地鐵上蓋項目電氣設計

何敏君

(深圳市市政設計研究院有限公司，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中早已趨于成熟及普遍化，隨著我國經濟高速發展，城鎮化建設步伐突飛猛進，出現更多特大型及大型城市，為了適應城市快速發展及土地資源緊缺現狀，各大城市地鐵軌道交通建設成為熱點，合理利用地鐵上蓋空間建設變得尤為重要，本文針對地鐵上蓋項目建筑空間功能特點，結合深圳某中大型地鐵上蓋住宅項目電氣設計實踐進行剖析和探討。

1 工程概況

本工程位于深圳市寶安區，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)，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＃～30＃棟為外圍單層商業及上蓋人行上下交通配套建筑；小區地面(車庫上方)覆土1.45m深，表面標高＋16.05m。

2 負荷分級

參照JGJ 242-2011《住宅建筑電氣設計規范》執行，本項目中一級負荷包括:火災自動報警系統、消防水泵、地庫防排煙設施、地庫應急照明、生活水泵；二級負荷包括:二類高層塔樓防排煙設施、二類高層塔樓應急照明、電梯、二類高層塔樓公共走道照明等負荷；三級負荷包括:其他動力負荷、一般照明、充電樁等。

3 供電電源及計量

3.1 市政電源引入

車庫底板標高＋9.37m，市政電源無法水平直埋引入上蓋內，且上、下蓋不屬同一工程，為避免后期運營維護管理及工程界限交叉，上、下蓋電源分別獨立引入；根據小區規劃方案及建筑總圖顯示，上蓋外圍設有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(公共開關房)內。

3.2 常用電源

變壓器安裝容量9 060kVA，按深圳地區單路10kV 進線，可帶變壓器安裝容量10 000kVA，采用1路10kV 市電電源供電。

3.3 應急電源

采用自備低壓柴油發電機組作為應急電源，同時消防燈具自帶蓄電池，消防安?？刂剖摇⑷蹼姍C房集中設置UPS；根據低壓供電半徑及末端電壓降原則，本工程在車庫南北側各設1 處柴油發電機房。

對比發電機穩定負荷計算、尖峰電流計算、發電機母線允許壓降計算，取其容量較大者，發電機最終定為G1(600kW)和G2(300kW)。

3.4 電能計量

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

(2)住宅部分計量到戶。

(3)變電所低壓饋線處設置電能管理系統，各出線回路采用多功能智能電表。

4 變配電設計

4.1 變配電房布置

地庫僅一層，根據粵建規函〔2018〕1 752 號關于加強變電站、配電房防洪防澇風險管控的通知要求(通知要求廣東省內工程建設變配電房不應設置于地庫最底層)，變配電房應設于小區地面以上，因上蓋地庫底板標高大于室外市政標高，故本項目不受粵建規函通知限制。

變配電房布置具體:負一層車庫設置3 座公變配電房和6 座專變配電房(含3 座預留100%充電車位配電用房)，2 座柴油發電機房，1 座公共開關房(公共開關房疏散門直通車庫公共區域)。

各變壓器及發電機組容量詳見表1，各強電設備房布置詳見圖1。

變壓器、發電機容量統計表 表1

4.2 變配電系統設計

項目中各變壓器容量均不大于630kVA，符合南方電網技術導則中環網供電要求，鑒于節省工程造價原則，高壓選用SF6 全密封全絕緣環網柜(因下蓋原因上蓋不能降板設置電纜溝，而環網柜出線形式均為下進下出，通過了解環網柜廠家產品資料，最終采用非常規“電纜溝”做法，即通過專用電纜支架抬高環網柜，滿足下進下出線要求，SF6 全密封全絕緣環網柜常規尺寸為350mm×775mm×1 400mm(寬度×深度×高度)，即梁下設備最小運營檢修高度為3.0m(支架1.0m＋環網柜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，同時注明設備廠家配套提供移動式檢修梯架，用于后期環網柜維護檢修)；低壓選用抽屜型開關柜，變壓器選用SCB13 干式環保低損耗型。

各變配電系統關系詳見圖2 及局部放大圖圖3。

5 強電總圖設計

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

(1)方案1

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

適用項目:地庫層高充足，業主對地庫凈高及美觀要求低。

(2)方案2

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

圖1 強電設備房布置總圖

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 覆土時穿管直埋敷設，覆土小于0.8m 時采用0.5m 深電纜溝內敷設)。

本項目地庫凈高充足，且暖通采用分體空調，風管較少，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路由采用方案1。

6 防雷接地設計要點

上蓋項目因地面標高較周邊區域為局部抬高，在計算建筑物年預計雷擊次數，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，本項目經計算年預計雷擊次數為N ＝0.2513，按二類防雷設計。

圖4 上、下蓋局部立面示意圖

上蓋與下蓋建筑物結構相連通，導致上、下蓋之間存在防雷接地系統對接問題，上蓋務必提資下蓋引下線點位圖，以確保上蓋引下線與對應下蓋基礎接地網焊接聯通。

若上蓋與下蓋設計階段不統一，前期未能準確提資時，防雷實施方案如下。

方案一:要求下蓋在施工圖設計過程中將所有柱內主筋與基礎接地網焊接聯通，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:如果下蓋施工圖設計階段，未預留上蓋防雷引下線接地需求，則上蓋設計階段需采用獨立人工接地體措施。

7 結束語

根據本文分析，筆者認為:(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條件；(2)特殊項目無法設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線要求；(3)配電房上、下空間位置設置應根據項目實際情況因地制宜合理考慮；(4)上蓋防雷接地，前期務必緊密配合跟進，避免后期產生不必要的施工措施及成本。