大型商業(yè)綜合體電氣部分設(shè)計(jì)

宋麗華

0 引言

隨著越來(lái)越多的商業(yè)綜合體建筑在全國(guó)各地建設(shè)開(kāi)發(fā)，一座大型商業(yè)綜合體逐漸會(huì)成為一個(gè)城市的地標(biāo)代表，給予了人們生活的便利，也促進(jìn)了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展與繁榮。對(duì)于這類建筑體，每個(gè)專業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容合規(guī)性、合理性、安全性都尤為重要，本文結(jié)合某大型商業(yè)綜合體項(xiàng)目案例，對(duì)電氣設(shè)計(jì)中的低壓配電系統(tǒng)選擇、消防應(yīng)急照明及疏散指示系統(tǒng)的設(shè)置選擇、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)選擇環(huán)形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等電氣設(shè)計(jì)內(nèi)容展開(kāi)簡(jiǎn)單討論，以供參考。

1 項(xiàng)目概況

某城市大型商業(yè)綜合體總建筑面積約16.4萬(wàn)m2。地下共4層，其中地下1層由商業(yè)店面、數(shù)據(jù)機(jī)房、安防中心、貨運(yùn)通道、風(fēng)機(jī)房等組成，地下2、3、4層由停車庫(kù)、制冷機(jī)房、隔油器間、風(fēng)機(jī)房等組成。商業(yè)購(gòu)物中心為地上主體6層，總建筑高度（含裙房）約34m。該商業(yè)綜合體屬于一類高層重要公共建筑。該商業(yè)綜合體的招商定位以重奢侈品牌潮流為主，業(yè)主計(jì)劃將該商業(yè)綜合體打造成為這座城市的高端商業(yè)綜合體建筑領(lǐng)頭羊。結(jié)合各方資料需求，本文主要對(duì)幾個(gè)電氣設(shè)計(jì)做法展開(kāi)討論。

2 高低壓配電系統(tǒng)

2.1 配電方式

根據(jù)不同設(shè)備用電需求，對(duì)變電所內(nèi)供電母線進(jìn)行設(shè)置，需按規(guī)定設(shè)置獨(dú)立的主斷路器在低壓側(cè)總進(jìn)線處[1]。消防供電系統(tǒng)中需要在末級(jí)設(shè)置雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換方式供電的場(chǎng)所（如消防控制室、消防水泵、消防電梯），本項(xiàng)目采用由變配電室普通母線段及發(fā)電機(jī)應(yīng)急母線段各出一路專線電源進(jìn)行放射式供電。地下室車庫(kù)內(nèi)消防電梯排水泵（集水坑）、屋頂防排煙設(shè)施等，按建筑平面防火分設(shè)置獨(dú)立主用電源總箱、備用電源總箱，兩個(gè)總箱的電源均從變配電室內(nèi)專線供電，在分區(qū)設(shè)備用電末端位置設(shè)置雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)進(jìn)行供電。本項(xiàng)目應(yīng)急照明電源供電是采用樹干式在各層電氣管井內(nèi)設(shè)置應(yīng)急照明電源箱，由應(yīng)急照明電源箱供電至消防應(yīng)急照明控制器分機(jī)，經(jīng)控制器分機(jī)轉(zhuǎn)換為DC36V電源，為應(yīng)急照明燈具、疏散指示燈（含復(fù)合型疏散指示燈）、安全出口指示燈及樓層指示燈供電[2]。

2.2 負(fù)荷分級(jí)

根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50016-2014）（2018年版）第10.1.1條、《商店建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》（JGJ392-2016）第3.3.2條規(guī)定，本工程的消防用電、經(jīng)營(yíng)性管理用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)用電、客梯、公共安全系統(tǒng)、信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、電子信息設(shè)備機(jī)房用電、商場(chǎng)公區(qū)內(nèi)走道的照明、大型商場(chǎng)、地下1層超市的備用照明等用電按一級(jí)負(fù)荷設(shè)計(jì)，自動(dòng)扶梯、空調(diào)用電按二級(jí)負(fù)荷設(shè)計(jì)，其他不屬于一、二級(jí)負(fù)荷的用電屬于三級(jí)負(fù)荷。

2.3 配電系統(tǒng)

2.3.1 市電電源

本工程在項(xiàng)目2層設(shè)置一座專用高壓電房以及一座10/0.4kV的1#變配電室，在4層設(shè)置10/0.4kV的2#變配電室，項(xiàng)目?jī)?nèi)的高壓是從周邊已建地塊內(nèi)總開(kāi)閉所引入兩路10kV電源，從地塊東側(cè)埋地進(jìn)入地下室內(nèi)，通過(guò)專用高壓橋架經(jīng)專項(xiàng)高壓豎井引入到項(xiàng)目2層的專用高壓電房?jī)?nèi)，在專用高壓電房?jī)?nèi)進(jìn)行計(jì)量后分配至另外兩座10/0.4kV變電配電室內(nèi)。本項(xiàng)目采用雙重10kV高壓電源供電，供電可靠性高，供電電源結(jié)構(gòu)如圖1所示：

圖1 變、配電室電源結(jié)構(gòu)圖

2.3.2 備用電源

本工程在1層設(shè)置一個(gè)商業(yè)專用柴油發(fā)電機(jī)房，發(fā)電機(jī)房?jī)?nèi)安裝兩臺(tái)發(fā)電機(jī)組，其中一臺(tái)容量為1200kW發(fā)電機(jī)組供1#變配電室用，另一臺(tái)容量為640kW發(fā)電機(jī)組供2#變配電室用，發(fā)電機(jī)組均作為本項(xiàng)目中消防負(fù)荷、一級(jí)負(fù)荷中特別重要負(fù)荷及非消防重要負(fù)荷的備用電源。

2.4 配電系統(tǒng)形式

本次配電形式采用放射式與樹干式配電組合。本項(xiàng)目供電管井設(shè)置原則是按每個(gè)防火分區(qū)內(nèi)不大于50m間距設(shè)置一組電氣供電管井，根據(jù)防火分區(qū)建筑布局形狀，一個(gè)分區(qū)內(nèi)會(huì)設(shè)置多組管井保護(hù)，分區(qū)內(nèi)供電干線多組，使供電更加可靠，停電影響范圍小，也有利于減少壓降，商業(yè)店面招商用電改造更加靈活。如本項(xiàng)目中庭其中一個(gè)分區(qū)為長(zhǎng)條建筑布局形狀，本分區(qū)建筑面積不超4000m2，分區(qū)長(zhǎng)邊約89m，短邊約55m；項(xiàng)目電氣管井配合時(shí)在分區(qū)內(nèi)設(shè)置了三組電氣管井如圖2所示，這個(gè)分區(qū)內(nèi)的消防、非消防配電干線均按管井進(jìn)行獨(dú)立供電，為后期招商運(yùn)營(yíng)改造涉及的配電干線增容提供就近引接電源的便利性、靈活性。

圖2 某分區(qū)平面管井設(shè)置情況

2.5 低壓配電的接地系統(tǒng)

本工程低壓配電系統(tǒng)接地形式為TN-S,中性線N與保護(hù)線PE在低壓配電系統(tǒng)中嚴(yán)格分開(kāi)。本工程中保護(hù)接地線（PE）的截面選擇：當(dāng)相線截面≤16mm2時(shí)PE線與相線相同；當(dāng)相線截面為16～35mm2時(shí)PE線為16mm2；當(dāng)相線截面35～400mm2時(shí)PE線為相線截面的一半。配電系統(tǒng)、外部防雷裝置、防雷電感應(yīng)、內(nèi)部防雷裝置、電子裝置等各系統(tǒng)共用接地裝置，聯(lián)合接地電阻按不大于1Ω設(shè)計(jì)。采取總等電位聯(lián)結(jié)措施，電源引入線處設(shè)置總等電位聯(lián)結(jié)裝置MEB，多電源引入時(shí)，通過(guò)沿電纜橋架敷設(shè)的接地干線（50x5熱鍍鋅扁鋼）將各電源處等總電位箱連成一體。MEB由紫銅板制成，將建筑物內(nèi)保護(hù)干線、設(shè)備進(jìn)線總管、強(qiáng)/弱電電纜金屬外皮、電纜保護(hù)管、建筑物金屬構(gòu)件進(jìn)行聯(lián)結(jié)，總等電位聯(lián)結(jié)均采用各種型號(hào)的等電位卡，不允許在金屬管道上焊接。

2.6 線路及敷設(shè)

在敷設(shè)高壓電纜時(shí)，選擇燃燒性能B1級(jí)以上、燃燒滴落物為等級(jí)d0、產(chǎn)煙毒性t0級(jí)的電纜；人員密集場(chǎng)所電纜及電線選擇燃燒性能不低于B1級(jí)、燃燒滴落物微粒等級(jí)d1級(jí)、產(chǎn)煙毒性t1級(jí)的A級(jí)電纜及電線。電纜敷設(shè)是按不同場(chǎng)所選擇相應(yīng)材質(zhì)規(guī)格，本項(xiàng)目室外、屋面采用S304不銹鋼材質(zhì)橋架，高壓電力電纜、低壓消防配電電纜采用帶防火保護(hù)措施功能的防火鋼制（鍍鋅）封閉式金屬槽盒，低壓消防礦物絕緣類不燃性電纜采用梯式橋架，低壓非消防配電電纜采用鋼制（鍍鋅）帶蓋板疏孔型托盤式橋架。

3 消防應(yīng)急照明及疏散指示系統(tǒng)

消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)是一個(gè)重要的消防系統(tǒng)，為人員疏散和發(fā)生火災(zāi)時(shí)仍需工作的場(chǎng)所提供了必要照明。大型商業(yè)綜合體內(nèi)設(shè)置照明設(shè)施時(shí)，照度標(biāo)準(zhǔn)及照明種類要符合相關(guān)設(shè)計(jì)要求，所有光源采用LED燈。公共走廊、廳堂及安全出口等，要嚴(yán)格設(shè)置疏散照明設(shè)施，除了常規(guī)、備用電源外，還需要應(yīng)急電源EPS作為應(yīng)急保障，電源切換時(shí)間控制在5s以內(nèi)。本商業(yè)是采用集中電源集中控制型系統(tǒng)，系統(tǒng)主要是由應(yīng)急照明電源箱、應(yīng)急照明集中電源、應(yīng)急照明控制器主機(jī)及分機(jī)、消防應(yīng)急照明及疏散指示燈具組成。

3.1 消防應(yīng)急照明及疏散指示系統(tǒng)照度標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50016-2014）（2018年版）第10.3.2～3條、《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB51309-2018第3.2.5條、《商店建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ392-2016第5.3.2條相關(guān)條款要求，本項(xiàng)目應(yīng)急照明照度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)按以下標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)：

（1）樓梯間、前室、合用前室地面水平最低照度值10lx；

（2）商業(yè)營(yíng)業(yè)廳地面水平最低照度值5lx[3]；

（3）地上公共疏散通道地面水平最低照度值3lx；

（4）地下公共疏散通道地面水平最低照度值5lx；

（5）商業(yè)消防控制中心、商業(yè)消防水泵房、柴油發(fā)電機(jī)房、數(shù)據(jù)信息機(jī)房、變配電室、消防排煙機(jī)房等火災(zāi)時(shí)還需正常工作的房間應(yīng)急照明最低照度不低于其正常照明的照度[4]。

3.2 消防應(yīng)急照明及疏散指示系統(tǒng)控制邏輯系統(tǒng)圖

本商業(yè)消防應(yīng)急照明及疏散指示系統(tǒng)控制邏輯遵循簡(jiǎn)單控制及架構(gòu)簡(jiǎn)潔的基本原則，在應(yīng)急照明控制器的主機(jī)上設(shè)置接收火災(zāi)報(bào)警控制器或消防聯(lián)動(dòng)控制器報(bào)警聯(lián)動(dòng)的信號(hào)端口，且根據(jù)預(yù)設(shè)邏輯在控制器上自動(dòng)、手動(dòng)控制應(yīng)急系統(tǒng)的啟動(dòng)，對(duì)配接燈具及其應(yīng)急照明集中電源的工作狀態(tài)信息能達(dá)到接收及顯示作用；當(dāng)接收到火災(zāi)報(bào)警控制器輸出火災(zāi)報(bào)警信號(hào)后，應(yīng)急照明控制器需控制系統(tǒng)所有非持續(xù)型照明燈的光源應(yīng)急點(diǎn)亮，持續(xù)型燈具的光源由節(jié)電點(diǎn)亮模式轉(zhuǎn)入應(yīng)急點(diǎn)亮模式。應(yīng)急燈具通過(guò)二總線（即供電+通信合用二總線）穿金屬管敷設(shè)保護(hù)接入至本分區(qū)內(nèi)的應(yīng)急照明集中電源。本項(xiàng)目應(yīng)急照明配電回路是按在防火分區(qū)內(nèi)分區(qū)域（如營(yíng)業(yè)廳、走道、樓梯間）單獨(dú)分開(kāi)配電設(shè)置為原則，每個(gè)區(qū)域分機(jī)均不超過(guò)8個(gè)出線回路，每個(gè)回路燈數(shù)不超60只，配電回路燈具功率總和按不大于配電回路額定功率的80%設(shè)計(jì)，A型燈具配電回路不大于6A，B型燈具配電回路不大于10A，項(xiàng)目中大部分區(qū)域選用A型燈具，采用電壓為36V應(yīng)急照明控制器分機(jī)，A型燈具每個(gè)回路額定功率按不大于172.8W（Pe=UxI=36V×4.8A=172.8W）設(shè)計(jì)；項(xiàng)目入口中庭位置高度超過(guò)8m，采用B型燈具，采用電壓為216V應(yīng)急照明控制器分機(jī)，B型燈具的每個(gè)回路的額定功率按不大于1kW；每個(gè)回路燈具按不超25盞設(shè)計(jì)。集中電源的額定輸出功率均不大于1kW設(shè)計(jì)。

3.3 消防應(yīng)急照明及疏散指示的燈具

消防應(yīng)急標(biāo)志燈帶獨(dú)立地址、不自帶電池。燈具采用高亮度LED光源，其表面亮度大于50cd小于300cd；燈具自帶紅外遙控功能，在現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)手持式編碼器通過(guò)總線或紅外遙控可編輯地址，調(diào)整方向，設(shè)置默認(rèn)屬性，無(wú)需拆卸即可檢測(cè)燈具狀態(tài)；采用耐腐蝕構(gòu)件或防腐處理方式來(lái)保護(hù)地面標(biāo)志燈的所有金屬構(gòu)件，同時(shí)采用密封膠密封連接標(biāo)志燈配電、通信的線路。本商場(chǎng)大部分燈具工作電壓為安全電壓（本商場(chǎng)采用的是不大于DC36V的工作電壓），采用寬電壓范圍設(shè)計(jì)，能實(shí)現(xiàn)巡檢、常亮、頻閃、滅燈等功能。A型消防應(yīng)急燈具適用安裝在高度不大于8m的場(chǎng)所，燈具防護(hù)等級(jí)按不低于IP65設(shè)計(jì)；B型消防應(yīng)急燈具適用安裝在高度大于8m以上的場(chǎng)所，燈具防護(hù)等級(jí)按不低于IP34設(shè)計(jì)。商場(chǎng)公區(qū)疏散路徑的地面中心位置按間距不大于3m設(shè)計(jì)，增設(shè)了防護(hù)等級(jí)不低于IP67且厚度大于4mm的鋼化玻璃材料疏散地面指示燈，該地面標(biāo)志燈的表面與地面平行，標(biāo)志燈邊緣與地面垂直距離小于1mm，標(biāo)志燈表面按小于3mm地面距離安裝。本項(xiàng)目工程結(jié)合裝修效果，應(yīng)急燈具安裝，在公區(qū)走道天花吊頂內(nèi)嵌頂安裝，后期走道、樓梯間區(qū)域采用壁裝；本項(xiàng)目公區(qū)精裝后高度控制在3.5～4.5m，標(biāo)志燈吊裝在天花上的采用中型規(guī)格，后勤區(qū)、超市內(nèi)高于4.5m空間，標(biāo)志燈吊裝在天花上的采用大型規(guī)格，低于1m以下安裝的標(biāo)志燈均采用小型規(guī)格。

4 環(huán)形結(jié)構(gòu)的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)

4.1 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)置

大型城市商業(yè)綜合體項(xiàng)目工程，火災(zāi)危險(xiǎn)等級(jí)較高，運(yùn)營(yíng)時(shí)，人員密集且流動(dòng)性較大，合理設(shè)計(jì)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)，對(duì)預(yù)發(fā)和減輕、減少火災(zāi)危害，保護(hù)人身和財(cái)產(chǎn)安全有關(guān)鍵作用。本項(xiàng)目共設(shè)置了2個(gè)消控室，因此采用控制中心報(bào)警系統(tǒng)[5]，商業(yè)消控室為主消控中心，本商業(yè)消控中心內(nèi)可顯示所有火災(zāi)消防報(bào)警信號(hào)和消防聯(lián)動(dòng)控制狀態(tài)信號(hào)，同時(shí)顯示了分消控中心消防設(shè)備的狀態(tài)信息，且能控制分消控中心內(nèi)重要的消防設(shè)備。本項(xiàng)目火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)還設(shè)置與電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)、消防應(yīng)急照明及疏散指示系統(tǒng)、可燃?xì)怏w探測(cè)報(bào)警主機(jī)系統(tǒng)、防火門監(jiān)控系統(tǒng)、安全技術(shù)防范系統(tǒng)等系統(tǒng)的接口，各消防子系統(tǒng)之間信號(hào)傳輸、聯(lián)動(dòng)控制和顯示均滿足國(guó)家相關(guān)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)要求。本項(xiàng)目采用環(huán)形結(jié)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，項(xiàng)目所有報(bào)警點(diǎn)位均自帶隔離模塊功能，項(xiàng)目設(shè)計(jì)是將回路中的火災(zāi)探測(cè)器點(diǎn)位、報(bào)警設(shè)備點(diǎn)位、相關(guān)消防聯(lián)動(dòng)模塊等點(diǎn)位依次通過(guò)總線連接至火災(zāi)報(bào)警控制器，形成一個(gè)環(huán)形的通路系統(tǒng)返回到聯(lián)動(dòng)控制型火災(zāi)報(bào)警主機(jī)。采用總線環(huán)形的結(jié)構(gòu)連接，讓信號(hào)總線可做到雙向傳輸，遵循消防系統(tǒng)冗余原則，增加這條傳輸線路，可讓環(huán)形總線系統(tǒng)中間任一位置發(fā)生故障斷路時(shí)，整個(gè)回路的正常運(yùn)行不會(huì)受到影響，也可以給救援帶來(lái)準(zhǔn)確的火災(zāi)信息，及時(shí)完成救火工作。本項(xiàng)目是按公共區(qū)域與租戶區(qū)域的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)各自環(huán)形回路控制設(shè)計(jì)，采用這種營(yíng)業(yè)區(qū)與非營(yíng)業(yè)區(qū)分開(kāi)報(bào)警線路設(shè)置便于項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)管理。

4.2 商業(yè)租戶內(nèi)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)置

非獨(dú)立防火分區(qū)租戶區(qū)域報(bào)警系統(tǒng)的探測(cè)器管線獨(dú)立成環(huán)，與報(bào)警干線環(huán)網(wǎng)連接，在各租戶區(qū)域的后勤走道高位設(shè)置消防接線箱，可以在招商過(guò)程中租戶進(jìn)場(chǎng)裝修后將其報(bào)警線路短接，待租戶裝修完成線路檢測(cè)后再接入報(bào)警環(huán)網(wǎng)總線，避免了租戶區(qū)的報(bào)警點(diǎn)位改造影響整個(gè)報(bào)警干線系統(tǒng)運(yùn)行，租戶區(qū)域內(nèi)的消防廣播及其他消防報(bào)警管線也接入此消防接線箱，在租戶進(jìn)場(chǎng)裝修后可將其線路斷開(kāi)，待租戶裝修完成線路檢測(cè)無(wú)誤后再接入租戶區(qū)系統(tǒng)干線。保證了整個(gè)大系統(tǒng)的運(yùn)行，方便了租戶管理，如圖3所示（以某租戶平面為例）。

圖3 某租戶平面火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)

5 結(jié)論

本項(xiàng)目結(jié)合真實(shí)工程案例淺析總結(jié)，建議1：商業(yè)綜合體低壓配電供電系統(tǒng)設(shè)置可采用在防火分區(qū)內(nèi)合理布置多組管井，分組設(shè)置電源干線系統(tǒng)，縮短供電半徑距離，提高供電的可靠性及招商改造電氣容量的靈活性；以及合理選擇線纜，對(duì)項(xiàng)目有更可靠的供電保證；建議2：商業(yè)綜合體各防火分區(qū)消防應(yīng)急照明燈具選擇，可結(jié)合精裝天花吊頂形式及墻面裝修效果來(lái)布置不同場(chǎng)燈具的安裝方式（吸頂、壁裝、吊裝），還需以管理方便為前提條件，同區(qū)域內(nèi)根據(jù)燈具配電回路容量及燈具個(gè)數(shù)限制，合理選擇相應(yīng)的回路控制方式，不同區(qū)域的燈具按分區(qū)域分回路控制方式，最終滿足精裝裝修效果要求又滿足消防使用；建議3：商業(yè)綜合體火災(zāi)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)采用環(huán)形結(jié)構(gòu)報(bào)警系統(tǒng)，環(huán)形結(jié)構(gòu)線路相對(duì)于樹形結(jié)構(gòu)線路更加可靠，設(shè)備可正常運(yùn)行，及時(shí)找到報(bào)警設(shè)備點(diǎn)，提高了救火工作效率；不同區(qū)域的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)分回路控制，以及在租戶區(qū)內(nèi)設(shè)置獨(dú)立消防接線箱，便于施工線路短接后的租戶改造，同時(shí)便于后期項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)管理。作為將娛樂(lè)、生活、餐飲、商業(yè)各功能組合，形成相互依存、相互裨益的能動(dòng)關(guān)系的高端商業(yè)綜合體，電氣施工圖設(shè)計(jì)中，合理選擇電氣低壓供配電系統(tǒng)；規(guī)范設(shè)置消防應(yīng)急照明及疏散指示燈具；優(yōu)選可靠環(huán)形結(jié)構(gòu)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。