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        大型商住綜合體的重點(diǎn)問題分析

        2019-01-16 08:49:43劉閔
        中國設(shè)備工程 2019年2期
        關(guān)鍵詞:商鋪配電箱用電

        劉閔

        (中信建筑設(shè)計(jì)研究總院有限公司,湖北 武漢 430014)

        住宅和多業(yè)態(tài)的商業(yè)綜合體類項(xiàng)目是近幾年我國開發(fā)量較大的建筑種類之一,近兩年全國預(yù)計(jì)將至少開出500多個(gè)大中型商業(yè)項(xiàng)目,總體量超過上千萬平米。此類大中型商業(yè)的功能眾多、業(yè)態(tài)多樣、布局多變、需求不一。其中最關(guān)鍵的就是對用電需求的不確定性,對電氣專業(yè)的供配電設(shè)計(jì)提出了更高的要求。

        1 項(xiàng)目概況

        本項(xiàng)目總用地面積約4.36萬m2,總建筑面積約36萬m2。為商業(yè)、寫字樓和住宅綜合體,地上由7層商業(yè)及4棟超高層住宅(1#,2#,3#,4#樓)和1棟超高層辦公樓(5#樓)組成;地下四層。其中,地下一層為商鋪,地下二層至四層為車庫。

        2 單位指標(biāo)法負(fù)荷計(jì)算

        負(fù)荷計(jì)算是供配電設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),也是構(gòu)建整個(gè)供配電系統(tǒng)最重要的一環(huán)。大型商業(yè)綜合體內(nèi),租戶區(qū)各店鋪在設(shè)計(jì)階段尚未進(jìn)行招商,提不出具體的用電需求,且商業(yè)區(qū)店鋪分隔不確定,各店鋪面積后期根據(jù)招商情況亦存在較大變數(shù)。這些因素給電氣專業(yè)的供配電設(shè)計(jì)帶來了極大難度。準(zhǔn)確無誤的負(fù)荷計(jì)算是供配電設(shè)計(jì)的前提。

        2.1 餐飲負(fù)荷

        商業(yè)負(fù)荷中耗電量最大的屬餐飲,由于商業(yè)招標(biāo)未開始,除已經(jīng)確定引進(jìn)主力店外,本工程的餐飲業(yè)態(tài)區(qū)域還未確定,這就給負(fù)荷計(jì)算帶來了更大難度,單位指標(biāo)太低滿足不了后期商戶的用電需求;單位指標(biāo)太高會造成一次投資的浪費(fèi)。不同類型(重餐飲和輕餐飲)、不同飲食文化背景(中餐和西餐)的餐飲差別也很大。《工業(yè)與民用供配電設(shè)計(jì)手冊》(第四版)中,對中大型商業(yè)要求均按照120W/m2的指標(biāo),但就目前的實(shí)際需求來看,餐飲實(shí)際用電需求遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于該項(xiàng)規(guī)定?,F(xiàn)在不少商業(yè)地產(chǎn)開發(fā)商有比較成熟和豐富的經(jīng)驗(yàn)。較多的

        潛在租戶是以往有過合作的商戶,對其使用需求有比較明確的了解。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn),并且和建設(shè)方協(xié)商,對供電容量做了如下約定:

        (1)1F、2F、3F商業(yè)按照零售業(yè)態(tài)預(yù)留電量,按照150W/m2考慮。

        (2)B1F,4F~6F除已確定主力店外,其余商鋪均按照300W/m2餐飲預(yù)留電量。

        (3)辦公建筑按照100W/m2考慮。

        2.2 充電站負(fù)荷

        近年來,隨著電動(dòng)汽車行業(yè)的發(fā)展和對生態(tài)環(huán)境的關(guān)注,國家相繼出臺了一系列的政策和要求來推廣電動(dòng)汽車等新能源汽車的使用和發(fā)展。

        充電樁汽車是新建工程中服務(wù)型新增負(fù)荷,其負(fù)荷容量比重較大,其負(fù)荷容量的計(jì)算宜根據(jù)充電車充電時(shí)間的特點(diǎn)綜合考慮。本工程總停車位2279輛,其中充電樁停車位456輛??紤]到一次投資的經(jīng)濟(jì)性,充電樁車位充電容量暫按照7kW/臺考慮,充電樁總?cè)萘繛?192kW。充電樁的需要系數(shù)是目前的一大難點(diǎn),缺少大量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的支持。對于住宅小區(qū)來說,居民用電高峰在18:00~23:00之間,而電動(dòng)汽車充電大多在車主下班回家之后,由于居民電價(jià)實(shí)施峰谷電價(jià),因此設(shè)計(jì)上可以考慮將普通居民慢充設(shè)置時(shí)控開關(guān),在每天22:00之后充電,錯(cuò)開居民用電高峰,充分利用變壓器容量。但是,商業(yè)區(qū)域充電設(shè)施與住宅小區(qū)的使用情況不同。商業(yè)綜合體白天為用電高峰,車進(jìn)入商業(yè)地下室停車之后即有充電需求,此時(shí)正是商業(yè)運(yùn)行的用電高峰期,充電樁用電與商業(yè)用電同時(shí)進(jìn)行。寫字樓一天的人流特點(diǎn)亦與商業(yè)相似。

        大型商業(yè)住宅綜合體需兼顧以上運(yùn)行特點(diǎn),變壓器容量配置要有適度超前性,并且要兼顧運(yùn)營,維護(hù)檢修及管理需求。既要滿足用電高峰期的用電需求,又能夠在用電低估通過變壓器的運(yùn)行調(diào)配,減少變壓器的損耗,降低運(yùn)營成本。

        負(fù)荷計(jì)算范圍內(nèi),不可能同時(shí)出現(xiàn)負(fù)荷的不疊加,備用設(shè)備以及專門用于檢修的設(shè)備(如動(dòng)力站的起動(dòng)機(jī)等)和工作時(shí)間很短的設(shè)備(如電動(dòng)閘閥)可以不計(jì)入負(fù)荷計(jì)算范圍。計(jì)算正常電源的負(fù)荷時(shí),僅在消防時(shí)才工作的設(shè)備不應(yīng)計(jì)入總設(shè)備功率。同一計(jì)算范圍內(nèi)的季節(jié)性用電設(shè)備(如采暖設(shè)備和舒適性空調(diào)的制冷設(shè)備),應(yīng)選取兩者中較大者計(jì)入總設(shè)備功率?;谝陨嫌?jì)算原則,本工程總安裝容量32470kW,經(jīng)功率因數(shù)補(bǔ)償后,計(jì)算負(fù)荷分別為:Pj=21717kW,Qj=6338kVar,Sj=22623kVA。

        3 變配電系統(tǒng)的構(gòu)成

        根據(jù)負(fù)荷計(jì)算結(jié)果,與供電部門溝通后,本工程設(shè)置兩處開閉所,一處中心配電室,采用四路進(jìn)線電源方案,兩路一組,分別來自不同的降壓站。

        3.1 變配電所等設(shè)備用房設(shè)置

        結(jié)合商業(yè)綜合體業(yè)態(tài)分布及物業(yè)管理需求設(shè)置變配電所。本商業(yè)綜合體含有住宅、辦公、商業(yè)、影院等;根據(jù)建設(shè)方的要求,各功能業(yè)態(tài)設(shè)備用房需要單獨(dú)設(shè)置,以便后期各自運(yùn)營維護(hù)管理。另外,柴油發(fā)電機(jī)也需要分不同的業(yè)態(tài)設(shè)置,外資公司高檔項(xiàng)目中習(xí)慣稱之為“應(yīng)急電源”,并將其明確列入招租條件中,該電源有別于消防應(yīng)急電源,往往接入租戶重要負(fù)荷。其配電系統(tǒng)在《建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50016-2014中有描述,由變壓器低壓柜配出應(yīng)急母線段,與柴油發(fā)電機(jī)之間多一級切換。除電氣設(shè)備用房按照業(yè)態(tài)分開設(shè)置外,空調(diào)制冷機(jī)房以及水泵房均按此原則來設(shè)置,由于辦公、商業(yè)空調(diào)機(jī)房的容量較大,單獨(dú)設(shè)置制冷機(jī)房變配電所為其配電,在非空調(diào)季節(jié)期間,可以停用該變電所,降低變壓器的無謂損耗,使得管理維護(hù)更方便。

        3.2 變配電系統(tǒng)

        本工程變配電所的設(shè)計(jì)頗有特點(diǎn),變壓器兩兩一組設(shè)置,變壓器低壓側(cè)母線設(shè)置母聯(lián)開關(guān),單母線分段方式運(yùn)行,每組母聯(lián)開關(guān)設(shè)自投自復(fù)/自投不自復(fù)/手動(dòng)的3種組合方式轉(zhuǎn)換開關(guān),低壓側(cè)兩段母線自投時(shí)應(yīng)自動(dòng)斷開非保證負(fù)荷,以保證變壓器對相對重要負(fù)荷進(jìn)行供電。主進(jìn)線開關(guān)與聯(lián)絡(luò)開關(guān)設(shè)電氣連鎖,任何情況下只能合其中2個(gè)開關(guān)。柴油發(fā)電機(jī)組為本項(xiàng)目重要的負(fù)荷或小幅負(fù)荷供電,在相應(yīng)的變壓器母線段外側(cè),設(shè)獨(dú)立消防應(yīng)急母線段為消防負(fù)荷供電,在相應(yīng)的變壓器低壓側(cè)設(shè)重要母線段為重要負(fù)荷供電。應(yīng)急母線平時(shí)由市電供電,當(dāng)市電停電時(shí),柴油發(fā)電機(jī)自動(dòng)啟動(dòng),并在15s內(nèi)送電,柴油發(fā)電機(jī)組電源與市電電源設(shè)置電氣及機(jī)械互鎖開關(guān),確保市電與發(fā)電機(jī)不并網(wǎng)運(yùn)行。

        4 可擴(kuò)展的末端配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

        商業(yè)地產(chǎn)為滿足市場租戶的需求,所以負(fù)荷的不確定性大,不斷調(diào)整商鋪的性質(zhì),使得負(fù)荷總在動(dòng)態(tài)變化之中。單一商鋪的用電性質(zhì)不可預(yù)測,但是一層樓,幾層樓或者不同樓層的同一防火分區(qū)多商鋪的負(fù)荷可以相互調(diào)配,總體干線比較好把控。同一防火分區(qū)上下貫通的商鋪采用樹干式供電方式,其供電母線宜盡可能選擇大電流母線,并采用母線插接線供電,必要時(shí)可以設(shè)置2條母線同時(shí)供電,提高供電的可靠性。不同樓層的同一防火分區(qū)不可能都是餐飲或者其他相同業(yè)態(tài),用電容量也有很大差別,各層之間的配電容量可以相互調(diào)配,亦能夠滿足不斷變化的商業(yè)招商需求。

        末端各商鋪的供電采用放射式供電,每層各商鋪大小不一,用電需求也不一樣,這也給配電箱的供電容量提供可擴(kuò)展的空間。各商鋪?zhàn)鈶綦娫吹呐渲檬巧虡I(yè)建筑配電系統(tǒng)中至關(guān)重要的內(nèi)容,商業(yè)租戶電源一般集中設(shè)置在樓層或各商業(yè)分區(qū)的強(qiáng)電間內(nèi)。根據(jù)商業(yè)分區(qū)集中設(shè)置租戶電源時(shí),需充分考慮低壓供電半徑,合理設(shè)置強(qiáng)電間的位置。

        目前末端配電箱存在靈活性不足和易造成浪費(fèi)的問題,末端配電箱宜采用模塊化配電,在確定末端出線回路后,同等尺寸規(guī)格的斷路器可以靈活配置,配電箱內(nèi)可提供12、18、24、36、48等位數(shù)規(guī)格,每個(gè)MCCB占用3位模數(shù)。采用此類配電箱確定總斷路器的殼架電流和饋出回路數(shù)后,選用相應(yīng)模數(shù)的配電箱即可。此類配電箱能夠很好的解決配電需求的變化、商業(yè)分隔的調(diào)整、末端配電箱種類繁多、訂購困難、供貨時(shí)間長等商業(yè)共性問題,使得商業(yè)綜合體的末端配電具備良好的擴(kuò)展性。

        5 結(jié)語

        大型商住綜合體的需求千變?nèi)f化,但從電氣設(shè)計(jì)的角度上有規(guī)律可循。大型商住綜合體各業(yè)態(tài)的設(shè)備用房宜分開設(shè)置,設(shè)備配置宜能滿足不同的用電時(shí)段、季節(jié)的控制維護(hù)需求,并方便后期物業(yè)管理及費(fèi)用結(jié)算。其用電容量不僅需要考慮各店鋪的需求,更要注意新增服務(wù)型用電的需求,分析各容量需求的用電特點(diǎn),合理選用各類用電設(shè)備的需用系數(shù)和不同類用電設(shè)備的同時(shí)系數(shù),既滿足客戶的用電需求,也要有效避免變壓器容量的閑置和浪費(fèi)。由于筆者水平有限,文中難免出現(xiàn)錯(cuò)漏之處,望各位同行批評指正。目前的規(guī)范和技術(shù)措施沒有對各類商鋪的用電參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行細(xì)化,工程設(shè)計(jì)中的負(fù)荷計(jì)算缺少依據(jù),大多數(shù)情況只能靠設(shè)計(jì)人員憑借以往的工程經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行計(jì)算。希望相關(guān)單位針對已運(yùn)行的不同商業(yè)進(jìn)行調(diào)研和評估,總結(jié)一些實(shí)用的經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù),使電氣設(shè)計(jì)更加適應(yīng)當(dāng)前的商業(yè)項(xiàng)目特點(diǎn),電氣系統(tǒng)的配置更加經(jīng)濟(jì)合理。

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