顏秀煥

(建發(fā)房地產(chǎn)集團有限公司 福建廈門 361008)

1 項目概況

1.1 原設(shè)計

廈門“建發(fā)國際大廈”項目總建筑面積：181 750m2(含地下室)；其中，辦公總面積：80 706m2；商場總面積： 36 785m2；餐飲總面積：7633m2；地下車庫面積：51 093m2；避難層面積: 3902m2(含設(shè)備機房)。

建筑層數(shù)：辦公樓建筑地上49層地下3層, 建筑總高約219.85m。

商場樓地上57層，建筑總高約24.70m～33.70m。

主力樓地上5層，建筑總高約28.00m。

餐飲樓地上8層，建筑總高約39.20m。

設(shè)計效果圖及實景圖如圖1～圖2所示。

圖1 東向效果圖 圖2 東向?qū)嵕皥D

1.2 辦公樓平面布置

辦公樓首層除入口大堂外，為商業(yè)銀行和咖啡廳，延續(xù)商業(yè)街的流線。

辦公樓電梯大堂設(shè)在二層，利用自動扶梯和首層連接，遠(yuǎn)望海景。

整個建筑體平面成長方形，長邊朝海，平面布置以方正實用為主，通過核芯筒配合外立面造型，保持內(nèi)部空間的方正。

頂部設(shè)直升機停機坪，滿足大廈消防安全疏散施救的需要，也可成為將來貴賓的交通場地。

1.3 商業(yè)樓主力店和餐飲樓平面布置

建筑首層與地下商業(yè)街連接，并與相鄰地下商業(yè)連通，加強與西面廈門金融中心大廈地塊連貫性。

商店圍繞中庭部置，西北角布置面積較大的主力店，東北角布置餐飲樓，兩棟樓采用獨立建筑形式，使其擁有更多的外展示面。

原設(shè)計地下一層到七層商業(yè)業(yè)態(tài)，如圖3～圖10所示。

圖3 地下一層平面圖

圖4 一層平面圖

圖5 二層平面圖

圖6 三層平面圖

圖7 四層平面圖

圖8 五層平面圖

圖9 六層平面圖

圖10 七層平面圖

2 電氣方案設(shè)計情況

建發(fā)國際大廈設(shè)計之初，項目團隊考察了北京上海多棟知名的超高層寫字樓，經(jīng)過多方面比選，選中上海的恒隆廣場作為對標(biāo)設(shè)計參照物；同時，考慮到超高層建筑用電負(fù)荷密度與建筑的功能面積高度以及附屬功能等因素有關(guān)，在選用負(fù)荷指標(biāo)時參考了張九根的《高層建筑電氣設(shè)計基礎(chǔ)》以及《超高層建筑電氣設(shè)計》等資料[1]。

2.1 負(fù)荷計算

根據(jù)建發(fā)國際大廈各種業(yè)態(tài)面積的分布情況，在方案設(shè)計階段采用單位指標(biāo)法計算大廈的計算負(fù)荷，并根據(jù)計算結(jié)果確定變壓器的容量和臺數(shù)[2]。

根據(jù)表1，三十一層至頂層計算負(fù)荷為2440.70kVA，擬在三十一層避難層3#變電所設(shè)4臺800kVA變壓器，負(fù)載率為0.76，變壓器在75%～85%的高效低耗區(qū)，實現(xiàn)經(jīng)濟運行。

地下三層至三十層辦公層的商業(yè)及辦公負(fù)荷，計算負(fù)荷為12 054.61kVA，擬在地下一層1#變電所設(shè)4臺1250kVA變壓器2#變電所設(shè)4臺1600kVA+2臺2000kVA 變壓器，另設(shè)高壓冷凍機組2臺800kVA，負(fù)載率為0.71，比正常取值75%～85%低，主要考慮公建和商業(yè)建筑在后期改變經(jīng)營業(yè)態(tài)作為餐飲的較多，故設(shè)計預(yù)留一些變壓器負(fù)載裕量為未來用電需求增加擴展空間。

變壓器總安裝容量合計：18 600kVA，高壓冷凍機組裝接容量：1600kVA，該工程總裝機容量為20 200kVA。

表1 建發(fā)國際大廈負(fù)荷計算表

2.2 供電方案設(shè)計

建發(fā)國際大廈主樓高219.85m，建筑面積達(dá)181 750m2，屬于大型超高層綜合性建筑，應(yīng)按一級負(fù)荷等級供電。另外，該工程定位為高檔甲級智能寫字樓和高端商業(yè)，屬于重要的供電用戶。同時，考慮到該工程負(fù)荷容量情況，設(shè)計考慮采用兩路常用10kV電源專線供電，一路10kV電源備用供電。即由附近前埔變和嶺兜變各引一路10kV電源作為常用電直供，塔埔變引一路10kV電源作為備用電，3路電源進線兩用一備，每路電源容量10 100kVA，以電纜埋地形式引入地下一層，經(jīng)電纜橋架引至1#10kV變電站。

自備應(yīng)急電源供應(yīng)，考慮在主樓的地下一層2#變電所邊上設(shè)置柴油發(fā)電機機房，內(nèi)設(shè)2臺1600kW(常用功率) 發(fā)電機組并機運行，作為消防設(shè)備及其他重要設(shè)備的應(yīng)急電源。由發(fā)電機組應(yīng)急母線引至各消防負(fù)荷和重要負(fù)荷的應(yīng)急電源與市電，在末端配電箱處切換。

2.3 變配電所設(shè)計

根據(jù)工程的負(fù)荷實際分布情況，以及變電所設(shè)在負(fù)荷中心的原則，該工程共設(shè)置3個變電所，分別位于地下一層(1#變電所——總變電所)地下一層(2#變電所)和三十一層避難層(3#變電所)。

考慮到管理供電距離節(jié)能等要求， 3個10kV/0.4kV分變電所具體配置情況如表2所示。

表2 變電所分布及變壓器配置表

2.4 供配電系統(tǒng)架構(gòu)(圖11)

圖11 供配電系統(tǒng)架構(gòu)圖

3 電氣施工圖設(shè)計情況

根據(jù)大廈各種具體的照明插座動力等負(fù)荷情況，采用需要系數(shù)法和同時系數(shù)法，計算大廈的實際計算負(fù)荷。

表3 T21變壓器——需要系數(shù)法計算負(fù)荷表

由表3可知，2#變電所的T21變壓器現(xiàn)在功率為1399.27kVA，若選用1600kVA變壓器，則負(fù)載率η=0.875，超過0.8，已經(jīng)處于不經(jīng)濟運行區(qū)域，且對未來發(fā)展沒有預(yù)留裕量；所以，根據(jù)變壓器節(jié)能措施和選型原則，選用大一級的變壓器，即選用容量為2000kVA的變壓器，這時負(fù)載率η=0.70，變壓器處于經(jīng)濟運行區(qū)，也對未來發(fā)展留有足夠的裕量。

其他變壓器的選型過程同T21，不一一列舉。

4 后期業(yè)態(tài)變更變電所改造情況

(1)商業(yè)樓5層集團食堂范圍的餐廳和廚房面積擴大較多，其余部分為員工餐廳和配套廚房。

(2)商業(yè)樓6層原設(shè)計的員工活動中心和健身房，現(xiàn)改為會議層，7層無邊際泳池取消了。

(3)主力店原設(shè)計為大型商業(yè)業(yè)態(tài)，現(xiàn)全改為餐飲場所。

(4)餐飲樓仍然作為餐飲用途。

上述的業(yè)態(tài)變化，餐飲面積由原設(shè)計的7633m2上升到13 000m2，用電量增加了2200kW；集團食堂范圍面積擴大，導(dǎo)致了空調(diào)冷負(fù)荷和用電負(fù)荷的增加；其中，由于食堂廚房的用電設(shè)備很多，用電量比原設(shè)計增加了約500kW；兩者合計約增加用電量3000kVA，使得30層以下的用電計算負(fù)荷增加到(16 072.81+3000)× 0.75=14 305kVA，對應(yīng)變壓器裝機容量為17 000kVA，負(fù)載率η=0.84，變壓器仍處于低功耗和經(jīng)濟運行范圍。

由于設(shè)計前期已經(jīng)考慮了商業(yè)招商可能引起的變更和后期改造擴容的可能性，在變壓器容量備用回路配電柜擴容方面都做了充分考慮。所以，上述業(yè)態(tài)變更增加的用電量，通過在2#變電所T21T25變壓器末端柜各增加一臺低壓柜(圖12)，以及利用一些原有備用回路來滿足新增用電負(fù)荷的配電，最終達(dá)到了商業(yè)營運的要求。

圖12 2#變電所設(shè)備布置圖

5 結(jié)語

綜上，雖然商業(yè)業(yè)態(tài)變化引起用電量大幅增加，

導(dǎo)致2#變電所增加了2面低壓柜(圖12中箭號所指)增加了若干配電出線回路，但未引起變壓器和前端高壓配電系統(tǒng)的改動，沒有傷筋動骨，這要歸功于前期設(shè)計對預(yù)期負(fù)荷和業(yè)態(tài)發(fā)展的精確預(yù)測和把控。

基此，建議對于大型公建或商業(yè)建筑，在設(shè)計之初負(fù)荷估算方面，應(yīng)充分考慮該項目后期可能發(fā)生的業(yè)態(tài)變化和用電擴展裕量，變壓器選型應(yīng)將預(yù)留的容量考慮進去，其負(fù)載率適當(dāng)取高效低耗運行區(qū)內(nèi)(75%～85%)的下限值或更低一些；當(dāng)后期用電擴容時，變壓器的計算負(fù)載率也就提升到合理數(shù)值。

另外，用電擴容難免要增加低壓配電回路，原設(shè)計的備用回路常常不夠用；所以，變電所設(shè)計時，低壓柜排布方式建議按二字式排布，方便在變壓器的末端柜后擴增新柜，以增加低壓配電回路，滿足改造需要。