機(jī)電顧問(wèn)視角下城市綜合體電氣設(shè)計(jì)的思考

汪永紅

（浙江工業(yè)大學(xué)工程設(shè)計(jì)集團(tuán)，杭州 310014）

1 引言

城市綜合體是一種以商業(yè)為基礎(chǔ)，融合城市文化、交通、工作、娛樂(lè)等各方面而形成的商業(yè)綜合體，是對(duì)城市商業(yè)中心原有各項(xiàng)商業(yè)資源的有效整合。城市綜合體不僅包含了傳統(tǒng)的零售、餐飲、娛樂(lè)等商業(yè)功能，還涵蓋了住宅、寫(xiě)字樓、酒店等多種功能，形成了一個(gè)完整的生活圈和消費(fèi)圈。

據(jù)尚普咨詢(xún)集團(tuán)數(shù)據(jù)顯示，截至2022 年年底，我國(guó)城市綜合體的數(shù)量約為3 200 個(gè)，建筑面積約為3.2 億m2[1]。

如此多的城市綜合體快速開(kāi)發(fā)，給設(shè)計(jì)人員提供了機(jī)遇的同時(shí)，也提出了巨大挑戰(zhàn)。設(shè)計(jì)人員要確保設(shè)計(jì)出的方案符合規(guī)范要求，且能滿(mǎn)足甲方需要。筆者從事建筑電氣20 多年，從單一建筑電氣學(xué)徒，到機(jī)電顧問(wèn)，再到全過(guò)程咨詢(xún)。近些年在從事顧問(wèn)和設(shè)計(jì)咨詢(xún)中，越來(lái)越多地越體會(huì)到電氣設(shè)計(jì)不僅僅是要滿(mǎn)足規(guī)范要求，同時(shí)需要充分學(xué)習(xí)建設(shè)單位的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有的內(nèi)容，要與建設(shè)單位充分溝通，挖掘其內(nèi)在需求。本文從在機(jī)電顧問(wèn)的視角，對(duì)具體項(xiàng)目展開(kāi)分析。

2 項(xiàng)目概況

項(xiàng)目位于杭州市核心城區(qū)，由5 個(gè)地塊組成，其中1#~3#地塊主要為住宅，由兄弟單位設(shè)計(jì)。浙江工業(yè)大學(xué)工程設(shè)計(jì)集團(tuán)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“我方”）負(fù)責(zé)4#、5#地塊設(shè)計(jì)及機(jī)電顧問(wèn)。4#地塊：主要由裙房商業(yè)及五星酒店組成，總建筑面積97 495.87 m2，酒店85 m 高；5#地塊：主要由裙房商業(yè)及辦公樓組成，總建筑面積91 809.07 m2，辦公樓62.7 m 高。如圖1 所示。

圖1 城市綜合體整體立面圖

本項(xiàng)目甲方是一家非常有經(jīng)驗(yàn)的外資房產(chǎn)開(kāi)發(fā)商，有非常成熟的商業(yè)、酒店、辦公開(kāi)發(fā)及運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)，其《電氣設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)》以及《電氣技術(shù)規(guī)格說(shuō)明書(shū)》對(duì)電氣專(zhuān)業(yè)有非常詳盡的要求。

因我方既是機(jī)電設(shè)計(jì)單位，也是機(jī)電顧問(wèn)，故有機(jī)會(huì)深入介入本項(xiàng)目各個(gè)環(huán)節(jié)的討論，并且編著技術(shù)標(biāo)書(shū)。在此過(guò)程中，對(duì)于甲方的需求，有了一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)。

3 負(fù)荷等級(jí)

3.1 商業(yè)

一級(jí)負(fù)荷： 消防用電負(fù)荷、 安防系統(tǒng)用電等重要用電負(fù)荷、大型商場(chǎng)和超市經(jīng)營(yíng)及設(shè)備管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)用電。

二級(jí)負(fù)荷：大型商場(chǎng)、超市超市營(yíng)業(yè)廳、門(mén)廳，公共樓梯及主要疏散通照明、客梯、自動(dòng)扶梯、空調(diào)用電。

三級(jí)負(fù)荷：其余為三級(jí)用電負(fù)荷。

3.2 酒店

一級(jí)負(fù)荷：消防用電負(fù)荷、餐廳、廚房、康樂(lè)設(shè)施、門(mén)廳、主要走道照明；排污泵、生活水泵、客梯；計(jì)算機(jī)、電話(huà)和錄音錄像設(shè)備等。

一級(jí)負(fù)荷中的特級(jí)負(fù)荷： 酒店經(jīng)營(yíng)及設(shè)備管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)用電。

三級(jí)負(fù)荷：其余為三級(jí)用電負(fù)荷。

4 單位面積負(fù)荷指標(biāo)

經(jīng)過(guò)方案階段與建設(shè)單位溝通，本項(xiàng)目總商鋪面積的40%~60%有作為餐飲商鋪的可能。甲方集團(tuán)標(biāo)準(zhǔn)中并未提供商業(yè)用電指標(biāo)，故在初步設(shè)計(jì)階段進(jìn)行了調(diào)研分析。

通過(guò)對(duì)杭州多個(gè)綜合體項(xiàng)目調(diào)研，發(fā)現(xiàn)實(shí)際運(yùn)行中的密度指標(biāo)在規(guī)范推薦的100～250 W/m2范圍內(nèi)。但是具體到個(gè)體商鋪，餐飲類(lèi)型的不同以及有無(wú)燃?xì)猓瑫?huì)使得實(shí)際運(yùn)行的負(fù)荷密度與規(guī)范值相差甚遠(yuǎn)。同時(shí)需要注意的是，進(jìn)駐方提出的負(fù)荷需要往往有比較大的裕量。

故在擴(kuò)初設(shè)計(jì)階段，推薦輕餐飲負(fù)荷密度指標(biāo)按100～180 W/m2估算，洋快餐負(fù)荷密度指標(biāo)按250～300 W/m2估算，無(wú)燃?xì)庵夭惋嬝?fù)荷密度指標(biāo)按250～300 W/m2估算，有燃?xì)庵夭惋嬝?fù)荷密度指標(biāo)按100～150 W/m2估算[2-4]。

本項(xiàng)目各類(lèi)業(yè)態(tài)負(fù)荷指標(biāo)具體見(jiàn)表1。

表1 各類(lèi)業(yè)態(tài)電力負(fù)荷指標(biāo)

5 高壓供配電系統(tǒng)

在擴(kuò)初階段，針對(duì)酒店是否采用高壓專(zhuān)線，我方提出兩種方案，具體如圖2 和圖3 所示。因本項(xiàng)目酒店管理公司與商業(yè)辦公管理管理公司同屬開(kāi)發(fā)集團(tuán)，故酒店無(wú)須單獨(dú)從市電電網(wǎng)進(jìn)線。經(jīng)過(guò)測(cè)算，方案一比方案二節(jié)約造價(jià)20 萬(wàn)元，且節(jié)省面積約20 m2（且未包含市政10 kV 的價(jià)差），故在與建設(shè)單位深入討論分析后，最終采用方案二。

圖2 高壓配電方案一

圖3 高壓配電方案二

6 低壓配電系統(tǒng)

根據(jù)近年商業(yè)地產(chǎn)招商情況：餐飲占比高，前期對(duì)業(yè)態(tài)精準(zhǔn)定位難，而后期業(yè)態(tài)調(diào)整可能性大，從而造成前期商鋪用電量估算困難，后期整改困難。采用大電流母線供電，可顯著提高供電靈活性，把工程修改的內(nèi)容控制在各個(gè)樓層公共區(qū)域，而不必整條干線都整改[5]。

根據(jù)筆者所設(shè)計(jì)的多個(gè)商業(yè)綜合體項(xiàng)目的調(diào)研數(shù)據(jù)可知，在項(xiàng)目投入運(yùn)行多年后，一些老租戶(hù)可能會(huì)撤離，新租戶(hù)入駐，業(yè)態(tài)局部調(diào)整。此時(shí)要求不影響周邊商鋪正常運(yùn)行的情況下進(jìn)行改造，母線因其載流量大，供電靈活，而有其不可替代的優(yōu)勢(shì)。在實(shí)際項(xiàng)目改造中，得到物業(yè)的好評(píng)。

7 備用電源

1）本項(xiàng)目已經(jīng)有兩路可靠的10 kV 市電，可滿(mǎn)足一級(jí)、二級(jí)負(fù)荷的規(guī)范供電要求。根據(jù)甲方設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，應(yīng)設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)作為酒店及辦公的備用電源。

2）柴油發(fā)電機(jī)的發(fā)電量的3 個(gè)配置原則。

配置原則一： 生命安全。發(fā)電量只能滿(mǎn)足應(yīng)急負(fù)荷的需要，如消防、電梯的有次序“迫降”、航空警示燈、樓內(nèi)人員的有秩序疏散等。該選項(xiàng)適用于正常供電“非?！笨煽康那闆r。

配置原則二：在非滿(mǎn)負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)營(yíng)。發(fā)電量?jī)H僅滿(mǎn)足酒店現(xiàn)有營(yíng)業(yè)狀況的需要。該選項(xiàng)適用于具有較好可靠性的正常供電系統(tǒng)。

配置原則三：滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行。發(fā)電量應(yīng)滿(mǎn)足酒店連續(xù)正常運(yùn)營(yíng)的需要，例如，100%酒店總負(fù)荷量和約90%空調(diào)制冷負(fù)荷量。該選項(xiàng)適用于正常供電不穩(wěn)定的情況下。

綜合考慮市政電力的穩(wěn)定性、電能質(zhì)量、工程投資等，本工程按照：“配置原則二”設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)。

3）結(jié)合本工程實(shí)際情況，共設(shè)置2 處柴油發(fā)電機(jī)房，分布如表2 和圖4 所示。

表2 柴油發(fā)電機(jī)設(shè)置

圖4 電氣主要機(jī)房布置總圖

8 大型電氣設(shè)備運(yùn)輸方案

本項(xiàng)目變電所/ 柴油發(fā)電機(jī)房均設(shè)置在地下2 層，且靠近設(shè)置，因800 kW 柴油發(fā)電機(jī)的長(zhǎng)×寬×高=（4 200~5 000）mm×（1 600~2 000）mm×2 300 mm 遠(yuǎn)大于變壓器，是本項(xiàng)目最大的電氣設(shè)備，故僅考慮該柴油發(fā)電機(jī)的運(yùn)輸即可。

該項(xiàng)目發(fā)電機(jī)設(shè)備從1 層到地下1 層運(yùn)輸采用吊裝孔實(shí)現(xiàn)。從地下1 層坡道口轉(zhuǎn)運(yùn)至地下2 層，由于汽車(chē)吊無(wú)法抵達(dá)地下1 層，因此，牽引發(fā)電機(jī)組的汽車(chē)吊需要調(diào)整為卷?yè)P(yáng)機(jī)，當(dāng)發(fā)電機(jī)設(shè)備到達(dá)地下2 層的樓層內(nèi)后，利有鏟車(chē)作牽引力和滑輪車(chē)組相配合，使機(jī)組盤(pán)移到地下2 層發(fā)電機(jī)房。如圖5所示。

圖5 通過(guò)汽車(chē)坡道進(jìn)行設(shè)備吊裝運(yùn)輸示意圖

9 結(jié)論

本文針對(duì)城市綜合體的特點(diǎn)，歸納城市綜合體建筑電氣設(shè)計(jì)或咨詢(xún)中的一些要點(diǎn)：

1）分析了不同餐飲形態(tài)的負(fù)荷指標(biāo)，并總結(jié)出經(jīng)驗(yàn)取值范圍；

2）分析了酒店+商業(yè)綜合體的兩種高壓供電形式，并給出了不同選用原則；

3）總結(jié)了酒店柴油發(fā)電機(jī)的選用原則；

4）結(jié)合本項(xiàng)目，對(duì)大型電氣運(yùn)輸方案進(jìn)行了闡述，供大家參考。

以上是作為筆者在從事建筑設(shè)計(jì)咨詢(xún)服務(wù)中的一點(diǎn)心得，在具體設(shè)計(jì)中還應(yīng)結(jié)合不同建筑業(yè)態(tài)，做具體分析論證。