大型商住综合体的重点问题分析

刘闵

（中信建筑设计研究总院有限公司，湖北 武汉 430014）

住宅和多业态的商业综合体类项目是近几年我国开发量较大的建筑种类之一，近两年全国预计将至少开出500多个大中型商业项目，总体量超过上千万平米。此类大中型商业的功能众多、业态多样、布局多变、需求不一。其中最关键的就是对用电需求的不确定性，对电气专业的供配电设计提出了更高的要求。

1 项目概况

本项目总用地面积约4．36万m2，总建筑面积约36万m2。为商业、写字楼和住宅综合体，地上由7层商业及4栋超高层住宅（1#，2#，3#，4#楼）和1栋超高层办公楼（5#楼）组成；地下四层。其中，地下一层为商铺，地下二层至四层为车库。

2 单位指标法负荷计算

负荷计算是供配电设计的基础，也是构建整个供配电系统最重要的一环。大型商业综合体内，租户区各店铺在设计阶段尚未进行招商，提不出具体的用电需求，且商业区店铺分隔不确定，各店铺面积后期根据招商情况亦存在较大变数。这些因素给电气专业的供配电设计带来了极大难度。准确无误的负荷计算是供配电设计的前提。

2.1 餐饮负荷

商业负荷中耗电量最大的属餐饮，由于商业招标未开始，除已经确定引进主力店外，本工程的餐饮业态区域还未确定，这就给负荷计算带来了更大难度，单位指标太低满足不了后期商户的用电需求；单位指标太高会造成一次投资的浪费。不同类型(重餐饮和轻餐饮)、不同饮食文化背景(中餐和西餐)的餐饮差别也很大。《工业与民用供配电设计手册》（第四版）中，对中大型商业要求均按照120W/m2的指标，但就目前的实际需求来看，餐饮实际用电需求远远大于该项规定。现在不少商业地产开发商有比较成熟和丰富的经验。较多的

潜在租户是以往有过合作的商户，对其使用需求有比较明确的了解。根据以往经验，并且和建设方协商，对供电容量做了如下约定：

（1）1F、2F、3F商业按照零售业态预留电量，按照150W/m2考虑。

（2）B1F，4F～6F除已确定主力店外，其余商铺均按照300W/m2餐饮预留电量。

（3）办公建筑按照100W/m2考虑。

2.2 充电站负荷

近年来，随着电动汽车行业的发展和对生态环境的关注，国家相继出台了一系列的政策和要求来推广电动汽车等新能源汽车的使用和发展。

充电桩汽车是新建工程中服务型新增负荷，其负荷容量比重较大，其负荷容量的计算宜根据充电车充电时间的特点综合考虑。本工程总停车位2279辆，其中充电桩停车位456辆。考虑到一次投资的经济性，充电桩车位充电容量暂按照7kW/台考虑，充电桩总容量为3192kW。充电桩的需要系数是目前的一大难点，缺少大量统计数据的支持。对于住宅小区来说，居民用电高峰在18：00～23：00之间，而电动汽车充电大多在车主下班回家之后，由于居民电价实施峰谷电价，因此设计上可以考虑将普通居民慢充设置时控开关，在每天22：00之后充电，错开居民用电高峰，充分利用变压器容量。但是，商业区域充电设施与住宅小区的使用情况不同。商业综合体白天为用电高峰，车进入商业地下室停车之后即有充电需求，此时正是商业运行的用电高峰期，充电桩用电与商业用电同时进行。写字楼一天的人流特点亦与商业相似。

大型商业住宅综合体需兼顾以上运行特点，变压器容量配置要有适度超前性，并且要兼顾运营，维护检修及管理需求。既要满足用电高峰期的用电需求，又能够在用电低估通过变压器的运行调配，减少变压器的损耗，降低运营成本。

负荷计算范围内，不可能同时出现负荷的不叠加，备用设备以及专门用于检修的设备（如动力站的起动机等）和工作时间很短的设备（如电动闸阀）可以不计入负荷计算范围。计算正常电源的负荷时，仅在消防时才工作的设备不应计入总设备功率。同一计算范围内的季节性用电设备（如采暖设备和舒适性空调的制冷设备），应选取两者中较大者计入总设备功率。基于以上计算原则，本工程总安装容量32470kW，经功率因数补偿后，计算负荷分别为：Pj=21717kW，Qj=6338kVar，Sj=22623kVA。

3 变配电系统的构成

根据负荷计算结果，与供电部门沟通后，本工程设置两处开闭所，一处中心配电室，采用四路进线电源方案，两路一组，分别来自不同的降压站。

3.1 变配电所等设备用房设置

结合商业综合体业态分布及物业管理需求设置变配电所。本商业综合体含有住宅、办公、商业、影院等；根据建设方的要求，各功能业态设备用房需要单独设置，以便后期各自运营维护管理。另外，柴油发电机也需要分不同的业态设置，外资公司高档项目中习惯称之为“应急电源”，并将其明确列入招租条件中，该电源有别于消防应急电源，往往接入租户重要负荷。其配电系统在《建筑防火设计规范》GB50016-2014中有描述，由变压器低压柜配出应急母线段，与柴油发电机之间多一级切换。除电气设备用房按照业态分开设置外，空调制冷机房以及水泵房均按此原则来设置，由于办公、商业空调机房的容量较大，单独设置制冷机房变配电所为其配电，在非空调季节期间，可以停用该变电所，降低变压器的无谓损耗，使得管理维护更方便。

3.2 变配电系统

本工程变配电所的设计颇有特点，变压器两两一组设置，变压器低压侧母线设置母联开关，单母线分段方式运行，每组母联开关设自投自复/自投不自复/手动的3种组合方式转换开关，低压侧两段母线自投时应自动断开非保证负荷，以保证变压器对相对重要负荷进行供电。主进线开关与联络开关设电气连锁，任何情况下只能合其中2个开关。柴油发电机组为本项目重要的负荷或小幅负荷供电，在相应的变压器母线段外侧，设独立消防应急母线段为消防负荷供电，在相应的变压器低压侧设重要母线段为重要负荷供电。应急母线平时由市电供电，当市电停电时，柴油发电机自动启动，并在15s内送电，柴油发电机组电源与市电电源设置电气及机械互锁开关，确保市电与发电机不并网运行。

4 可扩展的末端配电系统设计

商业地产为满足市场租户的需求，所以负荷的不确定性大，不断调整商铺的性质，使得负荷总在动态变化之中。单一商铺的用电性质不可预测，但是一层楼，几层楼或者不同楼层的同一防火分区多商铺的负荷可以相互调配，总体干线比较好把控。同一防火分区上下贯通的商铺采用树干式供电方式，其供电母线宜尽可能选择大电流母线，并采用母线插接线供电，必要时可以设置2条母线同时供电，提高供电的可靠性。不同楼层的同一防火分区不可能都是餐饮或者其他相同业态，用电容量也有很大差别，各层之间的配电容量可以相互调配，亦能够满足不断变化的商业招商需求。

末端各商铺的供电采用放射式供电，每层各商铺大小不一，用电需求也不一样，这也给配电箱的供电容量提供可扩展的空间。各商铺租户电源的配置是商业建筑配电系统中至关重要的内容，商业租户电源一般集中设置在楼层或各商业分区的强电间内。根据商业分区集中设置租户电源时，需充分考虑低压供电半径，合理设置强电间的位置。

目前末端配电箱存在灵活性不足和易造成浪费的问题，末端配电箱宜采用模块化配电，在确定末端出线回路后，同等尺寸规格的断路器可以灵活配置，配电箱内可提供12、18、24、36、48等位数规格，每个MCCB占用3位模数。采用此类配电箱确定总断路器的壳架电流和馈出回路数后，选用相应模数的配电箱即可。此类配电箱能够很好的解决配电需求的变化、商业分隔的调整、末端配电箱种类繁多、订购困难、供货时间长等商业共性问题，使得商业综合体的末端配电具备良好的扩展性。

5 结语

大型商住综合体的需求千变万化，但从电气设计的角度上有规律可循。大型商住综合体各业态的设备用房宜分开设置，设备配置宜能满足不同的用电时段、季节的控制维护需求，并方便后期物业管理及费用结算。其用电容量不仅需要考虑各店铺的需求，更要注意新增服务型用电的需求，分析各容量需求的用电特点，合理选用各类用电设备的需用系数和不同类用电设备的同时系数，既满足客户的用电需求，也要有效避免变压器容量的闲置和浪费。由于笔者水平有限，文中难免出现错漏之处，望各位同行批评指正。目前的规范和技术措施没有对各类商铺的用电参数指标进行细化，工程设计中的负荷计算缺少依据，大多数情况只能靠设计人员凭借以往的工程经验进行计算。希望相关单位针对已运行的不同商业进行调研和评估，总结一些实用的经验和数据，使电气设计更加适应当前的商业项目特点，电气系统的配置更加经济合理。