商业综合体电气设计管理中的一些体会
摘要
商业综合体电气设计管理工作涵盖了一次电气设计、二次电气设计、智能化专项设计、灯光专项设计、专项深化设计的管控内容，本文针对项目管理中遇到的一些问题，阐述分析需注意的要点，总结设计思路，并给出一些参考做法和建议。
1.前言
随着城市发展，商业综合体项目大量涌现，其产品定位和功能属性有所升级，机电系统也越来越繁杂。本人从事建筑电气设计多年，现在商业地产公司负责电气设计管理工作，在多个综合体项目的管控中遇到了林林总总的问题，本文将从设计管理的角度谈谈对一些问题的认识及注意点，并结合公司管控标准及项目经验提供规范之外的参考做法，以期能对设计带来一些帮助。
2.一次电气设计
2.1 负荷指标的选择
根据商场业态规划及实际招租情况，目前商业综合体中餐饮店铺的比重趋向增大，其中电餐饮的数量也在增多。究其原因，是因为：由于愈多的餐饮为了提高上餐速度，大量使用电加热设备进行烹饪或二次加工，用电设备增多；公消〔2016〕113号文件中加大了对总建筑面积大于10万平方米的城市综合体的消防要求，商场地下餐饮不得使用燃气，继而电餐饮增多。另外，一些大商户为追求铺内更高的环境舒适度，其设置的独立空调系统制冷量指标变大，电量也会随之增大。不管是在建项目商管的陆续提资，还是接手的一些商场改造项目中，都遇到了电量增容的问题。
《商店建筑电气设计规范》、《全国民用建筑工程设计技术措施（2009）·电气》提供了一些基本的负荷指标，同时负荷指标的选择也要根据甲方自身的招商策略，并结合以往项目的运营数据，做到经济合理；同时该指标也要顺应商业综合体的产品迭代特征，作相应的更新和调整。
方案阶段使用负荷密度指标法，建议变压器装机总容量（含空调主机负荷）的负荷密度按130VA/m2估算，其中“面积”为商业建筑面积（预留餐饮面积按35%~40%考虑），不含塔楼、车库，可根据项目情况适量调整。
初步设计和施工图设计阶段采用设备安装容量和需要系数法计算，根据业态情况、租户标准、用电设备功率等综合确定。餐饮及零售商铺的单位面积功率指标建议如下：
表1-1：餐饮及零售商铺的单位面积功率指标
然而，对一些在营商业项目调查后发现，变压器运营峰值负载率普遍偏低，负载率区间大概分布在30%~60%。餐饮业态负荷密度实际运营值大多小于200W/m2，非餐饮业态负荷密度实际运营值基本小于100W/m2。所以在招商过程中，需要对商户的用电需求重点管控，根据商家的设备表核算，合理沟通协议电量。
另外，一些大型超市（如山姆超市）要求独立设置变配电室，采用高压计量（直接向供电部门缴费），建议按220VA/ m2（含制冷站电量）估算电量。
2.2 高低压配电
商业项目的高压供电方案需在前期阶段进行供电征询，一般采用“高供高计”的计量方式，高压不带母联，一路10kV高压线路最多带12MVA的负载。江苏省高可靠性费的收取政策见物价局文件“苏价工函〔2005〕157号”、“苏价工〔2009〕213号”，需注意的是文件中所述“每一回路的约定容量为合同约定的该路电源最大供电容量，即在其他回路电源失电情况下，该路电源为保证用户认可的重要负荷运转而允许供给的最大容量，有别于变压器容量。”
由于商业项目室外用电需求点较多，如室外景观用电、室外标识标牌用电、室外运营活动用电、室外充电桩等，用电点分布较零散，需在建筑外墙的四个方向留足一定数量的出户管及手孔井，方便室外用电线路的敷设。
商铺内预留接线箱的设置原则，建议如下：
表1-2：商铺内预留接线箱的设置原则
因地下车库的综合管线较密集，对于车道灯及车位灯，为便于安装及考虑美观，照明灯具最好使用金属槽盒灯；后勤区的走道照明使用壁灯，利于避让风管。车库车道及车位灯可选用雷达感应车库灯，可延长灯具使用寿命，并达到节能的目的。另外地库潮湿场所可采用KJQG节能高耐腐模压增强底电缆桥架，以提高桥架的耐腐蚀性能，降低后期的维护成本。
对于消防水泵房里的消火栓泵及喷淋泵控制箱（拼柜），有些厂家会将机械应急启泵装置单独做一套或多套应急启动柜（作者建议将机械应急启泵按钮设置在水泵控制柜中，以减少柜体数量），如该组拼柜放置在消防水泵房控制室内，控制室的长宽尺寸要注意留足，以便柜体布置。并满足：消防水泵控制柜设置在专用消防水泵控制室时，其防护等级不应低于IP30；与消防水泵设置在同一空间时，其防护等级不应低于IP55。
2.3 室内综合管线
商业项目室内布置多个中庭及采光顶，室内设计方案为追求更好的动线及效果，往往造成部分区域走道空间过窄，吊顶内管线布置空间受限。所以需要设计院在扩初阶段根据机电设计方案排布主干路由，并及时提出机电需求。在施工图设计阶段应对各专业管网综合布置，管网综合原则如下：
1.施工图中机电主管道及吊顶内设备均应进行平面和标高定位；
2.重力排水管与主风管交叉时，风管避让重力排水管（排水管等无压管道因为受重力条件的限制，应尽量贴梁底安装并保持直线、避免翻转）；
3.除喷淋支管及喷淋头、灯具、烟感/温感/广播等消防末端设备及其配线外，其他机电管线不与主风管重叠，以上机电管线占用主风管底部至吊顶板底之间的空间；
4.有压水管或强弱电桥架与主风管交叉时，前者让后者，利用风管与梁的间隙翻越（大口径水管及风管，因为翻转成本高、占用空间大，排布时尽量减少交叉翻转；小口径有压水管、桥架等易于翻转的管道，布置时应充分利用剩余的吊顶空间）；
5.弱电金属槽盒与强电桥架交叉处，弱电金属槽盒上翻，错开安装。
公共区域管线综合布置示意见图1-1和图1-2：
图2-1：商场中庭两侧管线综合示意图
图2-2：商场通廊两侧管线综合示意图
若发现吊顶标高与机电综合管线标高发生冲突，建议如下步骤处理：
1.首先合理调整有压水管、桥架的排布，在同一高度上尽可能排列更多的管道；
2.如调整排布仍无法满足吊顶标高，可考虑修改风管、桥架的设计尺寸，降低高度并增加宽度（为减少风管的阻力损失和风机的耗功，矩形风管宽高比的最小值为4，最大值为10；桥架的最小宽度按单排电缆敷设所占用的宽度考虑），或修改机电个别管线路由；
3.如通过前两步仍无法满足吊顶标高，应与精装设计协调，修改吊顶的标高或造型。
商业项目大多会有BIM设计，BIM设计顾问应将所有室内综合管线的图纸表达完整，包含机电设备、管线等精确数量、尺寸、形状、位置及方位的具体系统或组件，并出具碰撞报告及给出解决方案，不能仅仅是做“翻模”工作。建议BIM从扩初阶段即介入，完成对扩初阶段的净高分析，提供净高分析报告及层高设计优化方案。另外，对于室外管综、屋顶设备布置优化等内容，也可由BIM设计完成。安装单位参考BIM图纸进行机电管线施工，BIM设计顾问应对综合管线兜底。
2.4 电气消防
在火灾自动报警系统中，有些商铺后期分割的房间太多（尤其是KTV），火警设备也会随之增多，按国标要求所设置的短路隔离器，需要适当预留一些；另外，在精装设计时，为配合装饰结构及布置美观，二次机电设计时通常会调整烟感位置及数量，火警系统要考虑此部分裕量。
对于某些商业中庭设置的大空间智能灭火系统，其前端探测报警系统不建议使用线型光束感烟火灾探测器，因中庭会悬挂一些装饰或广告，甚至会有一些灯光舞台效果呈现，用红外对射可能会产生误报。大空间灭火装置的消防水炮，其定位器自带双波段红外/紫外复合火焰探测器，前端探测报警系统建议采用图像型感烟火灾探测器，同时也满足《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-2013第12.4.1条的要求。
3.二次电气设计
为满足商管运营需求，K位（又称多经点位、岛铺）的电源设置原则：在K位附近天花吊顶内设置三相电源隔离开关箱（带检修门），所在空间有柱子的，在每根柱面下部设置10A电源插座，无柱的，设置隐藏式地插。对于室内运营活动用电，电源设置原则建议：用电点附近天花吊顶内设置三相电源隔离开关箱（带检修门），沿所在的墙或面柱面预埋JDG管及金属接线盒（尺寸200W*100H*80D，暗装，底边距地300），后期活动使用时穿线。
末端插座布置原则：沿室内走廊边（或结构柱上）每25m和所有通向室外消防通道口处设一个16A五孔清洁维修插座，暗敷管线；中庭玻璃护栏附近每15~20m安装10A插座，供促销及商场活动使用；每个花车提供1个10A单相地面插座；每台ATM提供1个应急电源插座；每个收银台提供6个10A应急电源插座。地面插座采用螺旋式地面插座，插座保护盖板应与地面持平；地面插座需配合精装地面铺装，不应设在不同地砖接缝处；考虑到地面清扫及防止积尘，插座的防护等级建议为IP55。另外，每个有装饰的柱子和靠公共走廊的柱面上，提供一个接线盒包括电线，居中设置，底边距地1500mm，接线盒利用柱面装饰（如铝板），接线盒不明露。
灯具尺寸（宽度、高度、直径等），要及时提资给内装专业，以匹配灯具的开槽尺寸及留有相应的吊顶内安装空间。考虑到板厚以及龙骨高度，机电桥架及主管道的底部标高一般需高于吊顶净高150mm以上，在空间确实有限的情况下，支架底部以及水电分支管底部标高应至少高于吊顶净高100mm以上且避开嵌入式灯具的安装点位。高大空间的应急照明，需和内装专业沟通安装节点，以便合理设置，满足应急照明照度要求。由于二次机电设计时，商业项目精装区域照明回路较多，为便于线路安装，二次机电的电气回路建议单独敷设金属槽盒。另外，公区卫生间的照明采用智能照明控制系统，现场可不再设置翘板开关。
另外，在精装顶面机电点位综合排布时，火灾自动报警系统及智能化的点位，因为布置比较灵活，通常会为了装饰效果避让其他点位，所以需复核火灾探测器的保护半径以及消防广播、手动报警按钮的设置距离。
4.智能化专项设计
4.1 机房设置及三网合一
机房设置情况参见下表：
表4-1：机房设置情况
对于光纤入户，根据设备布置及跳线或熔接方式不同，有两种设计方案：
方案一：弱电机房分别设置3个ODF架，接入3家运营商光纤信号，作为一级分光处。各个弱电间设置1个光缆分纤箱（分3个仓位，视商户需求跳线，由运营商提供），作为二级分光处。二级分光及前端的设备、管线建议由运营商施工。
方案二：弱电机房分别设置3个运营商机架，接入运营商光纤信号，作为一级分光处；同时，弱电机房内设置1个ODF架（个数视项目需求），作为二级分光处。运营商机架与ODF架的连接采用单模光纤跳线（视商户需求跳线，由运营商提供）。各个弱电间设置1个光缆分纤箱。一级分光及前端的设备、管线由运营商施工。
每间商铺设置1个弱电箱，弱电箱内光纤预留10m长度或光纤熔接后，供后期租户装修移位，弱电箱在商铺内柱子吊顶内安装，箱内AC220V电源由商户自理。
4.2 建筑设备监控系统
BA系统监控的点位较多且复杂，哪些设备需接入BA系统，需要确定一个原则，以供智能化设计单位及安装单位深化。除了要满足规范要求、暖通专业的提资要求，还要征询商管工程物业部门的需求，方便设备的运营管理及后期维护。建筑设备监控系统的监控内容见下表：
表4-2：建筑设备监控系统的监控内容
对于公区（如公共卫生间、电梯厅等处）设置的风机盘管，为了方便物业远程集中管理，可以使用联网型的温控面板接入BAS，实现集中控制温度和开关，温控面板安装于吊顶内风机盘管附近靠近检修口的位置（也可与精装协调，最好将面板设置在吊顶外）。吊式空调机一般会配置一个温控器，设置于吊顶内或空调机组的面板上，可现场手动调节回水管水阀。
对于商铺内的空调末端，一般是不接入整个商场的BA系统，由商户自理。有些商业公区设置了多联机空调，多联机一般也不接入BA系统，若要接入BAS，需开放协议并每台室内机配置一个转换器，价格较贵。但不管怎样，暖通专业应根据使用者及管理者的需求，考虑运营及控制便利，选择合理的空调系统形式。另外，电气设计专业应对接入BA系统的设备标注清楚，方便智能化设计单位深化BA系统。
4.3 能耗管理系统
开发商大多会建设集团能耗管理平台，需在每个项目中设置能耗管理系统接入此平台，以便集中监控各项目能耗数据。该能耗管理系统设计的内容：1.变电所内的电力监控系统数据接入能耗监控系统；2.远传抄表系统数据接入能耗监控系统；3.冷热站的群控系统数据接入能耗监控系统；4.环境质量，安装传感器采集数据；5.停车场数据连接BA系统接入能耗监控系统。自来水和天然气的数据总表由人工录入，不接入能耗监控系统。另外，根据当地政府关于能耗监测系统建设和运行管理的要求，也会将能耗管理系统数据接入政府能耗平台。
在项目管理中，商管提出远传抄表系统要具有预付费功能，电表要采用预付费电表，并要实现欠费断电。为满足此功能需求，对于采用电流互感器接入电表的回路，需使用带分励脱扣附件的断路器。
5.灯光专项设计
5.1 灯光配合
对于商业建筑，匹配建筑的调性及业态功能，离不开灯光。灯光设计包括室内灯光设计、室外泛光设计、景观照明设计、主要构筑物的装饰性照明设计。灯光设计相对复杂，在于其要与建筑专业、内装专业、幕墙专业、景观专业配合，沟通灯具安装的可行性、管线敷设的条件、安装构件节点的互相提资等，而其他专业又对灯光效果、安装美观上提出众多要求，配合协调的事项繁琐。
灯光设计要注意根据安装节点确定灯具安装方式、维护方式、管线敷设路由、电气安全、防水问题、灯具选型以及成本因素等。要召集灯光设计顾问、建筑方案设计单位、施工图设计单位、幕墙以及内装设计单位，互相提资，落实灯具安装节点、明确施工界面等问题。灯光设计的图纸，建议由关联设计单位会签后再下发施工。
5.2 灯具选型
主要针对三个问题，谈一下体会。
1.在目前管理的项目中，灯具厂家根据香港灯光顾问提供的灯具选型表选择定制灯具，在光源的定制中一直不能匹配灯光顾问的参数。后经双方对灯具的测试发现，灯光顾问所提供的光通量参数是芯片的参数，并非整灯光通量，另外光效比和国内灯具相比偏低。所以，对于灯具的选择，光通量、峰值强度、中心光强等等参数要互相匹配，才能得到符合设计参数、能达到设计效果的灯具。
2.商业项目中用到的低压灯带（DC24V）较多，而低压灯带的使用也带来两个问题：一是低压灯带一般5m一卷，设计灯带距离过长，灯带的拼接不便，拼接不好的话会产生大量线头，对灯光效果产生影响。二是电源变压器会非常多，电源变压器的设置要考虑灯带的带载功率、带载长度及压降、安装空间等，故障点也会增多、后期的检修也不便。所以，在保证电气安全及可靠性的情况下，也可适当选用AC220V灯带（对于软灯带采用绝缘外壳式Ⅱ类灯具），可以做到50m一卷。
3.室内灯具高度及尺寸的选择，要注意吊顶内的安装空间是否足够，同时在综合管线的设计时，要考虑到灯具的安装高度，注意避让风管。这就需要灯具选型及时确认，并提资给内装设计及管综设计单位。
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6.专项深化设计
对于商业项目，涉及的机电系统较多、安装内容较多，一次机电设计未必能全部囊括，或很难深化到位。另外，根据甲方招标采购的产品不同，也会对原设计进行相应的深化调整。电气专业需要专项深化设计的内容，比如：变电所及柴油发电机房设计、三网合一、能耗管理系统、LED屏、抗震支架、电动吊钩、机械停车系统、水景系统、电动排烟窗控制系统、大空间智能灭火系统、气体灭火系统、可燃气体探测报警系统等。建议设计单位在施工图设计时，和甲方沟通设计界面及设计深度，对于后期会深化设计的内容，土建设计时预留相应的机电条件即可，提高设计效率，同时也便于甲方设计管理。
7.结束语
甲方的设计管理相对于设计院，有很多的差异性。因涉及的部门、管理的单位较多，对一些问题的思考兼顾专业性和综合性，需要专业之间、项目各参与方协调配合。但如果能在设计阶段提前规避一些问题、理清一些思路，对后续项目的设计管控会大有帮助。另外，设计院内部各专业之间需充分交圈，形成有效的图纸会签机制；图纸设计除应满足国家规范要求、设计深度要求外，还应满足甲方的设计需求及产品标准。
8.参考文献
[1] 合肥工业大学建筑设计研究院. JGJ 392-2016商店建筑电气设计规范[S]. 北京:中国建筑工业出版社，2016.
[2] 谢结弟，叶国粮. 某商业综合体电气设计体会[J]. 建筑电气，2016(8):41-45.
[3] 李树一，张业政. 商业综合体中电影院电气设计要点[J]. 建筑电气，2017(5):98-101.
[4] 罗卫东，张翯，段刚. 综合商业体餐饮建筑用电指标之我见[J]. 智能建筑电气技术，2018,12(1):67-69.
[5] 李博邃. 商业综合体项目变配电系统设计技术细节探讨[J]. 建筑电气，2016(5):37-41.
[6] 穆景光，穆薇羽. 商业综合体建筑用电指标跟踪分析[J]. 建筑电气，2019(10):15-18.
作者姓名：陈宗信
职称：工程师