淺析現代大型商業建筑供配電合理節能設計

萬　斌

（上海證大物業管理有限公司上海200020）

淺析現代大型商業建筑供配電合理節能設計

萬斌

（上海證大物業管理有限公司上海200020）

隨著經濟社會的發展，各種各樣的建筑用電類型逐漸多樣化，對供配電提出了更高的要求。目前現有的供配電方法和策略已不能滿足當代社會的要求，需要根據建筑物的特點實現配電能力的提升。本文將從實際案例的供配電設計出發，對大型商業建筑供電方案的總容量合理選擇以及位置分布進行簡單的闡述和分析。提出有建設性的意見，提高供配電的能力，做到安全可靠、節能合理、維護管理方便，滿足綠色建筑功能的需求。

大型商業建筑；供配電；設計；節能

隨著城市化進程的推進，城市建筑呈現多樣化的特點，導致在進行供配電的過程中，出現了一些新問題。尤其建筑趨向規模化、集中化、功能化方面發展，現代大型商業建筑涵蓋多種功能的場所，綜合性能比較強，具有面積空間高大、媒體廣告及人員密集、工藝設備較多、負荷比較分散但部分區域高負荷集中的特點，如果供電不足或配電不合理，則極易引發停電故障，甚至會造成電能浪費。傳統的供配電設計已不能滿足現代建筑的要求，需要從多個方面進行考慮，從細節處著手，設計出科學合理的供配電方案，達到節能環保目的，促進大型商業建筑功能的全面發揮。

1　工程概況

該建筑在江蘇省某市的商業地塊，總占地面積約為33500 m2，其中地上建筑面積約86849.6 m2，地下建筑面積有88473.2m2。該建筑物地上共四層，高度22.5m，樓層全部是商業，進行分區域管理，包含零售、冰場、電影院、體育場館、飲食區域等功能多樣的大型商業綜合體。地下兩層主要為商業、超市、設備用房和停車區域。

2　供電方案的設計

2.1負荷等級確定

根據《商店建筑設計規范》(JGJ48-2014)的相關規定，該商業體屬于大型商業建筑，針對商業建筑供電配設計的相關規范要求，大型商業建筑、休閑娛樂、購物廣場等，其高度如果沒有達到24m，在供電上采用一級負荷。業主提供資料該項目供電電源等級為20kV，高壓側設置聯絡柜。

2.1.1消防負荷——大型商場中，每天的人流量大，安全性是其重要的指標，保證人們的安全是第一要務，因此消防負荷占有重要的地位，供電一定要符合標準。消防負荷主要包括消防設備、火災自動報警系統、消防泵等部分。

2.1.2營業區域的照明——除了消防負荷外，營業區域的照明是維持商業進行正常運營的基本能源供應。

2.1.3安防電源——這也是安全性的一個重要保證。安防是大型商業建筑的重要功能部分，需要加以重視。在商業中，用到二級負荷的有自動扶梯、中央空調等。

2.1.4雙電源——二級負荷條件允許時，也宜采用二路電源來供電，特別是消防用的二級負荷（雙回路），更應該按兩個回路要求供電；一級負荷中的特別重要負荷，除上述兩個電源外，還必須增設應急電源。也就是說特別重要負荷需要三個電源供電，一般的作法是在已有兩路高壓市電的情況下，再設自備電源,自備電源一般是采用柴油發電機組或整流逆變裝置(簡稱EPS)電源等。

2.2負荷統計

在確定商業建筑的供電總容量之前，需充分與項目招商溝通，確定商業的業態類型、區域及分布規劃，也要了解項目的整體定位、后期營運的品質要求，明確招商、營運意圖及要求，特別關注餐飲、冰場、雪場、影院、超市、KTV等大容量需求主力業態的供電負荷容量需求，其中還涉及到很多商戶沒有考慮到的排油煙機、加裝分體空調等額外的負荷需求，在收集匯總以上業態規劃、分布區域、主力店需求條件后，可以基本確定項目的用電總負荷。

2.3系數的選擇

通過前期的各項準備工作，確定了相關的參數之后，在進行設計時對系數的選擇是一個重要性的內容，必要按照有關的規定進行實施。但是由于對大型商場的供配電設計應用時間不長，沒有明確具體的規定，因此在，在設計中需要進行經驗方面的感知，科學的的確定系數值，達到綠色環保設計理念趨勢。

按變壓器的效率最高時的負荷率βM來計算變壓器容量——當建筑物的計算負荷確定后，配電變壓器的總裝機容量為：

S=Pjs/βb×cosΦ2(kVA)

式中Pjs—建筑物的有功計算負荷kW

cosΦ2—補償后的平均功率因數，不小于0.9

βb—變壓器的負荷率

因此變壓器容量的最終確定就在于選定變壓器的負荷率βb。當變壓器的負荷率為:

βb=βM=Po/PKH時效率最高

式中Po—變壓器的空載損耗

PKH—變壓器的短路損耗

表1　國產SGL型電力變壓器最佳負荷表βM

3　電氣設計

3.1變配電所的設置

變配電所設計科學合理，涉及到使用壽命和節能環保的作用。在實際操作中，一旦供配電的設置定型，運行時間比較長，如果出現設計不合理的狀況，將會造成電能的不合理消耗，在日積月累中，造成不必要成本的流失或者電能資源得不到有效的利用。

3.2強弱電管井的設置

對于強弱點電管井的點位設置，同樣涉及到節能環保的作用，需要進行全方面因素的考慮，例如建筑物的面積、線路的分布和數量、各個功能分區等。一般來說，強電管井的服務輻射半徑以50m比較適宜，弱電管井服務半徑相對增加10m。在進行安裝位置的定位時，一般選擇在商業價值比較小的區域。如果有后勤走道，可以安裝在后勤走道區域范圍之內。如果沒有后勤走道，可以安裝在公共偏角區域。

3.3斷路器及導體的選擇

由于各商業區內的功能分區的差異，因此在選擇斷路器時，需要留設一定的余量，保證能夠承受負荷的變化，從而減少發生意外事故的機率。針對這方面的因素，可以使用插接母線進行供電，可以滿足大型商場的需求，促進用電的靈活性。除了這種普遍情況，還要考慮到特殊的部件。在變配電所配電中，要選擇定值可以調整的斷路器，增加調整用電的便利性。在這樣的狀態下，即使商場內部功能區做了一定的調整，也不會對供配電造成一定的影響，保證了用電的穩定性。

3.4環保節能

近年來，隨著資源形勢的日益嚴峻和環境問題的惡化，國家提出了可持續發展的戰略，從而實現節能環保的目的。電能與人們的生活息息相關，耗費量比較大。因此在設計時，要遵循綠色環保的理念，加強對電能的控制。

4　結語

商業建筑的復雜化，對各種設施的設計、安裝提出了新要求。在進行供配電設計的過程中，需要從建筑的實際情況出發，以節能環保為最終目的，改進傳統不足，體現設計創新，從長遠運營角度多方面考量，為后期運營中節能降耗打下夯實的基礎。

[1]李倩.現代商業區建筑供配電設計及分析[J].山西建筑,2012,38

(3):126-128.

[2]黃光輝.某大型商業建筑的電氣設計[J].現代建筑電氣,2013,4 (9):57-61.