大型商业租户配电设计及用电容量预留 PDF 下载

0引言

商业类项目是我国开发量较大的建筑种类之一，近几年其建设数量呈现高速增长的态势。多渠道统计数据显示，截至2015年底全国共有408个大中型购物中心开业（尚不包含3万m2以下的小型购物中心和专业市场），2016年新开了551家购物中心，2017~2018年全国预计将至少开出472个大中型项目，商业总体量超过5500万m2。此类大中型商业（注：根据JGJ48-2014《商店建筑设计规范》对商店建筑规模的划分，“大中型商业”是指总建筑面积在5000m2及以上的商业）的共同特点是功能众多，业态多样，布局多变，需求不一，对电气专业设计来讲，难点颇多。这其中，最复杂也最特殊的当属商业租户的配电设计。原因在于大多数情况下，商业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，且商业区店铺分隔也只是形式上的，建筑图上一般以虚线表达，各店铺面积后期根据招商情况亦存在较大变数。

本文将结合笔者近几年设计的几个大中型商业类项目，针对其中商业租户配电设计方面进行总结和分析，谈几点体会，希望能给读者带来一些启发。一般来讲，租户电气设计需重点关注以下几个方面的问题：①租户用电需求与单位用电设计指标；②租户用电电源的集中配置；③租户区配电路由的设计；④租户照明设计要求。

1商业租户用电需求与负荷计算

大中型商业租户的用电需求与各店铺的功能密切相关，不同的功能其用电指标相差很大。然而，当前大多数商业项目的特点决定了其在设计阶段往往难以明确各个店铺的具体用途和面积，一般后期招商才能逐步确定。即使在运营阶段，其业态、平面布局亦都存在根据市场需求发生较大变化的可能。因此，商业租户的配电设计既要做到经济合理，又要满足灵活需求，“以不变应万变”，对电气设计师来讲，是一个很大的挑战。

1.1商业租户用电指标的选取

《全国民用建筑工程设计技术措施电气》

（2009）表2.7.6中给出了商业建筑的单位用电指标：

一般40~80W/m2，大中型60~120W/m2。不少行业前辈和同仁亦对此作过不少分析与探讨，在各种论文、著作、演讲交流中提供的具体项目案例和数据分析都非常具有参考价值。然而，此类数据往往取值范围跨度比较大，或项目针对性强，在具体项目的设计中，因项目所在城市、所处地域、开发档次等多种因素影响，单位用电指标数据难以直接照搬选取。

所幸，现在不少商业地产开发商有比较成熟和丰富的经验，较多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；或是项目设计阶段各店铺的功能就已基本敲定。此类情况，设计标准比较明确，业主往往会将其清晰地列入设计任务书，提供给设计师作为设计依据性文件。

然而，不少项目在设计阶段各店铺功能尚未明确，不能提出具体的设计指标。这种情况下，就要求设计师在设计前期根据相关规范、指南、工程经验等提供初步数据，通过同业主等各方进行充分讨论，以确定租户区用电指标，这是设计过程中一个规避不了亦是至关重要的环节。

以笔者所设计的某商业项目为例，通过前期与业主的充分讨论，明确一般商业按120VA/m2，餐饮（包括厨房和餐厅，有燃气接入）按270.5VA/m2，商铺重要用电负荷按20VA/m2来设计。其中，270.5VA/m2这个数值乍看上去有点奇怪，其由来颇值得一提，依据为：根据业主要求，餐饮类商铺中营业厅按照120VA/m2，厨房按550VA/m2，营业厅和厨房面积占比为65%∶35%，故餐饮设计指标为120×65%+550×35%，即270.5VA/m2。此数值的确定亦一定程度上体现了工程设计的严谨性，任何有关设计指标的数值都是应该可以追根溯源的，在具体项目中都是经过与各方充分沟通后确定的。建议设计师养成良好的设计习惯，对于此类经讨论而形成的设计标准等，可以形成如《商业租户单位用电指标备忘录》等类似成果文件，作为一项重要的项目设计依据。

1.2动态而清晰的负荷计算

大中型商业项目往往体量大，建造周期长，受市场和招租影响明显，在设计阶段常常存在商业平面布局和使用功能的调整，一直处于动态的变化中。作为电气设计师，针对每一次调整可能导致的变化，相应负荷计算亦需同步进行调整。建议注明版本和日期，清晰记录来龙去脉。因为此类负荷计算不仅是指导设计的依据，亦是后期业主用作招商的条件参数，十分重要。

下面以某项目其中一个商业分区为例，清晰记录其计算过程（限于篇幅，其中某些计算参数未体现出），该区域自首次施工图设计到最终竣工前后历经了两次重大修改（尚不包括过程中变化但没有作为正式修改之条件图的情况），见表1，供参考。

1.3商业租户配电计算系数的选取

基于商业区域店铺功能和面积分隔的不确定性，配电设计时往往需要考虑一定的裕量，在一定程度上适应今后负荷的变化。但裕量肯定不是放得越大就越好，必须同时兼顾经济合理、节能等因素。在商业租户用电的负荷计算中，需要重点关注3处需要系数（为便于区分，下文以Kd1、Kd2、Kd3表示）的选取。

一般来讲，配电最末端商铺内租户配电箱，需要系数（Kd3）可以直接取1.0；各回路干线楼层（或商业分区）配电箱，考虑其服务区域的面积，可根据配电方式而定：采用电缆放射式配电时，需要系数（Kd2）可取0.9~1.0；采用母线树干式配电时，Kd2可取0.85~0.95。上述两处需要系数Kd2、Kd3的取值，大多数项目基本相似。而在变压器容量计算时需要系数（Kd1）的选取上存在一定差异，不少行业前辈和同仁的论文中亦有提到相关系数，如0.7~0.8、0.4~0.6等，可作一定的参考，但不可一概而论。

综合较多项目经验，考虑到一般商业店铺主要用电负荷是照明和插座，建议Kd1的选取可参照《全国民用

建筑工程设计技术措施电气》（2009）“表2.7.7需要系数及功率因数表”中照明负荷的参数，具体如表2所示。

1.4商业租户重要负荷的供电

商业租户用电中如有厨房冷库、超市收银、银行等功能的，用电要求高，单路电源供电不能满足要求，往往需要双路电源同时供电。其典型做法是在楼层（或商业分区）强电间内同时设置租户电源配电箱和租户重要电源配电箱。当然，如某个楼层（或商业分区）已经确定只有一间商铺有重要负荷，则第二路电源亦可以直接配至该商铺内，无需在强电间内设置租户重要电源配电箱。租户重要负荷电源配电箱的设计根据ATS（自动转换开关）的设置主要有以下两种情形：

a.ATS电源切换箱由业主负责，项目竣工时已配置好，如图1中上图所示。

b.ATS电源切换箱由小租户自行负责，与租户装修同步实施，如图1中下图所示。

另外，如工程中配置有备用柴油发电机，此类租户重要负荷往往也需接入，港资或外资项目中习惯称之为“应急电”（注意有别于消防应急电），并将其明确列入招租条件中。其配电系统与图1类似，只是由变压器配出的备用回路与柴油发电机之间多一级ATS切

换，在此就不展开讨论。有关柴油发电机备用电源系统配置可参照笔者另一篇论文《应急电源与备用电源的设计》。2楼层（或商业分区）租户电源配置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，自变电所采用放射式或树干式进行配电。对于商业面积较小的楼层（一般在2000m2左右或只有一个防火分区），一般在楼层强电间内设置；对于商业面积较大的楼层（一般超过2000m2且有2个及以上防火分区），一般根据商业分区集中设置。值得一提的是，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。但有些情况，受限于整体商业流线规划，从配电角度讲强电间的设置位置未必合理，甚至导致局部供电“倒送”，往往伴随出现供电线路较长的情况，设计时应充分考虑线路的电压降。另外，对于大型的商业平面，租户配电建议采取就近供电原则，租户配电分区不要拘泥于防火分区，可以跨防火分区进行供电。关于租户电源的配置形式，常见的有两种情况：一种是在楼层（或商业分区）强电间内设置隔离开关箱（采用放射式配电时）或母线插接箱（采用母线树干式配电时），根据所服务的租户区总用电需求设置总开关，不作具体商铺回路的配电，待后期招租时再根据各店铺具体需求配置配电箱；另一种是在楼层（或商业分区）强电间内设置配电箱，根据每间商铺的功能及面积分隔，在各店铺招租前就对其每一个回路进行具体配置，包括断路器、计量表、电流互感器。

图2为笔者设计的某商业项目其中一个商业租户区配电箱系统。

上述两种做法各有利弊，分析如表3所示。关于设置配电箱存在灵活性不足和易造成浪费的问题，笔者认为这往往与当前国内项目中配电箱的惯用做法有关。国内项目中，一般除终端用户配电箱（如住宅配电箱、办公室配电箱等）及一些电机控制箱采用标准化成品配电箱外，其余配电箱均是在配电箱系统设计图以及箱内各元器件品牌都确定后再行加工的，根据具体开关元器件的数量、规格、布线空间等由盘厂进行定制加工，此类配电箱业内往往称之为“非标箱”。一经加工完成，再调整难度就较大，如调整MCCB（MoldedCaseCircuitBreaker，塑壳断路器）的尺寸规格；或难以实施，如增加MCCB配出回路。对于灵活多变的商业租户区配电，采用此类非标箱灵活性就较差。因此，对于商业租户区的配电，建议可考虑采用一种俗称为“排骨式”配电箱的标准箱，此种配电箱在欧美、东南亚国家和香港地区等广泛使用。其制造原则是根据MCCB或MCB（MicroCircuitBreaker，微型断路器）的尺寸规格，采用模数化配电，在确定配出回路数量后，同等尺寸规格的断路器可灵活配置。如图3为某品牌厂家的排骨式MCCB箱，从表中可以看出，它可提供12、18、24、36、48位/模5种规格，每只MCCB占用3位/模，最大可配出16只MCCB回路。采用此类标准箱，只要断路器的壳架电流规格及配出回路数基本确定后，选择对应模数的配电箱即可。配出回路开关可不配置，待招租确定后，再根据实际情况配置。真正可做到按需配置，不会造成任何返工或浪费。相对于非标箱，此类标准箱可能在造价上稍高一些，然而，考虑到配电需求的变化，商业空间分隔的调整，备用开关等一系列因素，其综合性能远优于非标箱。在笔者设计的某港资商业项目中，业主曾要求使用此类排骨箱，限于招标文件中未作相关规定，若调整的话需追加一定造价，最后只好作罢，比较遗憾。

另外，从表中还可看出，此类标准箱占用空间小，630A进线、16个MCCB出线的配电箱，宽度也只有860mm，厚度只有215mm，可以挂墙安装。对于寸土寸金的商业来讲，在满足要求的前提下尽可能减少机电配套面积，是每一个商业项目孜孜不断的追求。当然采用此类排骨箱时，需另外配置计量表箱，计量表箱与配电箱可采取竖向高低位布置，不需额外增加强电间面积。

3租户区配电通道的设计

考虑到租户区域的变化大，在建筑生命周期内，租户区往往会历经数次装修调整。因此，条件允许的话，楼层（或商业分区）强电间至各租户内配电箱的电缆桥架通道建议单独设置，不要与其他非租户配电电缆合在一起，以尽量避免或减少其施工对其他公共设备用电的不利影响。

桥架设置位置以不影响租户为原则。桥架设置于公共走道，尽可能不穿越商铺，避免租户之间的相互影响，否则可能在招租时产生分歧。如部分区域因建筑布局，万不得已需穿越商铺，穿越段采用预留电线管进行转接，管径一般为Φ100或Φ150。为不影响房间净高和租户装饰风格，电线管应尽量走在商铺最高位。业主在招租时应将此内容列入招租条件，并注明此段管线不可动用。考虑后期方便电缆敷设，租户配电用桥架在施工时应注意留足施工空间，一般来讲，水平方向上其中一侧距墙或最近管道至少要有300mm的空间，竖向高度上距建筑顶板或桥架上部管道至少需要150mm的空间。当前很多大型商业项目有要求引入BIM设计或是要求提供机电综合管线布置图（CSD，CombinedServicesDrawings），可以很直观地解决这个问题。

笔者所设计的某商业项目中，由强电间至各商铺的桥架单独设置，且业主要求按建筑平面虚拟分割将桥架引入至商铺内1.0m长左右，引入至商铺内的桥架规格均采用100（W）×100（H）。本项目采用BIM设计做管线综合，充分考虑桥架周围空间，以方便后期电缆敷设，如图4所示。4商业租户店铺照明设计当前商业类项目的特点决定了在项目竣工验收时，商铺往往是毛坯状态，需待租户入场后再进行二次装修。虽然各商铺的面积、业态、装饰风格等可能各不相同，但其设计亦应遵循整体工程的设计规范、要求、目标、价值等，不能与整体设计要求脱节，甚至违反设计规范和要求。从设计的完整性角度，在图纸上应就商业租户的设计做出明确的规定与要求，作为租户装修配电设计的指导性依据。这其中最主要涉及照明和应急照明的设计：

a.照明设计。商店建筑照明标准值应符合

GB50034-2013《建筑照明设计标准》第5.3.3条对照度标准值、UGR（统一眩光值）、U0（照度均匀度）、Ra（一般显色指数）的规定。对于建筑等级和功能要求高、商店营业厅无天然采光或天然光不足时等情况，可提高一级照度标准值。照明功率密度限值采用现行值还是目标值需明确，且应符合GB50034-2013第6.3.4条的规定。对于提高一级照度标准值的，相应的功率密度限值应对应提高。除此之外，针对灯具的光源、灯具效率、镇流器等内容，亦需作出明确规定。

b.应急照明设计。主要涉及应急照明照度值要求和疏散指示灯的设计要求（包括疏散指示灯的安装间距、安装高度、灯具规格参数等），尤其是后者，有些地方规范中有明确的规定，如沪消发［2004］352号文《大中型商场防火技术规定》第5.2.3条中明确规定：“在营业厅内悬挂设置时，疏散指示标志的间距不应大于20m；当营业厅净空高度大于4m时，标志下边缘距室内地坪不应大于3.0m，标志的长边不应小于800mm，短边不应小于250mm；当营业厅净空高度小于4m时，标志下边缘距室内地坪不应大于2.5m，标志的长边不应小于600mm，短边不应小于200mm；且应设置在风管等设备管道的下部。”诸如此类的要求，设计师应清楚地将其注明在相关图纸中，以作为指导租户施工的依据。

5结语

大中型商业的功能和布局虽然千变万化，但从电气设计角度上，还是有很多规律可循的。正所谓“万变不离其宗”，通过不断总结和实践，可以找到不少对策。

文中是笔者对一些实际工程应用经验的总结和体会，以及提出的一些对策与设想，权作抛砖引玉。在此也呼吁有关单位针对当前商业进行调研和后评估，基于大量已成功运营的商业项目寻求一些规律性的东西，总结一些实用的经验和数据，并制定相关设计标准或指南，供广大设计师执行，以打造出适应当前大中型商业项目特点、经济合理的电气设计。