商业综合体电气设计要点讨论

文/韩 瀛 乌聪敏 李 研

□乌聪敏、李 研/天津大学建筑设计规划研究总院。

商业综合体电气设计要点讨论

文/韩 瀛 乌聪敏 李 研

商业综合体结构复杂，电力负荷类型多样，客观上给其建筑电气设计带来困难。合理的商业综合体建筑电气设计方案不仅要保障其用电安全、可靠，还应更经济、更环保，这就需要协调其中的多种用电设备，综合考虑，合理布置，方能充分发挥商业综合体的商用、民用价值，提升建筑整体效用水平和智能水平，打造舒适、安心的工作、休闲娱乐和生活环境。文章提出了商业综合体整体建筑电气设计的一般性原则，从节能和智能两个目标出发，重点讨论了商业综合体弱电系统的设计方法，为商业综合体电气设计提供技术支撑。

商业综合体；弱电系统；楼宇自控；设计

商业综合体一般是集餐饮、娱乐、购物、住宿等功能于一身的大型、超大型建筑，在布局上，地下层一般为设备用房、停车场，也可能设置一些商业、餐饮场所，地面上的部分一般是商业聚集区，同时往往还伴生着高层或超高层用于住宿、办公[1]。从20世纪开始，中国城市的发展由以往的横向扩张逐渐过渡到向高处延伸，商业综合体就是一个生动写照，所以，建筑供电的理念也要不断更新，以适应商业综合体的出现。

本文首先详细介绍了商业综合体供电系统设计的一般原则，理清商业综合体建筑电气设计的整体思路；然后从多方面重点讨论了商业综合体弱电系统设计方法，为建设更智能、更节能环保的商业综合体奠定技术基础。

1 一般原则

商业综合体的建筑面积一般都比较大，多在18万m2以上。一般采取以下准则进行供电负荷估算：地下室停车场之外的商业部分按照100W/m2估算，车库可按25W/m2估算。以18万m2的商业综合体为例，其地下车库按3万m2计算，这样算下来供电容量有15750 kW，变压器装机容量至少也需17600kW。一般来说容量在6000kW以上电源进线就应采用35kV电压支持，有的地区电力规定在5000kW以上采用35kV，因此，一般商业综合体应该采用35kV电源进线，其楼内配电系统见图1。

作为一个比较庞大而重要的建筑，楼内的消防负荷等级是一级负荷，其他比较重要的负荷如电梯、电信机房、网络机房、污水泵、生活泵、商场超市的备用照明等都属于一级负荷的供电范畴，基于以上考虑，如图1所示，引入建筑一般均考虑采用2路35kV电源，在负荷中心及与其他区域联系便利的区域设置一座35kV变电站作为全楼的供电枢纽，在其他负荷相对集中的区域设置10kV的分变配电室[2]。因为引入的2路35 kV电源都是供电可靠性较高的电源，一般可以不再考虑设置柴油发电机组作为备用电源；但对于特别重要的负荷或切换时间要求较快的场所使用集中式蓄电池作为备用电源，如消防报警系统及应急照明的备用电源。

图1 楼内配电系统

电气竖井的设置原则。地下层负荷率相对较低，可以多个防火分区共用一个强电竖井。对于地下层商业可采用电缆放射式供电，地下层车库考虑采用电缆树干式供电。

地上的设置原则为一个防火分区应考虑设置一个强电井，强电井的进深不宜＜1.2m且裙房部分与高层部分的电气井宜分开设置。

由于地上商业及办公楼的使用方法不确定，对负荷要求的供电等级也不确定，故其一般负荷的供电采用密集式插接母线供电以便于每层用电负荷可以灵活的调节分配。

基于地上商业部分的分隔比较灵活并且总随着业态的调整而发生变化的特点，从供电上也应该灵活多变。一般来说可以从竖井采取放射状供电，每路供电覆盖一定的区域，在每个供电区域内设一个供电总箱，在此总箱内设电表计量再引出各商铺的供电回路，此处的电表及分支回路可以灵活调整。办公层由于分隔相对固定并且一般分隔面积较大，可以考虑将电表箱集中设于电井内引出分支回路。

楼内的应急照明一般包括疏散照明、安全照明、备用照明3类。对于公共走廊的照明采用一般照明与应急照明间隔布置的做法，一般应急照明可与普通照明采取1∶3的关系，应急照明也参与到平时的照明当中，对于商场等大空间场所因装修风格各异，应急照明灯单独设置且平时不点亮，疏散指示灯需常量。应急照明在某些场所应满足作为备用和安全照明的照度要求，同时作为值班照明使用。为了安全及竣工验收，在每个柱跨内考虑设置一盏应急照明灯，由集中蓄电池柜供电。商铺的应急照明，仅在消防及其他紧急状况时点亮，不影响租户的装修。

因为商业和办公的分隔可能会调整，承租方普遍会进行二次装修，一般普通照明及插座的供电仅预留到配电箱就可以了，以避免重复投资。

照明系统能耗较大且可导致制冷负荷的增加，故应考虑智能照明控制系统。智能照明控制十分重视节能，在大的空间按区域设置亮度探测器及红外探测器，可以根据白天室内的亮度自动调节照明灯的数量以及控制百叶窗的开启程度并根据红外探测器可以在商业区域无人时自动将灯调暗，还可设置时间场景，根据是否是黄金时间段来控制亮度。走道在无人或人少时可自动调暗或熄灭，采用智能控制系统后约可节省30%的照明用电。

在建筑物里必须考虑设置漏电火灾报警系统，能够精确监测供电系统的泄漏电流和非正常温升等电气性能，以防泄漏电流和非正常温升引起电气火灾。对于商业综合体来说在配电室监测漏电电流的模式已经不太适合，基于每个回路的供电范围大，每路配电室的正常出线上的泄漏电流可能已达到漏电监测的报警值，很容易误报，必须将漏电火灾报警设置到层，在每个电气竖井里设置漏电电流探测器，这样监测的区域更加精确，减少误报率，一旦报警可以迅速找出隐患所在，做到防患于未然。

结合建筑设计还有几个应当注意的小问题，往往注意不到，但是一旦遗漏解决起来还比较麻烦。首先幕墙的接地，应当在建筑四周外墙处预留接地板以便后期安装幕墙时满足其钢龙骨接地的需求，接地板直接就近与柱子内的防雷引下线焊接，接地板预留数量参照二类防雷建筑的要求间距≯18m。其次还有航空障碍灯的安装应在设计阶段就结合建筑立面预留安装位置并且预留管线，控制箱的位置可以放在中间楼层的位置以减少供电距离，还可以选择太阳能式的航空障碍灯。另外还需注意的问题是需考虑给屋顶擦窗机预留电源并应该将管线预埋到位。

对于一个建筑来说，需要与外界联系的弱电线路一般有：电讯线路、有线电视线路、外界周边的安防线路，可能还有其他相关的消防报警线路；网络虽然作为楼内所有弱电系统的支持平台，但只是在建筑内部自成体系，与外界的联系通过电讯线路即可。针对楼内进出的线路一般在地下一层预留电讯及有线电视的设备间，考虑到运营商的不同一般预留2间电讯机房，安防及消防进出线路一般不需专门进预留房间直接引入竖井即可。弱电竖井的选择可以不受防火分区的限制，但是网络布线有距离的限制，从弱电井至走廊末端的距离不宜＞80m，大空间由弱电井至最远处网络出线座的距离不应该超过95m。考虑到弱电机柜的深度，弱电井一般进深也应在1.2m左右。

综合体内应考虑设置的弱电机房包括网络机房、楼控机房、消防报警控制中心、安防控制中心[3]。网络机房一般要考虑防静电及防尘，同时应设置UPS室提供备用电源，网络机房一般设置发热量较大，可不考虑采暖仅制冷，制冷量一般可按照400W/m2考虑，UPS室载荷较大结构应予以考虑。消防控制中心一般与安防控制中心合用，但各自有专用的工作区域，消防安防控制中心应该设置在建筑物首层有直接对外出口，单独设置自己的卫生间和空调设备。楼控机房应该毗邻消防安防控制中心，因建筑物面积较大控制项目较多，不宜再与消防安防合用控制室，否则显得较为混乱。

2 弱电系统设计

2.1 火灾自动报警和消防联动控制系统

商业综合体的建筑一般属于一类防火建筑，火灾自动报警系统的保护对象等级属于特级，采用控制中心系统，按功能及使用分区如商业、餐饮、办公等分别设置区域报警控制器。广播考虑消防与平时合用，广播控制柜放在消防控制室，广播扬声器的密度应远大于作为消防广播的要求，间距考虑在10~12m较为合适，另外在独立的商铺和办公房间也应当适当考虑设置扬声器。

2.2 综合布线系统

进线采用单模光缆，楼内数据干线采用多模光缆，语音干线采用三类非屏蔽大对数电缆，考虑到语音数据之间的通用性和互换性，数据和语音的水平铜缆全部采用六类4对非屏蔽双绞线。部分高标准办公室设置少量光纤点（光纤到桌面），考虑到语音数据之间的通用性和互换性，数据和语音的水平铜缆全部采用六类4对非屏蔽双绞线。

部分公共场所如大堂、会议厅、多功能厅等及领导办公室设置少量光纤点（光纤到桌面），网络带宽达到千兆到楼层，百兆到桌面，局部特殊区域也可以设置千兆光纤到桌面。考虑WLAN无线网络服务，在大堂、会议厅、多功能厅等公共场所设置无线接入点，还可考虑在高级商务楼层有线无线双重覆盖，提升客户体验，提高客户满意度。对大厦局部单位可以考虑单独组建办公内网。楼内的网络带宽达到千兆到楼层，百兆到桌面。

2.3 安全防范系统

1）CCTV监控系统。考虑组建一个以IP网为传输平台，数字与模拟相结合的视频监控网络。摄像机摄取的图像经本系统的视频服务器转换成IP数据包进入IP数据传输网络后输出两路，其中1路送至视频网络视频解码主机解码后投到监控中心电视墙上，监控中心值班员可通过控制终端选择任一图像至电视墙或投影单元；另1路送至监控专用IP-SAN存储录像系统。系统前端摄取的所有图像均进入录像设备进行集中存储，视频存储时间为不少于30d，可通过PC机控制单元本地进行视频录像回放及监控配置。视频服务器可接入分支机构与公司总部的专线传输网络进行远距传输，可以通过传输网络对相应视频录像进行回放及监控，支持本地及远程单路或多路组合选择回放。同时设置一套录像管理服务器，通过视频传输网管理所有接入该网络的数字录像设备。

系统对重点监控区域进行实时的视频分析，当出现异常情况时发出报警信号给监控中心的值班员，按8路视频信号设置视频分析功能。

（1）重要区域使用彩色摄像机，一般区域可使用彩色或黑白摄像机。

（2）重要位置可以设置红外探测器并与CCTV监控系统联动。

（3）室外使用带云台的自动光圈、变焦球型摄像机。

（4）大堂使用旋转变焦球型摄像机。

（5）各走廊、电梯厅、餐厅、俱乐部及其他公共区域为固定式半球摄像机；电梯轿厢为半球摄像机。

（6）地下车库、车辆进出口及其他通道使用固定摄像机。

监控系统的视频传输设备是视频监控系统中的重要辅助设备，将为大厦内的视频监控图像、控制及电源网管提供传输通道。视频传输设备必须迅速、准确、可靠地传送通信所需数字视频、视频控制及网管信息、UPS电源监控信息及其他数据等。系统集中显示部分电视墙采用现在流行的液晶拼接屏显示系统，整体外观简洁大方、系统故障率低、能耗低；其显示亮度、对比度、色彩饱和度、显示刷新率、使用寿命等均优于传统液晶电视监视墙。

2）防盗报警系统。采用红外、微波、玻璃破碎等探测器，在一些无人值守的部位，根据不同部位的重要程度和风险等级以及现场条件进行周界或定方位保护，例如贵重物品房、重要设备机房、主要出入口通道或消防通道等。探测器获得侵入物的信号，以有线的方式传送到安保监控室，同时报警信号以声光的形式在建筑模拟图形屏上显示（电脑显示屏），使安保值班人员能及时形象地获得发生报警的信息。

所有分布点位的报警信号应直接、及时地传送到安保监控中心，以便大厦安保人员及时赶到报警地点，具体位置根据内装饰的平面格局进行具体设计。

3）门禁系统。对大厦内的主要设备用房进行门禁控制，可以对楼内办公人员设置权限，只允许其访问与其相关的楼层。

4）停车场子系统。应当具有中文自动计时收费，实现停车空位诱导及车行指示的功能。在一个大型的地下车库内，外来人员寻找车位是个大问题，停车诱导系统可以实时提供车场位置、车位数量、空满状态、指引驾驶员行车路线。该系统可以调节停车需求在时间及空间上的分布不均匀，提高停车设施使用率，减少停车等待时间解决车库内的交通拥挤状态，增加商业区的经济活力，合理分配停车区域并结合能源管理对暂不使用的区段合理关闭部分设施以达到节能的目的。

5）消费及一卡通系统。为内部员工消费单独设置消费系统，主要考虑在餐厅预留POS机，以满足内部员工的就餐问题，可以设定消费权限，详细记录消费时间及金额等信息。同时可以对内部员工采用一卡通，将门禁、停车场、考勤、消费、巡更、电梯等统一进行完善而专业的管理。

6）巡更系统。采用离线式巡更。

（1）通过巡更系统，强迫保安人员在夜间能够巡查到位，不留死角。

（2）通过夜间巡查对准备盗窃的人员进行震慑。

（3）通过改变巡更周期和路线，不让准备对大厦进行盗窃的人员摸出规律，实施盗窃。

2.4 有线电视系统

建筑内引入有线电视信台的信号，同时在屋顶设卫星天线接收卫星信号，通过数字电视信号的传输，在电视上可以实现上网冲浪，视频点播等功能。

2.5 楼宇自控系统

系统以网络服务器为中央工作站，通过计算机高速局域网络进行数据实时传输，完成集中检测和系统优化控制，现场末端采用模块化设备控制器（DDC）实现就地控制。

根据大厦的业态情况，主要对空调机房内的空调机组、给排水系统、送排风系统、冷热源系统的监控并具备与配电系统的集成功能。

通过电脑控制程序大厦进行监视和控制，统一调配所有设备用电量，可以实现用电负荷的最优控制，有效节省电能，一般可节省15%～20%的能源。采用集中电脑控制对机电设备进行管理，可以减少配置设备运行、维护人员。

大厦内的机电设备的运行状态始终处于系统的监视之下，楼宇自控系统可提供设备运行的完整记录，同时可以定期打印出维护、保养的通知单，这样可以保证维护人员及时进行设备保养，因此可以使设备的运行寿命加长，大大降低了建筑运行费用。

楼宇自控系统通过对大厦机电设备中的空调系统进行控制，通过以大厦内外部的周遍环境为参考，对空调系统设备进行优化运算控制，保证室内温度达到夏季26℃，冬季20℃并通过采集车库的一氧化碳含量及办公场所的二氧化碳含量来决定送、排风的运行状况；既提供了舒适的工作环境，又满足了国家规定的中央空调使用要求，同时达到节能降耗的目的[4]。

采用智能照明控制系统可使照明系统工作在全自动状态，按预先设置切换若干基本工作状态，根据预先设定的时间自动地在各种工作状态之间转换。根据大厦的运行规律，对照明进行定时控制；在特殊天气下，根据照度，通过现场面板可以对照明进行控制；可以通过软件对照明进行集中控制，节约管理人员费用，提高建筑物智能化水平，降低建筑物的能耗。

与消防系统进行联动，当有火灾发生时，开启应急照明，保证逃生路线的照明。

3 结语

商业综合体结构复杂，电力负荷类型多样，客观上给其建筑电气设计带来困难。合理的商业综合体建筑电气设计方案不仅要保障其用电安全、可靠，还应更经济、更环保，这就需要协调其中的多种用电设备，综合考虑，合理布置，方能充分发挥商业综合体的商用、民用价值，提升建筑整体效用水平和智能水平，打造舒适、安心的工作、休闲娱乐和生活环境。本文提出了商业综合体整体建筑电气设计的一般性原则，从节能和智能两个目标出发，重点讨论了商业综合体弱电系统的设计方法，为商业综合体电气设计提供技术支撑。

[1]王 滔，周 闽.城市核心区大型商业综合体设计——以成都百货大楼重建项目为例[J].四川建筑，2010，30（1）：40-44.

[2]王 晔.城市综合体建筑电气设计特征[J].现代建筑电气，2012，（4）：22-24.

[3]裴 宁.凯悦中心商业综合体水电设计构想[J].中国城市经济，2011，（29）：61-62.

[4]崔 建.浅谈城市综合体项目电气节能措施.现代商业[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

韩 瀛/男，1974年出生，高级工程师，天津大学建筑设计规划研究总院，从事建筑电气设计工作。

□乌聪敏、李 研/天津大学建筑设计规划研究总院。