淺談地下空間商業(yè)建筑電氣設(shè)計

王邦南

（貴陽建筑勘察設(shè)計有限公司，貴州 貴陽 550081）

0 引言

根據(jù)我國地下空間行業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r，可知該行業(yè)的總體發(fā)展趨勢呈上升狀態(tài)，市場容量持續(xù)增加，并且市場環(huán)境良好，擁有多個增長動機，如經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的完善、科學(xué)技術(shù)的進步以及生態(tài)環(huán)境的保護等。在新經(jīng)濟背景下，城市的競爭力明顯增強，電氣設(shè)備調(diào)試技術(shù)、自動化控制技術(shù)等現(xiàn)代化科技的不斷發(fā)展，為地下空間商業(yè)建筑的電氣建設(shè)，提供了有力的技術(shù)支持。總體而言，地下空間行業(yè)發(fā)展前景光明，將迎來多元化的發(fā)展機遇，采取行之有效的技術(shù)手段，做好地下商業(yè)建筑的電氣技術(shù)，有利于提高城市整體經(jīng)濟水平，為智能化、現(xiàn)代化城市的有效構(gòu)建，奠定堅實的基礎(chǔ)。

1 工程概況

某地鐵商業(yè)街工程，擁有良好的區(qū)位優(yōu)勢，地處經(jīng)濟發(fā)達的中心地段，該工程的主要設(shè)計目標(biāo)為，建設(shè)出一個集特色美食、人文、時尚、藝術(shù)以及科技為一體新領(lǐng)地，從而為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟的進一步發(fā)展，注入源源不斷的動力。在本工程建設(shè)期間，電氣系統(tǒng)的設(shè)計與施工，是重點環(huán)節(jié)和內(nèi)容，為給人們創(chuàng)造一個安全的消費環(huán)境，需要聯(lián)系工程的現(xiàn)實情況，設(shè)計出科學(xué)有效的電氣施工方案，提高地下空間商業(yè)建筑的安全性和完善性。

2 地下空間商業(yè)建筑電氣設(shè)計要點

2.1 變配電系統(tǒng)

首先，在優(yōu)化設(shè)計地下空間商業(yè)建筑的低壓供配電系統(tǒng)時，要對負荷進行準(zhǔn)確的計算，結(jié)合計算結(jié)果，選用相應(yīng)的電氣設(shè)備和導(dǎo)線，確保負荷容量符合電力設(shè)備與導(dǎo)線，對安全穩(wěn)定運行的要求。地下商業(yè)空間安全疏散及防火級別要求較高，根據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》有關(guān)規(guī)定可知，每個防火分區(qū)應(yīng)＜1000m2，且通風(fēng)條件不佳，在運營期間，廚房設(shè)備、電器設(shè)備及場內(nèi)人員會產(chǎn)生較大熱量，空調(diào)制冷量設(shè)計值應(yīng)高于常規(guī)設(shè)計值。并且還需注意的是，由于地下空間嚴(yán)禁有明火，因此地下空間對電量的需求較高，與常規(guī)的購物中心存在較大的差異。在計算負荷時，餐飲約400W/m2、公共區(qū)域照明用電按20kW/防火分區(qū)預(yù)留，廣告用電按20kW/防火分區(qū)預(yù)留，同時還要根據(jù)具體項目預(yù)留廣告用電，如大型屏幕用電等。應(yīng)在設(shè)計過程中充分考慮未來10 年商業(yè)的發(fā)展趨勢，做到靈活多變，適應(yīng)日益升級不斷變化的未來商業(yè)發(fā)展。為將來的升級改造創(chuàng)造有利條件，節(jié)約改造成本[1]。

其次，要科學(xué)設(shè)計高低壓供電系統(tǒng)的接線方式與運行模式。針對變配電所的主接線，要根據(jù)電壓情況，靈活設(shè)計高低壓母線，若變配電所的電壓＜10kV，可以選用兩種接線方式，一種是單母線，另一種是分段單母線。在專用電源線的優(yōu)化設(shè)計中，要科學(xué)選用進線開關(guān)裝置，常規(guī)情況下，要優(yōu)先使用有熔斷器的負荷開關(guān)。具體而言，要依托于工程的實際情況，站在統(tǒng)籌兼顧的角度，考慮到母線結(jié)構(gòu)以及電源進口線回路數(shù)等多種因素，再綜合制定地下空間商業(yè)建筑總配電所高低壓系統(tǒng)的母線運行方式。

最后，在設(shè)計低壓配電系統(tǒng)的接線方式時，主要考慮3 種接線模式，即放射式、環(huán)式以及樹干式。這3 種接線方式的應(yīng)用場景和技術(shù)規(guī)程，存在一定的差異性。低壓配電系統(tǒng)的接線方法如表1 所示。

表1 低壓配電系統(tǒng)的接線方法

由于本地下商業(yè)空間建筑對供電的穩(wěn)定性和可靠性，提出了較高的要求，因此要將放射式與樹干式配電方式有機結(jié)合，通過交流380/220V 的供電方式，為地下建筑，提供優(yōu)質(zhì)的供電服務(wù)[2]。

2.2 消防系統(tǒng)

對于大型地下空間商業(yè)建筑而言，消防系統(tǒng)涉及大量復(fù)雜且煩瑣的內(nèi)容，其中包括應(yīng)急照明、火災(zāi)自動報警以及疏散指示燈等。在電氣消防設(shè)計中，需要注意以下事項。

（1）科學(xué)布設(shè)消防負荷雙電源切換裝置。我國民用建筑有關(guān)規(guī)定明確要求，對于消防水泵房、排煙風(fēng)機房以及消防主控制室等場所的供電，要將雙電源自動切換箱安裝到配電線路的最末級。

（2）合理設(shè)計電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)指的是對供電線路展開實時監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)其運行數(shù)值超出正常值域范圍，就自動啟動警報功能，發(fā)出線路異常的信號，并對故障位置實施準(zhǔn)確的定位。現(xiàn)階段，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的類型較多，運行效益顯著的有EF-ACS 系統(tǒng)。在建設(shè)該系統(tǒng)的過程中，要在消防控制室內(nèi)，同時安裝主機與控制柜，并利用UPS 連續(xù)性電源設(shè)備。此外，還要基于配電系統(tǒng)的運行情況，將監(jiān)控設(shè)施和模塊，有針對性的設(shè)置在各個區(qū)域中，確保應(yīng)急配電裝置與二級照明設(shè)置的進線回路，都能夠受到剩余電流的有效檢測和保護。

（3）構(gòu)建火災(zāi)自動報警系統(tǒng)。在地下空間商業(yè)建筑的智能化電氣設(shè)計中，火災(zāi)自動報警與消防聯(lián)動系統(tǒng)，是關(guān)鍵設(shè)計內(nèi)容，在建設(shè)該系統(tǒng)的過程中，要將重點放在自動報警控制器的安裝上，該裝置的主要作用就是對所接收信號，實施準(zhǔn)確的判斷，當(dāng)檢測出火情后，及時發(fā)出報警信號，并自動開啟消防設(shè)備，將火災(zāi)事故造成的損失控制在最小范圍內(nèi)。消防聯(lián)動控制裝置在該系統(tǒng)中的作用的執(zhí)行命令，即啟動消防聯(lián)動設(shè)備，并對設(shè)備的工況展開動態(tài)化監(jiān)測。將該系統(tǒng)與計算機系統(tǒng)有機結(jié)合，能夠強化地下商業(yè)建筑的火災(zāi)處理能力，降低不良影響[3]。

2.3 防火門監(jiān)控系統(tǒng)

防火門是地下空間商業(yè)建筑的重要構(gòu)造，當(dāng)消防系統(tǒng)啟動后，防火門就會發(fā)揮出防煙隔離的作用，為人員的疏散提供有力的幫助。通常情況下，防火門系統(tǒng)主要有兩種形式，一種是常開防火門，在設(shè)置這種防火門時，要將其安裝到便于成人通行的疏散通道中，并且以常開的狀態(tài)運行，但在消防狀態(tài)下要啟動關(guān)閉模式。另一種是常閉防火門，這種防火門要保持關(guān)閉狀態(tài)，并在火警時與常開防火門展開消防聯(lián)動。民用建筑有關(guān)規(guī)定提出，常開防火門要擁有良好的信號反饋能力，并且要有監(jiān)控系統(tǒng)對其運行狀態(tài)展開實時監(jiān)管，這就需要科學(xué)設(shè)置防火門監(jiān)控系統(tǒng)，確保疏散通道中防火門的運行狀態(tài)，如開啟、關(guān)閉以及故障等，能夠?qū)崟r反饋至監(jiān)控器中。

由于本工程的規(guī)模較大，因此常閉和常開防火門的數(shù)量較多，高達幾千扇，監(jiān)控點的數(shù)量也十分多，為充分發(fā)揮出防火門的作用和價值，在規(guī)劃設(shè)計防火門監(jiān)控系統(tǒng)時，可結(jié)合以下內(nèi)容。

（1）針對人員較為密集的公共區(qū)域，常閉防火門可能會出現(xiàn)異常開啟的情況，因此要強化監(jiān)控系統(tǒng)的功能，確保人員在流動的過程中，不會出現(xiàn)錯報、誤報的情況。

（2）針對電力設(shè)備用房的防火門，要安排專業(yè)人員，對其進行管理和維護，保證其處于正常運行狀態(tài)[4]。

2.4 照明系統(tǒng)

首先，在地下商業(yè)空間的照明設(shè)計中，要根據(jù)商業(yè)空間中商品的性質(zhì)、陳列形式以及營業(yè)狀態(tài)等，選擇照明設(shè)施、科學(xué)布置燈具。常見的照明設(shè)施有熒光高壓汞燈、紅外線燈以及高壓線燈等，不同的照明設(shè)施色溫存在一定的差異性。由于地下商業(yè)街區(qū)注重營造良好的氛圍，使消費者獲得特殊的體驗，因此照明設(shè)施的色溫與傳統(tǒng)的購物中心有一定的區(qū)別，一般情況下要選用3000k 色溫，能夠營造出更加溫馨、舒適的氛圍。

其次，在安裝應(yīng)急指明與疏散指示燈時，要遵循《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GB 50016—2018）中的相關(guān)條例，當(dāng)?shù)叵律虡I(yè)建筑的總面積＞500m2時，就要將有視覺連續(xù)功能的燈光疏散指示標(biāo)志，設(shè)置疏散走道中。并且燈具的安裝距離要≥3m，標(biāo)志燈之間的距離要≥2.5m。在選用應(yīng)急照明燈具的光源時，要進行照度計算，確保應(yīng)急照明設(shè)施能夠滿足人員密集區(qū)域?qū)φ斩鹊囊蟆?/p>

最后，為吸引消費者的眼球，在設(shè)計照明系統(tǒng)時，還要加強對光源顯色性的利用，我國地下商業(yè)建筑的照明設(shè)施，顯色指數(shù)應(yīng)≥70。在地下空間商業(yè)建筑中，照明系統(tǒng)起著至關(guān)重要的作用，為提高其運行能力，要從光源、燈具排布以及指示燈等多個方面，不斷完善照明系統(tǒng)。

3 其他設(shè)計要點

3.1 供電分區(qū)

受內(nèi)外部等多種因素影響，如建筑結(jié)構(gòu)或者消防系統(tǒng)等，地下空間商業(yè)建筑的縱深拓展空間，會受到一定的限制，為適應(yīng)公共建筑的面積要求，在地下商業(yè)建筑的施工中，會采取水平面的拓展方式，這種拓展方式為超大型地下商業(yè)建筑的平層拓展，提供了方向和路徑，可拓展至十幾萬平方米，長度為1km 到幾公里。

本工程用電設(shè)備的電壓等級為AC380/220V，通過對輸電線路負載工作原理的深入分析和研究可知，低電壓供電系統(tǒng)的作業(yè)距離較短，在這種情況下，要科學(xué)劃分地下空間建筑的供電區(qū)域。例如，可以將地下建筑變電所的數(shù)量設(shè)定為X，由各個變電站向?qū)?yīng)區(qū)域進行供電。以地下空間商業(yè)建筑的實際面積為導(dǎo)向，綜合考慮用電設(shè)備的數(shù)量以及供電距離等因素后，對商業(yè)建筑的供電區(qū)域進行有效劃分，共設(shè)置m 個供電區(qū)域。與此同時，還要將變電所與負荷端之間的距離控制在250m 以內(nèi)。為保證消防系統(tǒng)的高效運轉(zhuǎn)，在劃分供電區(qū)域的過程中，要將防火分區(qū)視作基本單元，相同的供電區(qū)域中可有n 個防火分區(qū)。在設(shè)計地下空間商業(yè)建筑的防火分區(qū)時，可結(jié)合以上內(nèi)容。地下空間商業(yè)建筑供電分區(qū)如圖1 所示[5]。

圖1 地下空間商業(yè)建筑供電分區(qū)

3.2 電氣設(shè)備用房

對于商業(yè)建筑而言，在電氣設(shè)計中，要重點考慮公共服務(wù)用房的選址，其中包括變電所、電氣設(shè)備、配電室以及發(fā)電機房等設(shè)備用房。由于地下空間商業(yè)建筑的規(guī)模較大，房間較多，因此各房間的平面布置存在不規(guī)則的情況，這是管線多的主要原因，在電氣設(shè)備用房的選址中，要根據(jù)用電設(shè)備的布局以及電纜的進出線方式等，對電氣設(shè)備用房的具體建設(shè)位置，進行準(zhǔn)確的定位，并在此基礎(chǔ)上，合理制定設(shè)備運輸通道的施工方案。在開展變電所、配電間與配電室的選址工作時，可從以下3 個方面入手。

（1）遠離積水區(qū)域，電氣設(shè)備用房的上方無洗手間等相關(guān)場所。

（2）與負荷中心較為接近，且有利于電纜線路的順利引進和引出。

（3）房間大小合適，能夠同時滿足電氣設(shè)備安裝以及運維等工作需求。

除此之外，部分地下空間商業(yè)建筑還需要建設(shè)柴油發(fā)電機房，針對這種情況，在選址過程中，需要注意兩方面內(nèi)容，一方面是柴油發(fā)電機房要與變電所較為接近，為接線施工和后續(xù)運維管理的有序?qū)嵤瑒?chuàng)造有利條件，提高電力資源的利用效率。另一方面是要根據(jù)地面的投影情況，對排風(fēng)井以及排煙井的具體位置和高度，展開科學(xué)的設(shè)計，避免因位置高度不合理，給地面人員的正常活動，造成阻礙和影響。電氣設(shè)備用房的選址和建設(shè)，是地下空間商業(yè)建筑電氣設(shè)計的關(guān)鍵內(nèi)容，為保障電氣系統(tǒng)的整體運行效果，要站在全局的角度，準(zhǔn)確定位電氣設(shè)備用房的具體位置，不斷改良施工方案，為電氣設(shè)備的穩(wěn)定運行，創(chuàng)設(shè)良好的空間環(huán)境。

4 結(jié)語

綜上所述，在社會經(jīng)濟高速發(fā)展的今天，地下空間商業(yè)建筑的規(guī)模日益擴大，為給人們提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，在建設(shè)地下商業(yè)建筑時，要重視電氣設(shè)計，為電氣設(shè)備的安全穩(wěn)定運行提供保障，同時為消防工作的順利實施，提供可靠的技術(shù)支持，提高電氣系統(tǒng)運行質(zhì)量和效率的同時，強化地下商業(yè)建筑的實用價值，助力于地下空間行業(yè)的長久穩(wěn)健發(fā)展，為社會經(jīng)濟的進一步增長夯實基礎(chǔ)。