大型商住綜合體的重點問題分析

劉閔

（中信建筑設計研究總院有限公司，湖北 武漢 430014）

住宅和多業態的商業綜合體類項目是近幾年我國開發量較大的建筑種類之一，近兩年全國預計將至少開出500多個大中型商業項目，總體量超過上千萬平米。此類大中型商業的功能眾多、業態多樣、布局多變、需求不一。其中最關鍵的就是對用電需求的不確定性，對電氣專業的供配電設計提出了更高的要求。

1 項目概況

本項目總用地面積約4．36萬m2，總建筑面積約36萬m2。為商業、寫字樓和住宅綜合體，地上由7層商業及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 單位指標法負荷計算

負荷計算是供配電設計的基礎，也是構建整個供配電系統最重要的一環。大型商業綜合體內，租戶區各店鋪在設計階段尚未進行招商，提不出具體的用電需求，且商業區店鋪分隔不確定，各店鋪面積后期根據招商情況亦存在較大變數。這些因素給電氣專業的供配電設計帶來了極大難度。準確無誤的負荷計算是供配電設計的前提。

2.1 餐飲負荷

商業負荷中耗電量最大的屬餐飲，由于商業招標未開始，除已經確定引進主力店外，本工程的餐飲業態區域還未確定，這就給負荷計算帶來了更大難度，單位指標太低滿足不了后期商戶的用電需求；單位指標太高會造成一次投資的浪費。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。《工業與民用供配電設計手冊》（第四版）中，對中大型商業要求均按照120W/m2的指標，但就目前的實際需求來看，餐飲實際用電需求遠遠大于該項規定。現在不少商業地產開發商有比較成熟和豐富的經驗。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。根據以往經驗，并且和建設方協商，對供電容量做了如下約定：

（1）1F、2F、3F商業按照零售業態預留電量，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餐飲預留電量。

（3）辦公建筑按照100W/m2考慮。

2.2 充電站負荷

近年來，隨著電動汽車行業的發展和對生態環境的關注，國家相繼出臺了一系列的政策和要求來推廣電動汽車等新能源汽車的使用和發展。

充電樁汽車是新建工程中服務型新增負荷，其負荷容量比重較大，其負荷容量的計算宜根據充電車充電時間的特點綜合考慮。本工程總停車位2279輛，其中充電樁停車位456輛。考慮到一次投資的經濟性，充電樁車位充電容量暫按照7kW/臺考慮，充電樁總容量為3192kW。充電樁的需要系數是目前的一大難點，缺少大量統計數據的支持。對于住宅小區來說，居民用電高峰在18：00～23：00之間，而電動汽車充電大多在車主下班回家之后，由于居民電價實施峰谷電價，因此設計上可以考慮將普通居民慢充設置時控開關，在每天22：00之后充電，錯開居民用電高峰，充分利用變壓器容量。但是，商業區域充電設施與住宅小區的使用情況不同。商業綜合體白天為用電高峰，車進入商業地下室停車之后即有充電需求，此時正是商業運行的用電高峰期，充電樁用電與商業用電同時進行。寫字樓一天的人流特點亦與商業相似。

大型商業住宅綜合體需兼顧以上運行特點，變壓器容量配置要有適度超前性，并且要兼顧運營，維護檢修及管理需求。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行調配，減少變壓器的損耗，降低運營成本。

負荷計算范圍內，不可能同時出現負荷的不疊加，備用設備以及專門用于檢修的設備（如動力站的起動機等）和工作時間很短的設備（如電動閘閥）可以不計入負荷計算范圍。計算正常電源的負荷時，僅在消防時才工作的設備不應計入總設備功率。同一計算范圍內的季節性用電設備（如采暖設備和舒適性空調的制冷設備），應選取兩者中較大者計入總設備功率。基于以上計算原則，本工程總安裝容量32470kW，經功率因數補償后，計算負荷分別為：Pj=21717kW，Qj=6338kVar，Sj=22623kVA。

3 變配電系統的構成

根據負荷計算結果，與供電部門溝通后，本工程設置兩處開閉所，一處中心配電室，采用四路進線電源方案，兩路一組，分別來自不同的降壓站。

3.1 變配電所等設備用房設置

結合商業綜合體業態分布及物業管理需求設置變配電所。本商業綜合體含有住宅、辦公、商業、影院等；根據建設方的要求，各功能業態設備用房需要單獨設置，以便后期各自運營維護管理。另外，柴油發電機也需要分不同的業態設置，外資公司高檔項目中習慣稱之為“應急電源”，并將其明確列入招租條件中，該電源有別于消防應急電源，往往接入租戶重要負荷。其配電系統在《建筑防火設計規范》GB50016-2014中有描述，由變壓器低壓柜配出應急母線段，與柴油發電機之間多一級切換。除電氣設備用房按照業態分開設置外，空調制冷機房以及水泵房均按此原則來設置，由于辦公、商業空調機房的容量較大，單獨設置制冷機房變配電所為其配電，在非空調季節期間，可以停用該變電所，降低變壓器的無謂損耗，使得管理維護更方便。

3.2 變配電系統

本工程變配電所的設計頗有特點，變壓器兩兩一組設置，變壓器低壓側母線設置母聯開關，單母線分段方式運行，每組母聯開關設自投自復/自投不自復/手動的3種組合方式轉換開關，低壓側兩段母線自投時應自動斷開非保證負荷，以保證變壓器對相對重要負荷進行供電。主進線開關與聯絡開關設電氣連鎖，任何情況下只能合其中2個開關。柴油發電機組為本項目重要的負荷或小幅負荷供電，在相應的變壓器母線段外側，設獨立消防應急母線段為消防負荷供電，在相應的變壓器低壓側設重要母線段為重要負荷供電。應急母線平時由市電供電，當市電停電時，柴油發電機自動啟動，并在15s內送電，柴油發電機組電源與市電電源設置電氣及機械互鎖開關，確保市電與發電機不并網運行。

4 可擴展的末端配電系統設計

商業地產為滿足市場租戶的需求，所以負荷的不確定性大，不斷調整商鋪的性質，使得負荷總在動態變化之中。單一商鋪的用電性質不可預測，但是一層樓，幾層樓或者不同樓層的同一防火分區多商鋪的負荷可以相互調配，總體干線比較好把控。同一防火分區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，必要時可以設置2條母線同時供電，提高供電的可靠性。不同樓層的同一防火分區不可能都是餐飲或者其他相同業態，用電容量也有很大差別，各層之間的配電容量可以相互調配，亦能夠滿足不斷變化的商業招商需求。

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展的空間。各商鋪租戶電源的配置是商業建筑配電系統中至關重要的內容，商業租戶電源一般集中設置在樓層或各商業分區的強電間內。根據商業分區集中設置租戶電源時，需充分考慮低壓供電半徑，合理設置強電間的位置。

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，同等尺寸規格的斷路器可以靈活配置，配電箱內可提供12、18、24、36、48等位數規格，每個MCCB占用3位模數。采用此類配電箱確定總斷路器的殼架電流和饋出回路數后，選用相應模數的配電箱即可。此類配電箱能夠很好的解決配電需求的變化、商業分隔的調整、末端配電箱種類繁多、訂購困難、供貨時間長等商業共性問題，使得商業綜合體的末端配電具備良好的擴展性。

5 結語

大型商住綜合體的需求千變萬化，但從電氣設計的角度上有規律可循。大型商住綜合體各業態的設備用房宜分開設置，設備配置宜能滿足不同的用電時段、季節的控制維護需求，并方便后期物業管理及費用結算。其用電容量不僅需要考慮各店鋪的需求，更要注意新增服務型用電的需求，分析各容量需求的用電特點，合理選用各類用電設備的需用系數和不同類用電設備的同時系數，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。由于筆者水平有限，文中難免出現錯漏之處，望各位同行批評指正。目前的規范和技術措施沒有對各類商鋪的用電參數指標進行細化，工程設計中的負荷計算缺少依據，大多數情況只能靠設計人員憑借以往的工程經驗進行計算。希望相關單位針對已運行的不同商業進行調研和評估，總結一些實用的經驗和數據，使電氣設計更加適應當前的商業項目特點，電氣系統的配置更加經濟合理。