商業綜合體電氣設計要點討論

文/韓 瀛 烏聰敏 李 研

□烏聰敏、李 研/天津大學建筑設計規劃研究總院。

商業綜合體電氣設計要點討論

文/韓 瀛 烏聰敏 李 研

商業綜合體結構復雜，電力負荷類型多樣，客觀上給其建筑電氣設計帶來困難。合理的商業綜合體建筑電氣設計方案不僅要保障其用電安全、可靠，還應更經濟、更環保，這就需要協調其中的多種用電設備，綜合考慮，合理布置，方能充分發揮商業綜合體的商用、民用價值，提升建筑整體效用水平和智能水平，打造舒適、安心的工作、休閑娛樂和生活環境。文章提出了商業綜合體整體建筑電氣設計的一般性原則，從節能和智能兩個目標出發，重點討論了商業綜合體弱電系統的設計方法，為商業綜合體電氣設計提供技術支撐。

商業綜合體；弱電系統；樓宇自控；設計

商業綜合體一般是集餐飲、娛樂、購物、住宿等功能于一身的大型、超大型建筑，在布局上，地下層一般為設備用房、停車場，也可能設置一些商業、餐飲場所，地面上的部分一般是商業聚集區，同時往往還伴生著高層或超高層用于住宿、辦公[1]。從20世紀開始，中國城市的發展由以往的橫向擴張逐漸過渡到向高處延伸，商業綜合體就是一個生動寫照，所以，建筑供電的理念也要不斷更新，以適應商業綜合體的出現。

本文首先詳細介紹了商業綜合體供電系統設計的一般原則，理清商業綜合體建筑電氣設計的整體思路；然后從多方面重點討論了商業綜合體弱電系統設計方法，為建設更智能、更節能環保的商業綜合體奠定技術基礎。

1 一般原則

商業綜合體的建筑面積一般都比較大，多在18萬m2以上。一般采取以下準則進行供電負荷估算：地下室停車場之外的商業部分按照100W/m2估算，車庫可按25W/m2估算。以18萬m2的商業綜合體為例，其地下車庫按3萬m2計算，這樣算下來供電容量有15750 kW，變壓器裝機容量至少也需17600kW。一般來說容量在6000kW以上電源進線就應采用35kV電壓支持，有的地區電力規定在5000kW以上采用35kV，因此，一般商業綜合體應該采用35kV電源進線，其樓內配電系統見圖1。

作為一個比較龐大而重要的建筑，樓內的消防負荷等級是一級負荷，其他比較重要的負荷如電梯、電信機房、網絡機房、污水泵、生活泵、商場超市的備用照明等都屬于一級負荷的供電范疇，基于以上考慮，如圖1所示，引入建筑一般均考慮采用2路35kV電源，在負荷中心及與其他區域聯系便利的區域設置一座35kV變電站作為全樓的供電樞紐，在其他負荷相對集中的區域設置10kV的分變配電室[2]。因為引入的2路35 kV電源都是供電可靠性較高的電源，一般可以不再考慮設置柴油發電機組作為備用電源；但對于特別重要的負荷或切換時間要求較快的場所使用集中式蓄電池作為備用電源，如消防報警系統及應急照明的備用電源。

圖1 樓內配電系統

電氣豎井的設置原則。地下層負荷率相對較低，可以多個防火分區共用一個強電豎井。對于地下層商業可采用電纜放射式供電，地下層車庫考慮采用電纜樹干式供電。

地上的設置原則為一個防火分區應考慮設置一個強電井，強電井的進深不宜＜1.2m且裙房部分與高層部分的電氣井宜分開設置。

由于地上商業及辦公樓的使用方法不確定，對負荷要求的供電等級也不確定，故其一般負荷的供電采用密集式插接母線供電以便于每層用電負荷可以靈活的調節分配。

基于地上商業部分的分隔比較靈活并且總隨著業態的調整而發生變化的特點，從供電上也應該靈活多變。一般來說可以從豎井采取放射狀供電，每路供電覆蓋一定的區域，在每個供電區域內設一個供電總箱，在此總箱內設電表計量再引出各商鋪的供電回路，此處的電表及分支回路可以靈活調整。辦公層由于分隔相對固定并且一般分隔面積較大，可以考慮將電表箱集中設于電井內引出分支回路。

樓內的應急照明一般包括疏散照明、安全照明、備用照明3類。對于公共走廊的照明采用一般照明與應急照明間隔布置的做法，一般應急照明可與普通照明采取1∶3的關系，應急照明也參與到平時的照明當中，對于商場等大空間場所因裝修風格各異，應急照明燈單獨設置且平時不點亮，疏散指示燈需常量。應急照明在某些場所應滿足作為備用和安全照明的照度要求，同時作為值班照明使用。為了安全及竣工驗收，在每個柱跨內考慮設置一盞應急照明燈，由集中蓄電池柜供電。商鋪的應急照明，僅在消防及其他緊急狀況時點亮，不影響租戶的裝修。

因為商業和辦公的分隔可能會調整，承租方普遍會進行二次裝修，一般普通照明及插座的供電僅預留到配電箱就可以了，以避免重復投資。

照明系統能耗較大且可導致制冷負荷的增加，故應考慮智能照明控制系統。智能照明控制十分重視節能，在大的空間按區域設置亮度探測器及紅外探測器，可以根據白天室內的亮度自動調節照明燈的數量以及控制百葉窗的開啟程度并根據紅外探測器可以在商業區域無人時自動將燈調暗，還可設置時間場景，根據是否是黃金時間段來控制亮度。走道在無人或人少時可自動調暗或熄滅，采用智能控制系統后約可節省30%的照明用電。

在建筑物里必須考慮設置漏電火災報警系統，能夠精確監測供電系統的泄漏電流和非正常溫升等電氣性能，以防泄漏電流和非正常溫升引起電氣火災。對于商業綜合體來說在配電室監測漏電電流的模式已經不太適合，基于每個回路的供電范圍大，每路配電室的正常出線上的泄漏電流可能已達到漏電監測的報警值，很容易誤報，必須將漏電火災報警設置到層，在每個電氣豎井里設置漏電電流探測器，這樣監測的區域更加精確，減少誤報率，一旦報警可以迅速找出隱患所在，做到防患于未然。

結合建筑設計還有幾個應當注意的小問題，往往注意不到，但是一旦遺漏解決起來還比較麻煩。首先幕墻的接地，應當在建筑四周外墻處預留接地板以便后期安裝幕墻時滿足其鋼龍骨接地的需求，接地板直接就近與柱子內的防雷引下線焊接，接地板預留數量參照二類防雷建筑的要求間距≯18m。其次還有航空障礙燈的安裝應在設計階段就結合建筑立面預留安裝位置并且預留管線，控制箱的位置可以放在中間樓層的位置以減少供電距離，還可以選擇太陽能式的航空障礙燈。另外還需注意的問題是需考慮給屋頂擦窗機預留電源并應該將管線預埋到位。

對于一個建筑來說，需要與外界聯系的弱電線路一般有：電訊線路、有線電視線路、外界周邊的安防線路，可能還有其他相關的消防報警線路；網絡雖然作為樓內所有弱電系統的支持平臺，但只是在建筑內部自成體系，與外界的聯系通過電訊線路即可。針對樓內進出的線路一般在地下一層預留電訊及有線電視的設備間，考慮到運營商的不同一般預留2間電訊機房，安防及消防進出線路一般不需專門進預留房間直接引入豎井即可。弱電豎井的選擇可以不受防火分區的限制，但是網絡布線有距離的限制，從弱電井至走廊末端的距離不宜＞80m，大空間由弱電井至最遠處網絡出線座的距離不應該超過95m。考慮到弱電機柜的深度，弱電井一般進深也應在1.2m左右。

綜合體內應考慮設置的弱電機房包括網絡機房、樓控機房、消防報警控制中心、安防控制中心[3]。網絡機房一般要考慮防靜電及防塵，同時應設置UPS室提供備用電源，網絡機房一般設置發熱量較大，可不考慮采暖僅制冷，制冷量一般可按照400W/m2考慮，UPS室載荷較大結構應予以考慮。消防控制中心一般與安防控制中心合用，但各自有專用的工作區域，消防安防控制中心應該設置在建筑物首層有直接對外出口，單獨設置自己的衛生間和空調設備。樓控機房應該毗鄰消防安防控制中心，因建筑物面積較大控制項目較多，不宜再與消防安防合用控制室，否則顯得較為混亂。

2 弱電系統設計

2.1 火災自動報警和消防聯動控制系統

商業綜合體的建筑一般屬于一類防火建筑，火災自動報警系統的保護對象等級屬于特級，采用控制中心系統，按功能及使用分區如商業、餐飲、辦公等分別設置區域報警控制器。廣播考慮消防與平時合用，廣播控制柜放在消防控制室，廣播揚聲器的密度應遠大于作為消防廣播的要求，間距考慮在10~12m較為合適，另外在獨立的商鋪和辦公房間也應當適當考慮設置揚聲器。

2.2 綜合布線系統

進線采用單模光纜，樓內數據干線采用多模光纜，語音干線采用三類非屏蔽大對數電纜，考慮到語音數據之間的通用性和互換性，數據和語音的水平銅纜全部采用六類4對非屏蔽雙絞線。部分高標準辦公室設置少量光纖點（光纖到桌面），考慮到語音數據之間的通用性和互換性，數據和語音的水平銅纜全部采用六類4對非屏蔽雙絞線。

部分公共場所如大堂、會議廳、多功能廳等及領導辦公室設置少量光纖點（光纖到桌面），網絡帶寬達到千兆到樓層，百兆到桌面，局部特殊區域也可以設置千兆光纖到桌面。考慮WLAN無線網絡服務，在大堂、會議廳、多功能廳等公共場所設置無線接入點，還可考慮在高級商務樓層有線無線雙重覆蓋，提升客戶體驗，提高客戶滿意度。對大廈局部單位可以考慮單獨組建辦公內網。樓內的網絡帶寬達到千兆到樓層，百兆到桌面。

2.3 安全防范系統

1）CCTV監控系統。考慮組建一個以IP網為傳輸平臺，數字與模擬相結合的視頻監控網絡。攝像機攝取的圖像經本系統的視頻服務器轉換成IP數據包進入IP數據傳輸網絡后輸出兩路，其中1路送至視頻網絡視頻解碼主機解碼后投到監控中心電視墻上，監控中心值班員可通過控制終端選擇任一圖像至電視墻或投影單元；另1路送至監控專用IP-SAN存儲錄像系統。系統前端攝取的所有圖像均進入錄像設備進行集中存儲，視頻存儲時間為不少于30d，可通過PC機控制單元本地進行視頻錄像回放及監控配置。視頻服務器可接入分支機構與公司總部的專線傳輸網絡進行遠距傳輸，可以通過傳輸網絡對相應視頻錄像進行回放及監控，支持本地及遠程單路或多路組合選擇回放。同時設置一套錄像管理服務器，通過視頻傳輸網管理所有接入該網絡的數字錄像設備。

系統對重點監控區域進行實時的視頻分析，當出現異常情況時發出報警信號給監控中心的值班員，按8路視頻信號設置視頻分析功能。

（1）重要區域使用彩色攝像機，一般區域可使用彩色或黑白攝像機。

（2）重要位置可以設置紅外探測器并與CCTV監控系統聯動。

（3）室外使用帶云臺的自動光圈、變焦球型攝像機。

（4）大堂使用旋轉變焦球型攝像機。

（5）各走廊、電梯廳、餐廳、俱樂部及其他公共區域為固定式半球攝像機；電梯轎廂為半球攝像機。

（6）地下車庫、車輛進出口及其他通道使用固定攝像機。

監控系統的視頻傳輸設備是視頻監控系統中的重要輔助設備，將為大廈內的視頻監控圖像、控制及電源網管提供傳輸通道。視頻傳輸設備必須迅速、準確、可靠地傳送通信所需數字視頻、視頻控制及網管信息、UPS電源監控信息及其他數據等。系統集中顯示部分電視墻采用現在流行的液晶拼接屏顯示系統，整體外觀簡潔大方、系統故障率低、能耗低；其顯示亮度、對比度、色彩飽和度、顯示刷新率、使用壽命等均優于傳統液晶電視監視墻。

2）防盜報警系統。采用紅外、微波、玻璃破碎等探測器，在一些無人值守的部位，根據不同部位的重要程度和風險等級以及現場條件進行周界或定方位保護，例如貴重物品房、重要設備機房、主要出入口通道或消防通道等。探測器獲得侵入物的信號，以有線的方式傳送到安保監控室，同時報警信號以聲光的形式在建筑模擬圖形屏上顯示（電腦顯示屏），使安保值班人員能及時形象地獲得發生報警的信息。

所有分布點位的報警信號應直接、及時地傳送到安保監控中心，以便大廈安保人員及時趕到報警地點，具體位置根據內裝飾的平面格局進行具體設計。

3）門禁系統。對大廈內的主要設備用房進行門禁控制，可以對樓內辦公人員設置權限，只允許其訪問與其相關的樓層。

4）停車場子系統。應當具有中文自動計時收費，實現停車空位誘導及車行指示的功能。在一個大型的地下車庫內，外來人員尋找車位是個大問題，停車誘導系統可以實時提供車場位置、車位數量、空滿狀態、指引駕駛員行車路線。該系統可以調節停車需求在時間及空間上的分布不均勻，提高停車設施使用率，減少停車等待時間解決車庫內的交通擁擠狀態，增加商業區的經濟活力，合理分配停車區域并結合能源管理對暫不使用的區段合理關閉部分設施以達到節能的目的。

5）消費及一卡通系統。為內部員工消費單獨設置消費系統，主要考慮在餐廳預留POS機，以滿足內部員工的就餐問題，可以設定消費權限，詳細記錄消費時間及金額等信息。同時可以對內部員工采用一卡通，將門禁、停車場、考勤、消費、巡更、電梯等統一進行完善而專業的管理。

6）巡更系統。采用離線式巡更。

（1）通過巡更系統，強迫保安人員在夜間能夠巡查到位，不留死角。

（2）通過夜間巡查對準備盜竊的人員進行震懾。

（3）通過改變巡更周期和路線，不讓準備對大廈進行盜竊的人員摸出規律，實施盜竊。

2.4 有線電視系統

建筑內引入有線電視信臺的信號，同時在屋頂設衛星天線接收衛星信號，通過數字電視信號的傳輸，在電視上可以實現上網沖浪，視頻點播等功能。

2.5 樓宇自控系統

系統以網絡服務器為中央工作站，通過計算機高速局域網絡進行數據實時傳輸，完成集中檢測和系統優化控制，現場末端采用模塊化設備控制器（DDC）實現就地控制。

根據大廈的業態情況，主要對空調機房內的空調機組、給排水系統、送排風系統、冷熱源系統的監控并具備與配電系統的集成功能。

通過電腦控制程序大廈進行監視和控制，統一調配所有設備用電量，可以實現用電負荷的最優控制，有效節省電能，一般可節省15%～20%的能源。采用集中電腦控制對機電設備進行管理，可以減少配置設備運行、維護人員。

大廈內的機電設備的運行狀態始終處于系統的監視之下，樓宇自控系統可提供設備運行的完整記錄，同時可以定期打印出維護、保養的通知單，這樣可以保證維護人員及時進行設備保養，因此可以使設備的運行壽命加長，大大降低了建筑運行費用。

樓宇自控系統通過對大廈機電設備中的空調系統進行控制，通過以大廈內外部的周遍環境為參考，對空調系統設備進行優化運算控制，保證室內溫度達到夏季26℃，冬季20℃并通過采集車庫的一氧化碳含量及辦公場所的二氧化碳含量來決定送、排風的運行狀況；既提供了舒適的工作環境，又滿足了國家規定的中央空調使用要求，同時達到節能降耗的目的[4]。

采用智能照明控制系統可使照明系統工作在全自動狀態，按預先設置切換若干基本工作狀態，根據預先設定的時間自動地在各種工作狀態之間轉換。根據大廈的運行規律，對照明進行定時控制；在特殊天氣下，根據照度，通過現場面板可以對照明進行控制；可以通過軟件對照明進行集中控制，節約管理人員費用，提高建筑物智能化水平，降低建筑物的能耗。

與消防系統進行聯動，當有火災發生時，開啟應急照明，保證逃生路線的照明。

3 結語

商業綜合體結構復雜，電力負荷類型多樣，客觀上給其建筑電氣設計帶來困難。合理的商業綜合體建筑電氣設計方案不僅要保障其用電安全、可靠，還應更經濟、更環保，這就需要協調其中的多種用電設備，綜合考慮，合理布置，方能充分發揮商業綜合體的商用、民用價值，提升建筑整體效用水平和智能水平，打造舒適、安心的工作、休閑娛樂和生活環境。本文提出了商業綜合體整體建筑電氣設計的一般性原則，從節能和智能兩個目標出發，重點討論了商業綜合體弱電系統的設計方法，為商業綜合體電氣設計提供技術支撐。

[1]王 滔，周 閩.城市核心區大型商業綜合體設計——以成都百貨大樓重建項目為例[J].四川建筑，2010，30（1）：40-44.

[2]王 曄.城市綜合體建筑電氣設計特征[J].現代建筑電氣，2012，（4）：22-24.

[3]裴 寧.凱悅中心商業綜合體水電設計構想[J].中國城市經濟，2011，（29）：61-62.

[4]崔 建.淺談城市綜合體項目電氣節能措施.現代商業[J].2011，（32）：268-269.

TU85

C

1008-3197（2013）06-68-04

10.3969/j.issn.1008-3197.2013.06.027

2013-03-24

韓 瀛/男，1974年出生，高級工程師，天津大學建筑設計規劃研究總院，從事建筑電氣設計工作。

□烏聰敏、李 研/天津大學建筑設計規劃研究總院。