商业项目日常设计管理及尽职调研分析中,变压器装机容量和负载率是其重要指标,不仅涉及前期供电方案、投资成本,还会涉及运营管理等。如华润、龙湖等地产均对装机容量进行了约定,不大于130VA/㎡(面积为商业建筑面积,不含车库),此指标主要在方案阶段计算总用电负荷,限制供电指标。初设及施工图阶段会根据业态、用电设备功率等综合确定。
今日笔者将从相关指标说明、装机容量及相关影响因素、变压器实测负载率等方面与各位进行讨论和分享。
之所以阐述各类指标,是为了计算时能够拉通相关算法,避免算法不一致或理解错误。只有在共同的算法上产生的数据指标,数据拉通后才有可比性,才能找出数据差异的根本原因。
1.1 商业建筑面积(GFA):建设用地范围内各层建筑面积之总和,不含停车库、卸货平台、主要设备机房及地下部分的后勤服务和疏散等建筑面积。
1.2 可出租商业面积(GLA):指可出租商业面积。
1.3 餐饮比例:餐饮租户面积占GLA之比。
1.4 电餐比例:电餐面积占餐饮面积之比。
1.5 商业使用率:可出租商业面积与商业建筑面积的比值。
公式:商业使用率 = GLA/GFA×100%。
1.6 开业率:计算开业率往往是以品牌数量和面积两个口径择一统计,即 开业率 = 实际开业商铺数/商铺总数 或 开业率 = ∑实际开业商铺面积/商铺总面积。
1.7日客流统计:每日商场顾客人数。
2.1 装机容量统计:各变配电站变压器数量、容量及柴发、外线容量等统计
2.2 各业态供电配置指标:各业态如零售、电餐、燃气、儿童、影院、超市等业态等末端配电指标。
2.3 商业总装机电负荷密度:指商业单位建筑面积的用电装机容量指标。
公式:商业总装机电负荷密度 = 商业用电总装机容量/商业建筑面积(GFA)(包括地上商业+地下商业)
说明:
1)高压制冷主机容量须折算入商业用电总装机容量内;
2)商业用电总装机容量不包含地下室及地上停车楼等非商业负荷的装机容量,但包含为商业服务的空调制冷机组、冷却泵、冷冻泵和冷却塔及为商业区域服务的风柜、消防泵、锅炉等;
3)当制冷主机、泵组、冷却塔存在多业态共用的情况(如商业和写字楼共用冷站),商业用电总装机容量不应包含写字楼等其他业态的制冷系统用电装机容量;
4)原则上各业态变电所或变压器分开设置,不共用变压器,如特殊原因需与其他业态共用,则按设计用电负荷比例折算。
2.4 商业非制冷变装机密度:指商业单位建筑面积的非空调用电装机容量指标。
公式:非制冷装机容量/GFA。
2.5 商业制冷变装机密度:指商业单位建筑面积的空调用电装机容量指标。
公式:制冷装机容量/GFA
说明:此指标不含末端空调用电。
影响变压器装机容量的主要因素有各业态用电功率密度指标、需要系数、餐饮比例、空调指标、变压器的不平衡性、变压器容量预留、充电桩数量、商业使用率等因素。
另,餐饮实际比例、租户用电、得铺率、开业率、日客流数也会影响变压器负载率。如下就相关因素进行具体分析:
对比各家地产各业态用电指标,零售店铺用电指标基本在100w/m2,一层店铺因通常为大牌或奢侈品店铺,其供电指标会高于常规零售店铺,各家地产业态用电指标主要差异在餐饮上,如万达、华润餐饮用电指标,餐饮(燃气灶具):250w/m2,餐饮(电灶具)店铺:500w/m2,龙湖餐饮店铺大于150m2的均为400w/m2.
前期店铺规划与实际招商情况往往差距较大,随着餐具电气化的提升,燃气需求逐年成下降趋势。经验看,商场实际用燃气租户数量基本在个位数。如前期按照燃气设计后期要调整为电餐,会造成干线及总箱的调整。
龙湖的做法比较折中,在主电缆和总箱选择上不会因燃气与电餐的比例问题造成较大调整,但总箱到店铺部分的开关和电缆选择会受后期招商条件制约较明显。
从实际招商统计看,小于250m2的餐饮店铺实际用燃气的可能性并不大,故建议其即使具备燃气设计条件,其用电量还需按照电餐配置,避免后期的拆改导致成本浪费。
之所以保持燃气条件,是因为因燃气租户涉及事故排风、燃气等,为后续招商提供便捷性。
另,前期设计中建议电餐饮不应低于60%配置。
另ktv、电玩、儿童游乐、美容美发等业态各家还会有或多或少差异,需根据各家的定位及合作店铺的情况具体设置。
招商过程中租户所提电量往往还会高于预留设计,但经实际测量电餐饮指标500W/m2,基本可满足电餐租户的实际使用需求,除非火锅店等特色业态。故租户所提水分较多,也是引起变压器负载率较低的主要原因。如新城电餐配置标准就为400w/m2。
需要系数无论对变压器和干线的选择影响都会很大,如店铺供电干线选择的是母线,且容量在1600A或2000A,基于店铺配电指标基本涵盖或高于店铺实际电量,并考虑到同时使用系率等因素,故干线和变压器需要系数可以取得很低。如干线,激进一点可以取0.5~0.6;对变压器,燃气餐饮需要系数Kx取值可考虑Kx=0.5~0.6。燃气餐饮占比大时取小值,反之取大值;电餐饮需要系数Kx取值可考虑Kx=0.4~0.5。
为考虑后续换铺的灵活性,建议在楼层电表箱内预留一定数量的大容量开关。设计计算及选型该电表箱进线开关及线缆时,应适当考虑备用开关的容量。
餐饮比例对装机容量及变压器实际负载率影响较大,如预留不恰当会导致变压器装机容量偏大或偏少,间接造成变压器后期负载率偏少或偏高的问题。经实测变压器负载率偏低的较多。
个别因前后业态发生较大调整,会造成局部变压器负载率偏高的问题。经统计实际餐饮比例在20%~40%之间,个别项目餐饮比例较高。
为了控制成本及保证后期的扩展增容可能性,餐饮比例建议按照35%~40%之间选择变压器。
空调用电指标也是对变压器选择及负载率影响较大的一个因素。
此指标取决于空调的设置,如冷机容量选择偏大,势必也影响供电指标。冷机选择除地理环境、建筑维护结构外,还因业态、客流密度等因素有关。根据经验商业制冷变装机密度约为 35~40 VA/m2(面积为GFA)。商业非制冷变装机密度基本在 90 VA/m2.
根据开业项目变压器实际运行数据分析,可见各项目各变压器的实际运行负载率均不相同,部分项目中各非制冷变压器的负载率相差10%~15%左右,部分相差较大的项目达到20%~30%左右。
影响该不平衡性的最主要的因素是业态的调整、餐饮店铺、大用电租户用电指标的调整等。设计中变电站及变压器选择按供电半径分区供电,虽这些变压器都带商业租户干线、商业公区用电、地下车库用电等,但所带区域的租户实际招商具体业态和配电容量后期将会有所调整。其扰动主要因素是业态分布的不均衡性和用电功率密度指标设计和实际招商的不一致性。
由于招商的不确定性,无法事先知道实际大用电租户的具体位置,对变压器容量的分配也无法做到有的放矢。为减少各变压器所带负载的不平衡性,选择变压器要考虑供电变压器的设计业态情况和后期招商调整的匹配性。
设计之处变压器负载率建议控制在75%~85%之间。
基于开业项目充电桩的使用率均较低,后续充电桩的预留及快充占比,建议按满足政府最低要求的配比计算,不再扩大充电桩的占比。商业项目建议适当扩大快充的占比。
另,得铺率也会影响装机容量和负载率,常规场子在50%左右,现为提高得铺率,商场公区会增加中岛店铺。
周末或节假日,客流增大,空调负荷、餐饮负荷会增加,也会引起变压器负载率的提高。
经多项目实测观察,变压器(除制冷专变外)高峰期平均负载率在50%左右。实际变压器负载偏低,一方面前期装机容量设计偏大,排除定位、得铺率等因素外,变压器负载率偏低的其它原因如下:
4.1 实际餐饮占比远低于规划设计阶段的比例。
4.2 实际开业率未达到100%。
4.3 客流量与设计指标差距较大,对空调负荷、餐饮负荷扰动较大。如空调末端设备实际运行中均未达到工频运行,均在较低频率下运行等。
4.3 部分用电设备开启/使用率低。物业为控制能耗,对项目内不太影响效果的设备开启率较低(如:地库送排风机,商场新风机等);
4.4 充电桩的使用率低。实际使用原低于规划设计阶段车位数10%的预留。
4.5 根据规范要求,变压器的负载率≤85%,本身就有一定预留。
4.6 变压器所带负荷不平衡性的影响,部分租户后期要求独立空调,对变压器负荷不平衡性造成影响。
为了避免变压器负载率偏低,首先装机容量设计阶段要严格控制,建议控制在 130VA/m2 (非制冷变装机密度90VA/m2 + 制冷变装机密度 40VA/m2)。其中制冷变装机密度根据不同气候地区的实际装机容量调整,除严寒、寒冷地区外,当制冷变装机密度低于 40VA/m2 时,可适当增加商业非制冷变的装机密度。
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变压器
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