何光燦

(身份證號：440981198508168118)

某大型商業(yè)中心電氣工程探討

何光燦

(身份證號：440981198508168118)

商業(yè)中心建筑具有建筑規(guī)模大、用電設(shè)備種類多、用電負(fù)荷大、供電范圍廣、控制功能復(fù)雜、電能消耗大等特點。針對以上特點，做好大型商業(yè)建筑工程的電氣設(shè)計，在滿足商業(yè)使用要求的基礎(chǔ)上，從安全性能和節(jié)能環(huán)保的角度出發(fā)，完善系統(tǒng)設(shè)計及優(yōu)化運行控制模式，能夠達(dá)到高效節(jié)能和配電可靠的效果。

商業(yè)中心；電氣工程；電氣設(shè)計；負(fù)荷；節(jié)能

1 某大型商業(yè)中心工程概況

本文探討的項目建設(shè)地點位于廣東粵西某市市區(qū)，總建筑面積為159 014.44 m2，地下兩層，塔樓高度150 m。項目組成為：辦公樓兩座，建筑面積為51 822.62 m2，36層。商業(yè)綜合群樓，建筑面積為107 191.82 m2，6層，主要為商業(yè)超市、餐飲、高端酒店與娛樂等功能組成。本工程的建筑耐火等級為一級，抗震烈度設(shè)為八度，屬框-剪結(jié)構(gòu)體系，建成后將成為該市最高建筑。

2 保障性電氣設(shè)計

2.1 負(fù)荷計算

商業(yè)中心的負(fù)荷計算具有不確定性，一是商業(yè)中心建筑用電設(shè)備種類多，加之各種電器大量普及使用，因而造成該類型建筑的用電負(fù)荷接近甚至大于70～130 W/m2(《民用建筑電氣設(shè)計手冊》中大中型商業(yè)的上限指標(biāo))。尤其是在餐飲行業(yè)的用電量，相對于以往傳統(tǒng)的餐飲業(yè)已經(jīng)發(fā)生很大變革，大量使用電炒勺、電烤箱、電熱鍋、電爐等電器設(shè)備。二是商業(yè)中心建筑的用戶負(fù)荷差異較大，由于通常情況下商業(yè)中心會根據(jù)租戶的實際需求調(diào)整使用場地面積或?qū)⒖臻g重新組合，因而使得負(fù)荷常處于動態(tài)變化中。而且當(dāng)下的相關(guān)規(guī)范以及設(shè)計手冊尚未對各類商鋪的負(fù)荷指教參數(shù)加以細(xì)化，導(dǎo)致實際工程設(shè)計中對負(fù)荷的計算缺乏相關(guān)依照，這種情況下工作人員往往需要根據(jù)以往工作經(jīng)驗來估算，因而對設(shè)計人員的要求較高。

所以在這次工程的負(fù)荷計算時，通過和相關(guān)部門的溝通來確定各層建筑的業(yè)態(tài)形式，各類商鋪的面積及性質(zhì)，以此為基礎(chǔ)依據(jù)選取合理的用電負(fù)荷參數(shù)來作為商鋪單位面積內(nèi)的參數(shù)指標(biāo)，這項工作要求要精準(zhǔn)細(xì)致，選取不當(dāng)會造成嚴(yán)重后果。最后在經(jīng)過多次溝通后，最終確定本工程的單位負(fù)荷指標(biāo)為：辦公建筑100 W/m2，商業(yè)建筑120 W/m2。

2.2 變配電所的設(shè)置

根據(jù)上述負(fù)荷計算指標(biāo)和建筑面積，本工程的總用電負(fù)荷通過計算為18 045 kVA，經(jīng)甲方與供電部門的協(xié)商，決定在本工程地下一層的南北兩段分別設(shè)置變配電室進(jìn)行供配電：北邊為1號變電所，主要為高壓電源進(jìn)線，放置高壓開關(guān)柜，為承擔(dān)北段商業(yè)、辦公樓供電設(shè)置了6臺1 600 kVA干式變壓器。2號變電所為承擔(dān)南段商業(yè)的供電而設(shè)置5臺1 600 kVA干式變壓器。本工程根據(jù)一級負(fù)荷的需要，在南端變配電室附近設(shè)置發(fā)電機房，放置3臺常用功率為600 kW的柴油發(fā)電機及其配電設(shè)施，供電半徑滿足要求。在變配電室平面布置的設(shè)計中，除了滿足《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》中一般的條文規(guī)范要求以外，還應(yīng)重點考慮從高壓配電柜到變壓器再到低壓配電柜的布置順序，尤其是要確保低壓配電柜饋線電纜的走向順暢，防止后期出現(xiàn)諸如安裝電纜繞遠(yuǎn)路、重疊多、與其他管路沖突、檢查不方便等問題。

2.3 地下室消防負(fù)荷的配電

在商業(yè)中心的電氣工程中，相當(dāng)大一部分的地下室消防用電負(fù)荷功率較小且距離較遠(yuǎn)，若按以往一般建筑物的常規(guī)做法均由低壓配電柜饋線出，會成倍增加低壓配電柜的潰出回路，增加斷路器、電纜的數(shù)量并相應(yīng)增加成本，且對電纜的動、熱穩(wěn)定和斷路器分?jǐn)嗄芰硪欢ǖ挠绊?。因而在本工程中，筆者采用增加中間配電箱的辦法解決上述問題，即從市電和發(fā)電機的不同母線段上分別饋出一條消防專用電纜，在地下室的每個防火分區(qū)分別設(shè)置兩臺不同電源的配電柜，再由此配電柜配至末端雙電源互投箱，這樣既滿足了規(guī)范對消防一級負(fù)荷配電的要求，又避免了因低壓配電柜潰電回路過多而產(chǎn)生的一系列問題。

由于商業(yè)中心地下室的消防負(fù)荷功率較小且分散，因此每個防火分區(qū)的配電可適當(dāng)使用鏈?zhǔn)浇泳€。例如，防火卷簾、排水泵這些設(shè)備，功率普遍較小且相距較遠(yuǎn)，采用鏈?zhǔn)浇泳€，嚴(yán)格遵守規(guī)范要求的不超過5臺設(shè)備或總?cè)萘坎怀^10 kW，可起到節(jié)約成本、方便控制等效果。

2.4 三相平衡問題

相對于建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展，行業(yè)從業(yè)人員的素質(zhì)則參差不齊。很大一部分比例的電氣安裝施工人員并沒有崗前培訓(xùn)，更不要談專業(yè)對口。某學(xué)校的宿舍樓竣工后使用不久就發(fā)現(xiàn)，宿舍樓的總斷路器經(jīng)常自動跳閘，后來檢查后發(fā)現(xiàn)，電工人員將每個宿舍的用電基本都接在L1、L2相線上，使用過程中產(chǎn)生嚴(yán)重的三相不平衡，從而導(dǎo)致斷路器的自動斷電。在大型商業(yè)中心中，小型商鋪較多，商鋪的用電負(fù)荷差別較大，若安裝不當(dāng)就會有上述問題的出現(xiàn)。因此在設(shè)計和施工過程中，要重點突出三相平衡的問題，配電箱系統(tǒng)圖要將三相分配均勻，或者采用單相分區(qū)域使用的辦法，避免因三相不平衡從而導(dǎo)致更嚴(yán)重的后果。

2.5 強弱電管井的設(shè)置

對于強弱電電管井的設(shè)置選擇，既涉及使用效果的問題，又涉及節(jié)能環(huán)保的問題，需要進(jìn)行全方面因素的考慮，例如建筑物的面積、用戶數(shù)量、線路的分布和數(shù)量、各個功能分區(qū)等。一般而言，強電井的工作半徑以50 m為適宜，弱電井的工作半徑則以60 m為適宜，因商業(yè)中心的監(jiān)控、廣播等弱電線纜較多，盡量將強弱電井分開布置，以防干擾。強弱電井在方案階段要與建筑專業(yè)協(xié)商布置，一般選擇在商業(yè)價值比較小的區(qū)域如公共偏角區(qū)域。

3 電氣節(jié)能設(shè)計

3.1 實行能耗計量

能耗計量是節(jié)能優(yōu)化的重要環(huán)節(jié)，也是建筑節(jié)能的成敗關(guān)鍵。能耗計量是一項比較傳統(tǒng)的方法，在商業(yè)中心運營過程中，嚴(yán)格劃分能耗的種類，對不同的能耗進(jìn)行計量，并建立能耗模型。通過模型分析，制定出可實時監(jiān)控和預(yù)測的合理方案匹配建筑物和整個系統(tǒng)。要掌握能耗組成，了解其規(guī)律及特點，對違規(guī)操作實行控制，不當(dāng)之處及時修正，杜絕不良習(xí)慣、浪費行為，進(jìn)而將設(shè)計的要求與節(jié)能效果提升到最佳。

3.2 選用節(jié)能設(shè)備

根據(jù)電能損耗的變化可分為兩種情況：一種是可變損耗，另一種是固定損耗。其中固定損耗主要取決于用電設(shè)備的選擇，因此我們以此為壓縮點，去尋找和選擇節(jié)能高效的節(jié)能設(shè)備。在該商業(yè)中心的設(shè)備選擇上，除了要符合規(guī)范所提出的采用電子鎮(zhèn)流器、節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器等低能耗的光源用電器附件等要求外，在照明燈具的選擇上更要考慮節(jié)能燈具。針對不同區(qū)域分別選用合適的燈，比如商鋪內(nèi)選用T5型直管熒光燈，地下室以及車庫選擇T8型三基色直管熒光燈等。

3.3 改善控制方式

本工程的電氣設(shè)計針對不同的照明使用場所，改善了燈具控制方式，如樓梯間采用節(jié)能自熄開關(guān)。同時，在該工程的地下車庫采用了時控器開關(guān)控制，根據(jù)車庫車流量的規(guī)律，選擇在不同時段開啟1/3、2/3或全開燈具照明，最大限度達(dá)到節(jié)能的目的。在北上廣等較為發(fā)達(dá)的城市中，為了提高電能利用率，節(jié)約能耗，在很多基礎(chǔ)設(shè)施中都采用了智能控制系統(tǒng)，比如配電箱集中控制和BA系統(tǒng)控制，地下車庫，廣告照明，等等。

3.4 關(guān)于新風(fēng)量控制

新風(fēng)的主要作用是補充室內(nèi)排風(fēng)和稀釋有害氣體。相關(guān)規(guī)范已對建筑各功能房間的新風(fēng)量下限作出要求。而在實際工程中，對新風(fēng)量的確定影響較大的就是人口密度。在計算商業(yè)部分時，常會參考節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的指標(biāo)，一般商業(yè)3～4 m2/人，通常會根據(jù)不同的樓層適當(dāng)調(diào)整。如果按照3.5 m2/人計算，本工程的商業(yè)部分面積為107 191.82 m2，按計算工況，將有約3萬人同一時刻在商業(yè)中心內(nèi)。顯然，這對新風(fēng)量的要求極高。在粗放式設(shè)計環(huán)境下，新風(fēng)量常出現(xiàn)不可調(diào)節(jié)的問題，一旦新風(fēng)系統(tǒng)開啟，新風(fēng)能耗居高不下，因此多數(shù)物業(yè)管理者選擇關(guān)閉新風(fēng)系統(tǒng)，嚴(yán)重影響室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)。在本文的工程項目中，利用末端監(jiān)測裝置，隨時監(jiān)測室內(nèi)有害氣體的濃度值，以此聯(lián)動控制新風(fēng)量的增減，既確保室內(nèi)氣體符合衛(wèi)生要求，又可以起到降低不必要能耗的目的。

4 結(jié)語

商業(yè)中心類型的建筑建設(shè)規(guī)模龐大，設(shè)備種類多，電能消耗大，控制功能復(fù)雜。在設(shè)計階段，工程師應(yīng)充分考慮成本、功能、可靠性、安全疏散等因素，充分利用不同功能分區(qū)進(jìn)行優(yōu)勢互補，商業(yè)中心并不是簡單將幾棟不同功能的建筑相加。商業(yè)中心的電氣，在充分滿足用戶使用要求的前提下，秉承節(jié)能環(huán)保和高效安全的宗旨，優(yōu)化運行控制模式，完善系統(tǒng)設(shè)計，能夠達(dá)到高效節(jié)能和配電可靠的效果。

[1] 李煒.淺談大型商貿(mào)城的電氣節(jié)能設(shè)計[J].現(xiàn)代建筑電氣，2013，(11)：50-52.

[2] 陳偉.優(yōu)化大型商業(yè)建筑節(jié)能設(shè)計的探討[J].設(shè)計，2015，(24)：45-46.

[3] 顧群.商業(yè)綜合體建筑空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計的幾點思考[J].應(yīng)用能源技術(shù)，2014，(9)：39-41.

Discussion on electrical engineering of a large commercial center

HE Guang-can

(ID：440981198508168118)

Commercial center building has many characteristics, such as large-scale construction, many types of electrical equipment, large electricity load, wide range of power supply, complex control function and large power consumption. In view of the above characteristics, to improve system design and optimize operation control mode based on the point of safety performance and energy saving can achieve the effect of efficient energy saving and reliable distribution.

Commercial center; Electrical engineering; Electrical design; Load; Energy saving

2016-09-23

何光燦(1985-)，男，學(xué)士。

TU85

B

1674-8646(2016)23-0046-03