地鐵上蓋項目電氣設(shè)計

何敏君

(深圳市市政設(shè)計研究院有限公司，深圳518029)

0 引言

眾所周知，一些世界級一線城市在地鐵上蓋建設(shè)中早已趨于成熟及普遍化，隨著我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，城鎮(zhèn)化建設(shè)步伐突飛猛進(jìn)，出現(xiàn)更多特大型及大型城市，為了適應(yīng)城市快速發(fā)展及土地資源緊缺現(xiàn)狀，各大城市地鐵軌道交通建設(shè)成為熱點，合理利用地鐵上蓋空間建設(shè)變得尤為重要，本文針對地鐵上蓋項目建筑空間功能特點，結(jié)合深圳某中大型地鐵上蓋住宅項目電氣設(shè)計實踐進(jìn)行剖析和探討。

1 工程概況

本工程位于深圳市寶安區(qū)，為中大型地鐵上蓋住宅項目，總建筑面積18.73 萬m2；地下一層為車庫(南北跨度450m，東西跨度130.9m，車庫底板相對市政道路標(biāo)高為＋9.37m，車庫底板下為地鐵下蓋工程，下文簡稱“下蓋”，兩者同步建設(shè))，建筑面積5萬m2；1?！?8＃棟為11 層住宅塔樓，位于車庫正上方，核心筒與車庫連通； 19?！?4＃棟為6 層洋房，無車庫；26?！?0＃棟為外圍單層商業(yè)及上蓋人行上下交通配套建筑；小區(qū)地面(車庫上方)覆土1.45m深，表面標(biāo)高＋16.05m。

2 負(fù)荷分級

參照J(rèn)GJ 242-2011《住宅建筑電氣設(shè)計規(guī)范》執(zhí)行，本項目中一級負(fù)荷包括:火災(zāi)自動報警系統(tǒng)、消防水泵、地庫防排煙設(shè)施、地庫應(yīng)急照明、生活水泵；二級負(fù)荷包括:二類高層塔樓防排煙設(shè)施、二類高層塔樓應(yīng)急照明、電梯、二類高層塔樓公共走道照明等負(fù)荷；三級負(fù)荷包括:其他動力負(fù)荷、一般照明、充電樁等。

3 供電電源及計量

3.1 市政電源引入

車庫底板標(biāo)高＋9.37m，市政電源無法水平直埋引入上蓋內(nèi)，且上、下蓋不屬同一工程，為避免后期運營維護(hù)管理及工程界限交叉，上、下蓋電源分別獨立引入；根據(jù)小區(qū)規(guī)劃方案及建筑總圖顯示，上蓋外圍設(shè)有650mm 外墻天溝(上蓋排水)，市政電源穿SC150 管豎向明敷通過上蓋外天溝，引自上蓋地庫(公共開關(guān)房)內(nèi)。

3.2 常用電源

變壓器安裝容量9 060kVA，按深圳地區(qū)單路10kV 進(jìn)線，可帶變壓器安裝容量10 000kVA，采用1路10kV 市電電源供電。

3.3 應(yīng)急電源

采用自備低壓柴油發(fā)電機(jī)組作為應(yīng)急電源，同時消防燈具自帶蓄電池，消防安?？刂剖?、弱電機(jī)房集中設(shè)置UPS；根據(jù)低壓供電半徑及末端電壓降原則，本工程在車庫南北側(cè)各設(shè)1 處柴油發(fā)電機(jī)房。

對比發(fā)電機(jī)穩(wěn)定負(fù)荷計算、尖峰電流計算、發(fā)電機(jī)母線允許壓降計算，取其容量較大者，發(fā)電機(jī)最終定為G1(600kW)和G2(300kW)。

3.4 電能計量

(1)不同性質(zhì)(商鋪、幼兒園、充電樁)專變高壓處各自獨立計量，具有獨立產(chǎn)權(quán)式商鋪計量到戶。

(2)住宅部分計量到戶。

(3)變電所低壓饋線處設(shè)置電能管理系統(tǒng)，各出線回路采用多功能智能電表。

4 變配電設(shè)計

4.1 變配電房布置

地庫僅一層，根據(jù)粵建規(guī)函〔2018〕1 752 號關(guān)于加強(qiáng)變電站、配電房防洪防澇風(fēng)險管控的通知要求(通知要求廣東省內(nèi)工程建設(shè)變配電房不應(yīng)設(shè)置于地庫最底層)，變配電房應(yīng)設(shè)于小區(qū)地面以上，因上蓋地庫底板標(biāo)高大于室外市政標(biāo)高，故本項目不受粵建規(guī)函通知限制。

變配電房布置具體:負(fù)一層車庫設(shè)置3 座公變配電房和6 座專變配電房(含3 座預(yù)留100%充電車位配電用房)，2 座柴油發(fā)電機(jī)房，1 座公共開關(guān)房(公共開關(guān)房疏散門直通車庫公共區(qū)域)。

各變壓器及發(fā)電機(jī)組容量詳見表1，各強(qiáng)電設(shè)備房布置詳見圖1。

變壓器、發(fā)電機(jī)容量統(tǒng)計表 表1

4.2 變配電系統(tǒng)設(shè)計

項目中各變壓器容量均不大于630kVA，符合南方電網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)則中環(huán)網(wǎng)供電要求，鑒于節(jié)省工程造價原則，高壓選用SF6 全密封全絕緣環(huán)網(wǎng)柜(因下蓋原因上蓋不能降板設(shè)置電纜溝，而環(huán)網(wǎng)柜出線形式均為下進(jìn)下出，通過了解環(huán)網(wǎng)柜廠家產(chǎn)品資料，最終采用非常規(guī)“電纜溝”做法，即通過專用電纜支架抬高環(huán)網(wǎng)柜，滿足下進(jìn)下出線要求，SF6 全密封全絕緣環(huán)網(wǎng)柜常規(guī)尺寸為350mm×775mm×1 400mm(寬度×深度×高度)，即梁下設(shè)備最小運營檢修高度為3.0m(支架1.0m＋環(huán)網(wǎng)柜1.4m＋梁下檢修空間0.6m＝3.0m)，而本項目地庫主梁下凈高4.3m ＞3.0m 滿足要求，同時注明設(shè)備廠家配套提供移動式檢修梯架，用于后期環(huán)網(wǎng)柜維護(hù)檢修)；低壓選用抽屜型開關(guān)柜，變壓器選用SCB13 干式環(huán)保低損耗型。

各變配電系統(tǒng)關(guān)系詳見圖2 及局部放大圖圖3。

5 強(qiáng)電總圖設(shè)計

根據(jù)本工程地面覆土1.45m 深，地庫頂板下凈高5.7m，主梁下凈高4.3m 情況，電氣綜合管網(wǎng)路由擬考慮如下兩種設(shè)計方案。

(1)方案1

地庫及高層區(qū)域電氣管綜路徑為通過橋架在地庫主梁下布置，洋房區(qū)域電氣管線通過地庫西側(cè)外墻穿SC125 管引至室外，后穿管直埋敷設(shè)至洋房首層配電間內(nèi)。

適用項目:地庫層高充足，業(yè)主對地庫凈高及美觀要求低。

(2)方案2

在地庫內(nèi)各塔樓核心筒區(qū)域外就近設(shè)置各塔樓配電間，抬高地庫內(nèi)各樓塔配電間、變配電房及車庫內(nèi)各防火分區(qū)配電間頂板，電氣管線由變配電房抬板側(cè)墻穿出，經(jīng)室外穿管埋地至地庫內(nèi)各塔樓配電間及車庫各防火分區(qū)配電間內(nèi)；洋房區(qū)域電氣管線通過地庫西側(cè)外墻穿SC125 管引至室外，穿管直埋敷設(shè)至洋房首層配電間內(nèi)。

圖1 強(qiáng)電設(shè)備房布置總圖

圖2 高低壓配電主接線圖

圖3 高低壓配電局部接線圖示例

適用項目:地庫凈高較低，且業(yè)主對地庫凈高及美觀要求高，地庫頂板上方覆土至少0.6m 深(大于0.8m 覆土?xí)r穿管直埋敷設(shè)，覆土小于0.8m 時采用0.5m 深電纜溝內(nèi)敷設(shè))。

本項目地庫凈高充足，且暖通采用分體空調(diào)，風(fēng)管較少，僅在地庫主梁下實施水暖電綜合管線布置可行，故最終電氣綜合管網(wǎng)路由采用方案1。

6 防雷接地設(shè)計要點

上蓋項目因地面標(biāo)高較周邊區(qū)域為局部抬高，在計算建筑物年預(yù)計雷擊次數(shù)，即確定建筑物防雷等級時，建筑物高度H ＝H1＋H2(H1 為上蓋高度，H2 為蓋上塔樓高度)，具體詳見圖4，本項目經(jīng)計算年預(yù)計雷擊次數(shù)為N ＝0.2513，按二類防雷設(shè)計。

圖4 上、下蓋局部立面示意圖

上蓋與下蓋建筑物結(jié)構(gòu)相連通，導(dǎo)致上、下蓋之間存在防雷接地系統(tǒng)對接問題，上蓋務(wù)必提資下蓋引下線點位圖，以確保上蓋引下線與對應(yīng)下蓋基礎(chǔ)接地網(wǎng)焊接聯(lián)通。

若上蓋與下蓋設(shè)計階段不統(tǒng)一，前期未能準(zhǔn)確提資時，防雷實施方案如下。

方案一:要求下蓋在施工圖設(shè)計過程中將所有柱內(nèi)主筋與基礎(chǔ)接地網(wǎng)焊接聯(lián)通，且接地電阻≤1Ω， 保證后期對接上蓋防雷引下線時，滿足防雷要求。

方案二:如果下蓋施工圖設(shè)計階段，未預(yù)留上蓋防雷引下線接地需求，則上蓋設(shè)計階段需采用獨立人工接地體措施。

7 結(jié)束語

根據(jù)本文分析，筆者認(rèn)為:(1)上、下蓋電源獨立引入，上蓋項目可通過其本身特有空間滿足電源豎向敷設(shè)條件；(2)特殊項目無法設(shè)置電纜溝或電纜夾層時，可酌情采用電纜支架做法滿足下進(jìn)線要求；(3)配電房上、下空間位置設(shè)置應(yīng)根據(jù)項目實際情況因地制宜合理考慮；(4)上蓋防雷接地，前期務(wù)必緊密配合跟進(jìn)，避免后期產(chǎn)生不必要的施工措施及成本。