淺談某冷鏈物流交易中心建筑電氣設計

陳國雁

福州市城鄉規劃設計院有限公司

1 引言

項目建設地點位于福建省某市。項目總用地面積為11萬平方米，總建筑面積25萬平方米。一期由1棟高層冷鏈物流中心、10棟2層水產品交易市場組成。二期為商業美食城及配套電子交易樓，含二類高層建筑（最高11F，43m）。三期為配套居住建筑，含一類高層建筑（最高29F，98.7m）。二期三期含大底盤地下室面積26427.7平方米，共計14個防火分區，機動車總數648輛；人防區為核6常6防空地下室，總面積：15856m2，8個防護單元。

圖1

2 負荷等級的確定

2.1 消防負荷等級的確定

消防負荷主要包括報警設備、滅火設備、防火排煙設備、通訊設備、避難設備及設施、其他相關設備等。

單體建筑消防負荷等級按GB 50016—2014（2018 版）《建筑設計防火規范》第10.1.1～10.1.3條確定：

一期冷鏈物流中心室外消防用水量為45L/s，建筑高度38.4m，其消防負荷按二級負荷設計。交易市場室外消防用水量30L/s，消防負荷按二級負荷設計。二期含二類高層民用建筑，消防負荷最高負荷等級為二級。三期含一類高層民用建筑，消防負荷最高負荷等級為一級。

地下車庫消防負荷等級按GB 50067—2014《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范》第9.0.1條確定，Ⅰ類車庫消防負荷按一級負荷設計；且建筑面積大于5000m2的人防工程，其消防用電應按一級負荷要求供電。

2.2 非消防負荷等級的確定

冷庫的規模以冷藏間的公稱容積大小來劃分。“大于20000m3的為大型；大于5000m3，小于20000m3的為中型；小于5000m3的為小型。”經計算，冷鏈物流中心冷藏間的公稱容積為94，268.4m3，大型冷庫應按二級負荷供電。本條中的負荷等級是針對制冷系統主要用電設備（如制冷機組、氨泵、冷凝器、空氣冷卻器、水泵、冷庫備用照明等）確定的，其余生產用用電設備、普通照明可按三級負荷設計。由于冷庫建筑的特殊性，中斷供電會導致業主較大經濟損失，為了避免電網停電時對業主造成損失，經與業主討論決定，另設柴油發電機作為冷庫保溫設備自備電源。

商店建筑的規模劃分：“小于5000m2為小型，500m2～20000m2為中型，大于20000m2為大型。”經核實本工程10 棟水產品交易市場均為中型商店建筑，中型商店建筑營業廳的照明用電應為二級負荷；其余用電設備均按三級負荷設計。

二期美食城及電子交易樓，為中型商店建筑，中型商店建筑營業廳的照明用電應為二級負荷；二類高層建筑，客梯用電，生活水泵、排污泵用電，電子信息設備機房用電，安防設備用電，主要通道及樓梯間照明用電為二級負荷；其余用電設備均按三級負荷設計。

三期居住建筑為一類高層住宅，一類高層主要業務和計算機系統用電，走道、警衛、值班室、障礙照明用電，安防系統、電子信息系統、安防系統用電，客梯、排污泵、生活泵等重要設備用電為一級負荷，其余用電設備均按三級負荷設計。

人防地下室電力負荷應分別按平時和戰時用電負荷的重要性、供電連續性及中斷供電后可能造成的損失或影響程度分為一級負荷、二級負荷和三級負荷。人防設備用電負荷按GB 50038—2005《人民防空地下室設計規范》第7.2.4條確定。

3 供電電源設計

（1）本工程最終確定由10kV 雙回路供電，每個電源應承受100%的負荷，提供雙回路的電網公共連接點的電源，若條件允許，宜來自不同變電站或同一變電站的不同母線。經過市政供電網絡分析，并結合本地塊實際情況，本工程于圖，1位置①設置10kV開關站，其有效使用面積按寬度為4.5m或8.5m的兩種幾何矩形設置，開關站使用面積不小于120m2。

（2）同時于圖1，③⑤號位置各增設一個柴油發電機房，作為冷庫保溫設備負荷和一級負荷的自備應急電源。于人防電站區，設置柴油發電機作為人防區域電站。

3.1 變配電房的確定

經過用電負荷計算，項目一期總用電量為6500kVA，二期總用電量為2641kVA，三期總用電量為3257kVA（由于篇幅限制，且負荷計算過程并不在本篇的重點討論范圍，故本篇不再具體羅列負荷計算過程）。

（1）考慮分期建設，二期，三期單獨設置變配電房（圖1，④⑤號位置）。

（2）一期冷鏈物流中心為冷鏈交易市場核心建筑，含較多大功率制冷設備，且用電負荷較大，且GB 50072—2010《冷庫設計規范》，第7.1.5 條規定，冷庫宜設變配電所，變配電所應靠近或貼鄰制冷機房布置。于該樓制冷機房旁單獨設置變配電房（圖1，③號位置），為滿足壓縮機等大功率用電設備（氨作為冷媒的大型冷庫，單臺壓縮機額定功率往往會達到兩三百千瓦）的啟動要求，且冷庫用電負荷比較集中，該變配電房設置2臺2500kVA干式變壓器。

一期其余單體建筑均為水產交易中心，按常規設計，變配電房宜設于負荷中心，但由于交易市場店面價值較高，變配電房若設于交易市場中，占用店面面積，同時將導致臨近店面價值嚴重縮水（市場調研發現，市民對于變電房的輻射比較在意）。通過綜合對比考慮，并爭得業主方同意，決定將交易市場的變配電房集中設于地塊西南角圖1，②號位置。由于末端交易市場供電距離較遠，現對最不利點核算電壓降如下：

位置②變配電房至最不利點交易樓供電距離L=0.4km，交易樓總配電箱計算電流

YJY-0.6/1kV-4×185電力電纜，功率因數0.9時。

電壓降：

滿足規范要求的：“10 kV 及以下三相供電電壓允許偏差應為標稱系統電壓的±7%”。各交易市場總進線開關均為315A，選配YJY-0.6/1kV-4×185 的電纜，由以上計算可得，即使最不利處，交易市場的電能質量仍能得到保障。

4 冷鏈物流建筑單體設計

由于園區智能化系統，報警系統以及交易市場、商業、地下室等電氣設計與其他民用建筑大同小異，這里著重討論冷鏈物流建筑電氣施工圖設計過程中的一些注意事項。

4.1 冷間燈具要求及安裝方式

冷庫庫房內部為低溫潮濕場所（環境溫度為-25℃左右），因此要求庫房及門斗內部電氣設備防護等級不低于IP54。冷間內的照明燈具必須滿足低溫環境和食品安全標準要求。燈具顯色性指數不低于60。冷庫內燈具的布置應避開冷風機和工藝排管，重點布置在冷間內通道。各庫房，車間照明按區域分區，在房間入口照明箱處集中控制或翹板開關控制。

4.2 冷間電纜敷設要求

冷庫等低溫場所采用：YGC耐低溫電纜或YJVHD耐低溫電纜(環境溫度-25℃～-40℃左右)。

電氣線路穿過保溫層時，應做到相對集中敷設，必須有防止產生冷橋的措施，以及可靠的防火措施。所有進入冷間的電氣線路自引入冷間處開始均轉為直接明敷設或采用低溫環境專用橋架敷設，(穿墻處套直徑不大于25的耐低溫耐火工程塑料管保護，保溫層側聚氨酯發泡封堵，磚墻側采用防火堵料封堵，線纜與保護管間隙用環氧樹脂封堵。為保證線路齊整線路可采用橋架引至冷庫外引入點。這里筆者提供一個電氣線路穿過保溫墻的做法，供參考。

圖2 電氣線路穿保溫墻做法

冷庫庫內線路可采用鋼索布線，鋼索布線時最大跨度不要超過30m，如超過30m 應在中間加支持點。鋼索采用直徑4.6mm～6mm的熱鍍鋅帶護套的鋼絞線，電纜水平懸掛在鋼索上時，電力電纜固定點間的最大間距應為0.75m：控制電纜固定點間的最大間距應為0.6m。鋼索中間利用尼龍吊桿進行固定，也可利用預埋吊點，電氣施工人員應配合土建施工人員做好吊點的預埋工作。電纜線路也可直接利用尼龍吊桿直接固定明敷設，固定點間距離不大于0.75m。

電氣管路與其他管路同側敷設時應在蒸汽管道(有保溫措施)下方，間距不小于0.2m，在水管或其他工藝管道上方，間距不小于0.1m，平行間距均為不小于0.1m。電氣線路接頭不允許外露，接線分線均在符合標準的接線盒內或設備內部進行。冷庫庫房內線路轉接必須在電氣設備內部進行，電纜引入設備處不得影響電氣設備指標要求，另用環氧樹脂密封。冷庫庫房外墻及內部不允許暗敷設管線。

4.3 制冷設備房設置

氨機房電氣控制集中在氨機房電控室內，以避免電控設備被腐蝕。氨制冷機房內應設置氨氣體濃度報警裝置，氨氣泄漏后，當濃度達到設定值（一般設置為100ppm或150ppm）時，應自動發出報警信號，并聯動開啟配套設置的事故排風機。同理，氟制冷機房應設置氟利昂氣體濃度報警裝置，并應能聯動事故排風機開啟。由于氨氣和氟利昂與空氣比重不同，其探測器的安裝位置也不同，氨氣濃度探測器設于頂棚，氟利昂濃度探測器設于地面500mm 處。制冷機房內設置的事故排風機，應在排風機控制箱上以及機房門口處設置人工啟停控制按鈕。

工程實際中常遇到，由于制冷機房設備與空氣之間的溫差，導致制冷機房及與之相鄰的變配電房的電纜溝，時常會產生積水，電氣專業向其他工種提資時應該考慮電纜溝找坡，并宜設置排水措施。

制冰間的配電箱、控制箱、燈具控制開關應集中布置在干燥、通風的場所。制冰間電氣線路建議穿暗管敷設，電氣設備應選用具有防腐（鹽霧）功能的密封型設備，橋架線槽應刷防腐（鹽霧）涂層。

4.4 冷庫智能化設計

4.4.1 出于安全考慮，冷間宜設置求救呼叫系統

在冷間內門口附近設置求救呼叫按鈕，信號傳送到制冷機房控制室或有人值班的場所，并在冷間外設呼叫指示燈。

4.4.2 方便管理

為方便管理，冷庫應設置溫度測量、顯示及記錄系統（裝置），信號應傳回制冷機房控制室集中顯示。冷藏間內溫度傳感器設置原則是盡量取冷間內的溫度平均值，不應設置在靠近門口處、送風口附近，宜設置在冷藏間的中部或靠近外墻處，溫度傳感器安裝高度一般不低于1.8m。

4.4.3 月臺對講系統

為方便月臺及穿堂貨梯調度，在各層穿堂及月臺貨梯處，宜設置月臺對講系統。

4.4.4 視頻監控系統

在建筑的主要出入口、各卸貨平臺、穿堂、月臺等場所宜設置視頻監控攝像頭。

4.5 防雷設計需要注意的事項

冷庫建筑附屬設備樓通常會跟主體脫離，以裙樓的形式附在主樓中。氨制冷型制冷機房可定性為具有2區爆炸危險場所的建筑物，防雷應按二類防雷設計。但往往冷庫主體只需要按三類防雷設計。這種情況下我們該如何處理呢？

GB 50057—2010《建筑物防雷設計規范》第4.5.1 條規定了，當一座防雷建筑物中同時存在第二、三類防雷建筑物時的設置要求。

（1）“當第二類防雷建筑物部分的面積＞建筑物總面積的30%時，該建筑物按第二類防雷建筑設防。

（2）當第二類防雷建筑物部分的面積＜建筑物總面積的30%，并滿足不可能遭直接雷擊的要求時，該建筑物按第三類防雷建筑設防；但對二類防雷建筑物部分的防雷設計，仍采取二類防雷的保護措施；當可能遭直接雷擊時，宜按各自類別采取防雷措施。”

5 結束語

冷鏈物流交易中心建筑的設計涉及諸多方面，本文僅結合本人經驗討論了其中的幾個問題。不足之處望批評指正。