住宅附建式地下車庫電氣設(shè)計要點探討

巨兆芳 陳 振

（1.甘肅省建筑設(shè)計研究院有限公司，甘肅蘭州 730030；2.中國鐵路濟南局集團有限公司濟南西機務(wù)段，山東濟南 250000）

隨著高層住宅建成，為了保證業(yè)主生活的便利性和舒適性，需要同期建設(shè)住宅配套車庫，節(jié)約不可再生能源的要求使城市大力推廣電動汽車。文章以實際項目為背景，對車庫供配電、照明、智能化、火災(zāi)自動報警系統(tǒng)及電動充電樁的設(shè)計進行分析，主要確定車庫內(nèi)各類設(shè)備的負(fù)荷等級，采用智能化控制系統(tǒng)實現(xiàn)照明節(jié)能，設(shè)計電動充電樁近/遠期供電電源。

1 項目背景

某住宅小區(qū)建設(shè)用地總面積22 520.8 m2，項目總建筑面積81 622.86 m2，地上建筑面積62 989.48 m2，地下建筑面積18 633.38 m2。項目包含6棟一類高層住宅，1棟二類高層住宅及配套的商業(yè)網(wǎng)點。地下車庫總停車位475輛，屬Ⅲ類汽車庫。

2 供配電設(shè)計

2.1 負(fù)荷等級的確定

本項目地下車庫為附建式車庫，依據(jù)《汽車庫、修車庫、停車場設(shè)計防火規(guī)范》（GB 50067—2014）[1]，確定Ⅲ類汽車庫內(nèi)各類消防用電設(shè)備負(fù)荷等級為一級負(fù)荷，其他負(fù)荷均為三級。依據(jù)《車庫建筑設(shè)計規(guī)范》（JGJ 100—2015）[2]，確定各類附建式車庫供電負(fù)荷等級不低于該建筑物的最高供電負(fù)荷等級，本項目最高供電負(fù)荷等級為一級，因此本項目所有用電負(fù)荷等級均為一級。依據(jù)《民用建筑電氣設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（GB 51348—2019）[3]，確定車庫正常照明及其他負(fù)荷（除消防外）中斷供電不會對人身造成傷害，不會造成重大損失或重大影響，車庫內(nèi)除消防設(shè)備外，其余負(fù)荷可以按三級負(fù)荷供電。

2.2 供電電源

本項目主供電源為兩路獨立的10 kV市政電源。一級負(fù)荷主備電源由兩段不同的低壓母線段配出，滿足一級負(fù)荷的供電要求。

2.3 低壓配電形式

為確保管理和配電方便，每個防火分區(qū)自成配電系統(tǒng)，照明、普通動力總配電箱及消防總切換箱設(shè)在各防火分區(qū)內(nèi)配電小間內(nèi)。防火分區(qū)內(nèi)功率較小，作用相同且相距較近的用電設(shè)備可以采用鏈?zhǔn)焦╇姡瑴p少線路金屬消耗，達到節(jié)能目的。消防設(shè)備主備電源引自不同低壓母線段，在末端切換。

3 照明設(shè)計

3.1 正常照明設(shè)計

（1）車庫正常照明設(shè)計依據(jù)與參數(shù)。

車庫內(nèi)各功能房間照明按正常設(shè)計，著重考慮車位及行車道的照明。依據(jù)《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50034—2013）[4]及《車庫建筑設(shè)計規(guī)范》（JGJ 100—2015）[5]規(guī)定，機動車行車道照度設(shè)計值為50 lx，照明功率密度設(shè)計值為2.5 W/m2，停車位照度設(shè)計值為30 lx，照明功率密度設(shè)計值為2 W/m2。燈具采用LED光源節(jié)能燈。

（2）燈具選型及照明控制。

傳統(tǒng)的車庫照明燈具采用普通照明燈具或紅外感應(yīng)燈具，使用普通照明燈具照明時，行車道照明燈具間隔控制，一半燈具照亮，地下車庫采光不足且經(jīng)常有車輛出入，燈具需要24 h常亮，造成能源浪費；紅外感應(yīng)燈具的感應(yīng)距離一般不超過8 m，且角度較小，車到燈下燈才亮，或車到燈下燈未亮，給業(yè)主出行帶來不便。

本項目車庫照明采用雷達感應(yīng)燈具，雷達感應(yīng)燈具的感應(yīng)距離一般為1～18 m，且角度較大，能夠?qū)崿F(xiàn)車來燈亮，車走燈暗。采用智能控制器控制照明，可以實現(xiàn)多種環(huán)境的設(shè)定，上下班高峰期行車道燈具設(shè)定全開，保證正常的照明照度；車流較小時可以設(shè)定一部分燈具亮；控制模式下，物業(yè)管理人員可以自由調(diào)節(jié)燈具照明。本設(shè)計方案可以達到節(jié)能目的，符合我國碳達峰、碳中和的宏大目標(biāo)。

（3）線路敷設(shè)。

為了更好地達到照度要求，創(chuàng)造舒適的照明環(huán)境，將燈具敷設(shè)在照明線槽上，照明線槽安裝在車道正上方，避開風(fēng)管及水管，避免遮擋降低照度。

3.2 消防應(yīng)急照明設(shè)計

車庫內(nèi)水平疏散走道地面最低水平照度值為1 lx。疏散指示燈及應(yīng)急照明燈具與車道照明燈具同路敷設(shè)，安裝在照明線槽上，與正常照明燈具錯開布置，以免影響美觀。線路穿鋼管在照明線槽內(nèi)敷設(shè)。

4 智能化系統(tǒng)設(shè)計

4.1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)

在車庫各防火分區(qū)出入口/停車位及車道上設(shè)置高清監(jiān)控攝像槍機，實現(xiàn)無死角監(jiān)控，保證業(yè)主的財產(chǎn)安全。

4.2 智能停車管理系統(tǒng)

通過計算機、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、車輛識別設(shè)備對停車場車輛出入、收取停車費進行管理。住戶車輛通過識別車牌號直接通行，經(jīng)過最優(yōu)路徑被引導(dǎo)至車位處，節(jié)約業(yè)主等待的時間。針對臨時車輛，由管理人員引導(dǎo)。

4.3 一氧化碳報警系統(tǒng)

地下車庫的一氧化碳主要源自汽車發(fā)動機，發(fā)動機怠速運行時，汽油燃燒不充分，會產(chǎn)生含有大量一氧化碳的尾氣。地下停車場屬于密閉環(huán)境，車輛進出頻繁，尾氣不易排出，極易積累大量一氧化碳?xì)怏w，可能影響人體健康。一氧化碳報警系統(tǒng)可以識別一氧化碳濃度，一氧化碳濃度達到人體危害設(shè)定值時，一氧化碳濃度探測器會報警且自動聯(lián)動啟動車庫內(nèi)排風(fēng)機，保證車庫內(nèi)一氧化碳含量不會對人體造成危害，保證人員身體健康。

5 火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計

（1）系統(tǒng)選型：本項目設(shè)置排煙風(fēng)機及防火卷簾等聯(lián)動控制設(shè)備，設(shè)置火災(zāi)自動報警系統(tǒng)，采用集中型控制系統(tǒng)。車庫內(nèi)設(shè)火災(zāi)感煙探測器，火災(zāi)聲光報警器布置在出入口附近，兩個出口處的距離超過25 m時，應(yīng)在行車道的結(jié)構(gòu)柱上增設(shè)報警器。手動報警按鈕的布置與聲光報警器位置相同，但安裝高度不同，每個防火分區(qū)內(nèi)任一點到最近的手動報警按鈕的直線距離不超過30 m，距離超過30 m應(yīng)在行車道的結(jié)構(gòu)柱上增設(shè)手動報警按鈕。每個防火防區(qū)設(shè)置一個消防端子箱，在消防信號線和電源線上設(shè)置隔離器，隔離器集中設(shè)置在配電間模塊箱中，每個隔離模塊配置的探測器、聲光報警器等設(shè)備不超過32點，需從防火分區(qū)消防端子箱引入消防信號線和電源線。

（2）系統(tǒng)控制：依據(jù)《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（GB 50116—2013）[5]，排煙風(fēng)機、補風(fēng)機可以現(xiàn)場手動啟動、由火災(zāi)自動報警系統(tǒng)自動啟動、通過消防控制室手動啟動，保證火災(zāi)發(fā)生時排煙風(fēng)機的可靠動作；防火卷簾的控制應(yīng)符合下列規(guī)定：地下車庫內(nèi)車輛通道上的防火卷簾按疏散通道上設(shè)置的防火卷簾進行控制，分兩步降落。防火分區(qū)內(nèi)設(shè)置一只專門用于聯(lián)動控制防火卷簾下降至1.8 m的感煙火災(zāi)探測器，在離防火卷簾縱深0.5～5.0 m范圍內(nèi)設(shè)兩只感溫火災(zāi)探測器，用于聯(lián)動防火卷簾下降至底部。

（3）消防線路的封閉金屬線槽或明敷薄壁金屬管的表面應(yīng)進行防火處理，減少火災(zāi)對電纜的損害。消防線路埋在樓板或墻內(nèi)時，不燃燒體結(jié)構(gòu)保護層厚度不應(yīng)小于30 mm；非消防線纜保護導(dǎo)管埋在樓板或墻內(nèi)時，外護層厚度不應(yīng)小于15 mm；火災(zāi)報警及聯(lián)動系統(tǒng)的配電線路和通信線路均選擇阻燃或耐火線纜；報警總線選用燃燒性能B1級的電線電纜。

6 電動充電樁的設(shè)計

交通運輸是耗能大戶，電動汽車是從不可再生能源向清潔能源過渡的重要組成部分，是實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標(biāo)的重要手段。

（1）住宅建筑以慢充、自用充電設(shè)備為主，配以少量的快充設(shè)備。電動汽車停車位應(yīng)劃分為單獨的防火單元。

（2）依據(jù)當(dāng)?shù)仉妱映潆姌对O(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，電動充電樁數(shù)量按照近期車位數(shù)的10%安裝到位，遠期按照車位數(shù)100%預(yù)留，住宅小區(qū)車庫內(nèi)充電樁以慢充充電設(shè)備為主，單臺慢充設(shè)備功率為7 kW。本項目近期電動充電樁數(shù)按車位數(shù)的10%考慮，共需設(shè)置48臺充電樁；遠期按車位數(shù)的100%考慮，共需設(shè)置475臺充電樁。依據(jù)《建筑電氣常用數(shù)據(jù)》（19DX 101—1）[6]，本項目近期需要系數(shù)Kx取0.3，遠期需要系數(shù)Kx取0.28。

考慮項目所在度的經(jīng)濟發(fā)展，近期充電樁供電電源由公用變壓器供電，遠期充電樁供電電源在變配電室預(yù)留變壓器及低壓配電柜的位置。

電動充電樁負(fù)荷如表1所示。

表1 電動充電樁負(fù)荷

7 綜合管線的排布

地下車庫內(nèi)設(shè)備專業(yè)管線較多，風(fēng)管尺寸較大，若各專業(yè)未配合管線路徑，會造成車庫內(nèi)層高較低，形成較壓抑的空間感。為了創(chuàng)造更舒適的空間，在施工圖階段可以利用BIM技術(shù)，建立建筑模型，通過數(shù)字信息仿真模擬地下車庫內(nèi)綜合管線的真實信息，可視化調(diào)整管線的布置，使地下空間得到高效利用。設(shè)計過程中，采用BIM技術(shù)對綜合管線布置進行碰撞測試，確定最優(yōu)路徑，為施工提供便利。

BIM綜合管線布置如圖1所示。

圖1 BIM綜合管線布置

8 結(jié)語

地下車庫的照明設(shè)計采用智能化控制及雷達感應(yīng)燈具，達到節(jié)能的目的，實現(xiàn)多種場景的自由管理，是未來節(jié)能設(shè)計的首要選擇。電動充電樁的設(shè)計中，現(xiàn)階段未強制要求全部安裝到位，隨著我國綠色能源的大力推行，電動車是未來的發(fā)展趨勢，電氣設(shè)計師有必要在地下車庫預(yù)留其專用變壓器及低壓配電柜的位置，以免影響后期設(shè)備的安裝。地下車庫的綜合管線設(shè)計中，使用BIM技術(shù)實現(xiàn)空間的最優(yōu)利用。