的审核绝大部分都在计量方式、精度等级及设备选型上。

4)开闭所可以设置在地下一层、一层、一层以上,无论哪种方式,均需要独立电缆通道,同时要考虑室外雨水倒灌的可能。

5)操作电源可采用直流或是交流+UPS的方式。

6)北京地区的高压一次线不是在全国范围内都适用,一定要提前参考地方通用标和行业标。


(2)变配电系统

1)严格的利用负荷计算书来对变压器及低压出线进行计算选择。

2)单母线分段的系统,三级负荷应设置失压脱扣器,避免电源转换后的负荷冲击。

3)制冷量较大的建筑应设置专用变压器。

4)低压屏应尽量按照负荷等级、负荷性质来布置。

5)变电所应设置所用电源柜,照明、通风,空调等所有辅助电源均从此处引接。

6)放射式供电的回路可在上级设置漏电监测;树干式供电一定要设置在楼层总箱。

(3)低压电力系统

1)按负荷等级、按负荷用途、按物权归属、按使用位置将配电系统彻底分开,这是解决计量清晰、管理便捷、维护方便的唯一方法。

2)一定要计算变电所出线、电井干线桥架的填充率,不得大于40%,为了便于后期增容以及分支电缆的敷设,填充率建议控制约在25%.

3)消防(封闭式)与普通桥架(有空托盘)尽量分开,电井内的垂直通道也尽量分开。

4)电缆载流量要考虑敷设环境、温度、方式下的修正系数,建议采用150mm以下桥架。

5)单芯电缆的散热性好,因此比多芯电缆载流量高20%。

6)制冷专用变压器禁止带冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔以外的任何设备。

7)屋顶风机、冷却塔的长距离供电电缆应做电压降的计算。

8)消防联动控制时最好用无源信号,减少对消防系统的模块驱动电流的依赖。

9)电气装置应尽量布置在建筑物不可变化之部位,如结构柱、砼墙、楼梯隔墙的部位。

10)二级配电是解决防火分区多、电缆截面小、电压降大的一种方式。

11)当计算电流超过400A时,要考虑双拼电缆单回路和单根电缆两回路的合理性。


(4)设备安装及选型

1)电缆的选型应按较高标准选择,如矿物绝缘、低烟无卤等。

2)树干式供电的配电箱进线要采用保护型开关。

3)Y-Δ启动的七根配电电缆及QF、KM1/2/3、KH、CT的选择应注意,避免浪费。

4)设备就地的检修按钮应具备切断电源或自锁的功能。

5)消防配电QF应取消热磁脱扣,选择电磁脱扣型/3200。

6)未设置保护开关的PC级互投开关采用三段式,设置“0”位,作为检修隔离使用。

7)变频器进出线处增加滤波装置,以减少对上级供电网络的谐波影响,否则中性线截面需加大。

8)矿物绝缘电缆用于消防干线,金属护套可作为PE线。


11、了解SC、JDG、KBG、PC管的参数及用途


(1)测量、计量

1)所有的低压出线均应设计智能表计,便于能耗分析及能源计量。

2)CT一次侧电流需大于断路器整定值,测量值在量程的2/3处为宜。

3)仅用于测量的三相平衡负荷可设置单相CT.

4)与供电部门签署的供电方式对系统影响很大(高供高计、高供低计、低供低计)。

5)在有条件的情况下,局管或用户IC卡表尽量设置在公共区域。


(2)照明系统

1)目前是各地节能计算审查很严格,在设计阶段就应该认真计算特定区域的E、LDP值。

2)照明可按照机房区域、车库区域、楼梯区域、地上公共区域来考虑

3)机房区域:明装为主;需结合设备位置及管线走向;可采用灯槽;

4)车库区域:平行于车行方向;采用1/2普通照明、1/4普通照明、1/4应急照明加EPS的组合,便于25%、50%、75%、100%的节能控制;采用灯槽;利用EIB控制。

5)楼梯区域:此区域的照明暗装,与土建关系密切;采用竖向方式配电;利用EIB控制。

6)公共区域:采用智能疏散照明系统;注意设置间距(5m)。

7)航空障碍灯为一级负荷不是消防负荷。

8)从节能角度出发,非事故照明灯具采用LED光源是个不错的选择。


(3)防雷接地系统

1)很多地区的气象局需要防雷审查,应做年预计雷击次数的计算,应选择电子信息系统雷电的防护等级。

2)接地图纸中要表示出接地极至地上各类机房的接地干线走向。

3)大型项目应绘制等电位联结系统示意图及各类机房等电位联结示意图。

4)接地测试点应避开首层主要出入口。


(4)机房设置

1)各类主机房应靠近楼梯间布置,便于解决疏散通道及卫生间;避免设置在降板区及伸缩缝区域;机房内设置气体灭火系统;地面抬高100~300mm;必须考虑设备的运输。

2)变电所应接近负荷中心并紧临由其供电的制冷机房,值班室应设在制冷机房和变电所中间部位以利于管理,当供电干线普遍超过100~150m,就应考虑分成两处以上变电所了。

3)发电机房净高4~5m,还要考虑储油、送风、排风、排烟竖井的位置和面积。一般来说,设置在错层交界处是个很好的选择。

4)强弱电间按照防火分区设置;应靠近楼梯、电梯布置;宽面开门,单扇600mm,双扇1200mm;远离排烟井、暖井;需设置气体灭火及线性感温报警。

5)箱体厚度按400mm考虑,配电间净深1.2m,可以单排布置;净深1.8m可以面对面排布置,并预留操作出线通道。


12、弱电机房面积参考


消控中心机房:200m2;弱电设备和布线机房:40m2;中心模块站:100m2;有线电视主机房:20m2;无线信号覆盖机房:15m2;商业管理POS房:80m2.


(1)强弱电间面积参考

强电——商业:8~10m2;酒店:4~6m2;写字楼:4~6m2;公寓楼:4~6m2;

弱电——商业:4~6m2;酒店:4~6m2;写字楼:4~6m2;公寓楼:4~6m2。


(2)设计预留

1)地下一层每隔一定距离需要预留一定数量的出线套管,供室外景观、广告、标识用。

2)变电所高低压柜均要留出约两面的柜体位置,便于订货调整。

3)低压屏20~30%的备用开关是必要的,100,125,160开关频率较高,消防柜尽量少预留。

4)动力配电箱的进线电缆适当放大一些,防止设备订货时容量增加。


(3)弱电部分

1)火灾自动报警及联动控制系统

a.地下车库采用无地址编码感温探测器,8~10个共用一个地址,可节省控制器的编码地址。

b.声光报警系统必须设置。消防广播按照报警分区,声光报警按照防火分区。

c.核心筒区域的消防设施采用竖向连线的方式,减少线路过长的浪费;二次装修的区域可采用水平连线,减少上下层的依赖性。

d.消防平时合用广播的回路划分应考虑公共区域和房间内部分开。

e.消防设备需要多线控制电缆,设置消防线槽时,应充分考虑。

f.消防系统图中要计算各类分支线缆的回路数。

g.要注意气体灭火、消防水炮、电缆桥架温度报警等方面的配合。

h.电井预留模块箱,可预留两个控制模块和一个信号模块,用于启动、强切、报警等功能。

2)漏电火灾报警系统

a.漏电和温度最好都探测;

b.纯动力和纯消防设备可以不探测;

c.树干式供电应该分支处探测;

d.漏电探测和漏电保护器不需要重复使用。

3)弱电智能化系统配合

a.确定机房位置;设置垂直通道;规划水平路由;预留进出户套管。

b.有条件的情况下,不同电压等级、不同管理单位的弱电总机房、线槽分开设置。

c.要考虑弱电系统电源、通风、消防、接地等辅助设施。

d.楼层弱电间的覆盖半径不要超过70m.


13、好设计的概念


对于设计人员来说,系统的合理性不仅仅是满足国际、地标和行业标准,这只是必要条件。真正好的设计是满足用户的需求,能够解决工程各阶段的问题,包括系统的合理性与前期投资的矛盾;与中期施工进度的矛盾;与后期设备安装调试的矛盾;与运营后的节能及成本核算的矛盾。解决这么的矛盾需要扎实的专业知识、周到的后期服务和良好的工作心态。


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