前言
在当前的城市建设发展中,建筑设计趋向于集中化、规模化和功能化方面,以大型商业建筑而言,具体包含着多种功能,有着综合服务性强、空间面积大、工艺设备较多与人员密集的特点,同时在电力消耗上有着整体负荷分散且部分区域高度集中的特点,在进行供配电的方案设计中,一旦出现设计不合理的现象,就容易引发断电、跳闸等问题,既无法满足商业建筑的正常电力需要,也存在电力浪费问题。因此有必要从节能环保的角度出发,进行大型商业建筑供配电合理节能的设计。
1、工程概况
以山东省某市区的大型商业建筑为例,总面积占地约33400m2,具体在地上建筑面积约为88423m2,地下约为42553m2,其中地上部分建筑共四层,共计高度在22.5m左右,且楼层实现全部商业化。在管理中进行分区域管理,地上部分存在体育场馆、冰场、零售、饮食、电影院等区域,具有功能多样的特点;地下两层主要是商业、超市、停车和设备用房区域,为了更好地满足各方面的电力需要并实现节能设计,在建筑工程初进行了供配电方案的设计工作,具体如下所示。
2、大型商业建筑供配电合理设计的原则
2.1经济性的设计原则
大型商业建筑供配电合理设计的原则,首先需要关注设计在经济方面的特点,如果在忽略企业建设成本的基础上,盲目进行节能设计,在成本投资过高下,会严重超出预算,不仅会影响大型商业建筑的正常完工,也会在工程质量不达标、电气施工不合理的问题下,逐渐降低电力应用的效率,存在较大的电力隐患和浪费问题。
2.2实用性的设计原则
对于大型商业建筑而言,其本质是一栋建筑,需要在电力设计中确保设计具有实用性,可以可以提供给建筑使用者较多的服务与支持。为此,在落实适应性的原则中,需要合理借鉴其他企业电气节能化的设计,在考虑自身建筑需求下,绩效电气设备的选购、供配电方案的设计,避免在过度追求节能效果下,忽略建筑的实用价值。
2.3节能性的设计原则
节能性原则基于经济性原则和实用性原则基础上,延伸的设计原则,结合当前大型商业建筑的项目工程施工看,对于电力的需求较大,通过引入合理节能的电力设计技术,可以更好地降低电力的浪费,进而实现节能减排的目标,进一步体现和发挥大型商业建筑的价值。
3、供电方案设计
3.1 负荷等级确定
结合《商店建筑设计规范》(JGJ48-2014)中的相关规定,针对大型商业建筑、休闲娱乐、购物广场等方面,在高度低于24m时,电力的供应需要采用一级负荷。在实际的大型商业建筑设计施工中,项目的供电电源等级为20kv,且高压侧进行联络柜的设计。下面进行商业建筑中多方面负荷等级的确定:
第一,在消防负荷中,结合大型商业建筑中的高密集人流量,需要在确保人民安全下体现建筑的价值,因此在电力节能设计中,需要关注消防负荷方面的工作,例如消防泵、消防设备和货载自动报警系统等方面;
第二,营业区域照明,在保证消防负荷满足消防安全的需要下,为了提高商业建筑的光照度,需要保证各营业区域的照明具有电力供应稳定性的特点,满足商家和客户的需要;
第三,安防电源,作为建筑中的关键功能部分,安防电源时建筑安全性的标志之一,需要做好安防电源的设计和施工工作。另外,一般在大型商业建筑中,会用到二级负荷,一般包括中央空调、自动扶梯等方面;
第四,双电源,在应用二级负荷的条件允许下,可以利用二路电源进行供电,尤其是消防常用的二级负荷,有着较高的应用价值。同时,在一级负荷中,不仅要关注以上分析的安防电源、二路电源,也可以设计应急电源,简单将对特别重点的负荷进行三电源供电,显著提高重要负荷的需求,一般第三路自备电源使用柴油发电机发电,或者利用整流逆变装置电源等。
3.2负荷统计
在电力方案设计中,当完成大型商业建筑的供电容量后,需要设计单位与项目招商单位进行沟通,及时对商业的业态类型、分部规划和区域进行了解,同时也要对项目的后期营运、整体定位进行明确,在充分体会营运和招商的意见与要求后,确保影院、餐饮、超市、冰场、KTV 、雪场等区域有着充足的电力支持。需要注意的是,需要设计人员考虑后期区域中增加的电力设备,例如排油烟机、分体空调等大功率电器,在借助调查、信息收集肯定不同区域中的整体业态规划、分布区域特点和主力店的需要下,做好建筑用电总负荷统计。
3.3系数选择
系数的选择是较为重要,不过在当前大型商业建筑的供配电设计应用较少下,缺乏具体明确的系数选择规定,需要结合实际的施工设计经验和绿色环保理念进行系数的选择。
4、电气设计
在进行大型商业建筑供配电的节能设计中,既要具有对应的可持续发展理念,也要在技术层面对变配电所、强弱电管井、断路器和导体进行选择和管理工作,确保节能设计工作在理念、技术的支持和引导下,满足当前大型商业建筑的电力节能需要,具体在电气设计方面有以下几点:
4.1 变配电所配置
在大型商业建筑中,通过变电所的科学合理设计,可以有效提高内部配件的节能效果和使用寿命,同时也要关注对变配电所的维护保养工作,避免在长时间运行中出现线路老化和设备故障等问题,降低电能的利用效率。需要注意的是,在实际的供配电配置中,要求相关设计人员结合实际的商业建筑需要进行合理配置,不能盲目追求节能效果,影响人民在商业建筑中的生活质量。
4.2强弱电管井设置
在电气节能设计中,要关注对强弱电管井的设置,可以有效提高电力的节能效果。具体需要将强电管井的服务辐射半径设置在50m左右,弱电管井的服务半径设置在60m左右,且安装位置的选择要落实好商业价值原则,占用价值低的商业区域。当存在后勤走道时,可以将其设置在后勤走道区域中,在缺乏后勤走道下也可以将可以设置在公共偏角区域,从另一方面体现节能价值。
4.3断路器和导体的选择
结合不同商业区域内的功能具有差异性,因此在用电设计中,要对断路器的选择进行合理考虑,需要留出部分余量,在避免负荷过大出现电机故障下,提高电力的应用效率。具体而言,可以利用插接母线进行供电,既可以满足大型商业建筑的需要,也可以提高电力应用的灵活性。同时对断路器的定值调节性能进行分析,要求应用可调整定值的的断路器,在对用电进行合理调整下,避免在区域电力出现异常应用下,出现供电失稳的问题。
5、结语
综上所述,结合大型商业建筑而言,具有设计复杂化和施工复杂化的特点,同时结合新时代发展对建筑用电方面的需求,要求电力设计既要具有安全性,也要具有节能性,满足可持续发展战略的需求。不过当前部分大型商业建筑的供配电设计具有一定的缺陷,需要在供电方案设计方面关注负荷等级确定、系数选择和负荷统计等工作,同时在电气设计方面也要强调变配电所配置、强弱电管井设置、断路器和导体选择等方面工作,在有效的节能设计下,满足后期商业建筑的可持续发展需要。
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