商業(yè)建筑配電設計經(jīng)驗分析

丁宗臣，何 靜

(中國建筑設計研究院有限公司，北京 100044)

0 引言

在我國全面深化改革、高質量發(fā)展的背景下，人民對美好生活的訴求日益增長，對城市功能的與時俱進提出了新的要求。近年來，形式與規(guī)模多樣的商業(yè)建筑逐漸出現(xiàn)在各類城市甚至社區(qū)之中，它們?yōu)橹苓吘用裉峁┝巳粘Ｙ徫?、聚會用餐和親子休閑的去處，不僅充實了便民惠民的社區(qū)功能，還能有效緩解各類人群的壓力和孤獨感，日益成為城市生活中不可或缺的一部分。

盡管商業(yè)建筑已逐漸成為各地人群的“剛需”，但是項目的建設卻經(jīng)常遭遇“一波三折”，難以像功能明確的建筑(如辦公樓、學校、醫(yī)院等)一樣，從立項、設計、施工各階段井然有序，一氣呵成。設計階段往往會根據(jù)業(yè)態(tài)規(guī)劃的調整不斷否定原來的方案，設計人員在施工過程中和竣工后都會受到招商結果的影響，被重新提出租戶需求。其中，用電量通常會發(fā)生天翻地覆的變化。圖1所示為北京某商業(yè)招商后用電量需求變化，其中上方數(shù)字為租戶提出的要求，下方數(shù)字為原圖紙預留電量，供、需條件相差巨大，在原設計配電已到位(末端配電箱)的情況下，配電系統(tǒng)的調整屬于顛覆性修改，不僅變更設計工作量巨大，還帶來實際工程量的損失，材料和工時都耗費巨大。

圖1 北京某商業(yè)用電量需求

同時，商業(yè)設計中還經(jīng)常會遇到店鋪分隔的不確定性。常見的大開間商業(yè)分割成統(tǒng)一標準的店鋪單元，使設計階段的工作和成果建立在一個假想的基礎上，去配合報批和現(xiàn)場施工。

工程建設的各方面損失都十分巨大，但限于商業(yè)建筑本身的特點，需求變化在所難免。下文將就如何合理地設計配電系統(tǒng)，以減少后期變化、降低二次配合帶來的經(jīng)濟損失，總結筆者的一些思考和經(jīng)驗，以供參考。

1 用電的需求分析1：模式

首先，設計需要盡可能貼近后期的實際需求。一般來講，現(xiàn)代化的商業(yè)綜合體都有相對的業(yè)態(tài)配置模式。

(1)關于商業(yè)業(yè)態(tài)設置比例

商業(yè)專家們在經(jīng)過對國際和國內一些成功的商場建筑進行研究之后，得出一個被眾多商業(yè)專家認同的標準，認為商業(yè)、娛樂、餐飲的最佳比例為52∶30∶18，并稱之為商業(yè)黃金分割定律。不過，根據(jù)各城市和地區(qū)的人群特點，筆者認為實際情況會存在一定的差異。如考慮到國內電商的蓬勃發(fā)展，實體商業(yè)的需求逐年下降，更多的實體商鋪成為一種品牌體驗店，比例應適當降低，餐飲和休閑場所的占比提高，設計中應該充分考慮到類似問題，盡量使系統(tǒng)設計接近后期使用。

(2)各房間場所的位置

根據(jù)調查，城市中心商業(yè)廣場類建筑，地下二層以下一般安排為停車場，在地下一層大都會設置大型超市和美食城；1層～3層為商鋪，包含家居用品、服裝、飾品、電子產(chǎn)品、兒童用品等，其中1層臨街商鋪會有1～2間咖啡廳或西式快餐廳；4～5層分布著各個品牌的餐飲，會有幾間生活服務類項目，如美容美發(fā)、藝術攝影等；6層通常作為影院，配套設置一些水吧、文創(chuàng)商品售賣等。越來越多的新建商場，各層功能布局都是按上述布置，由此可見這是相對成熟、能夠被廣大顧客接受的一種布置，將在一段時間內成為主流。

(3)空調的形式對租戶用電的影響

目前大型商業(yè)綜合體基本采用集中空調的形式，采用分體空調的情況較少。在設計時，應明確業(yè)主的運營計量方式，如果室內機用電需要單獨計量，則室內機的配電回路應引自租戶的配電箱；如果室內機的電費也按照物業(yè)費的形式來繳納，則室內機的配電回路可引自公共區(qū)域配電箱。

2 用電的需求分析2：用電量的分布和用電指標

商業(yè)建筑內各類業(yè)態(tài)對配電系統(tǒng)的要求大不相同。其中，占比較大的普通商業(yè)/商鋪，只有售賣商品的功能，提供必要的照明和一些常用電器的電源即可，用電量要求不高；而連鎖品牌的西式快餐和重餐飲是用電消耗大戶，尤其一些燃氣無法引入的場所，當所有廚房設備都采用電源作為動力時，電量消耗更要成倍增加。而生活超市面積大、冷凍冷藏用設備多，同時還經(jīng)營一些主食面點的加工，大面積照明和收銀位置的各種設備也分別有不同程度的耗電。

設計依據(jù)方面，JGJ 392-2016《商店建筑電氣設計規(guī)范》中列舉出了商店建筑的單位建筑面積用電指標，參見表1。

商店建筑的單位建筑面積用電指標 表1

2商業(yè)服務網(wǎng)點中。每個銀行網(wǎng)點容量不應小于10kW (含空調負荷)。

《工業(yè)與民用配電設計手冊(第四版)》負荷計算部分，給出公共建筑負荷指標為40～150W/m2，商業(yè)建筑的綜合用電指標為各類建筑中的最高標準。在其他的資料中給出建筑分類為整體定義，對設計中執(zhí)行末端商用建筑單元的用電預留，不足以起到指導作用。

而隨著地標商業(yè)在一、二、三線城市的大量興建和繁榮運營，一些房地產(chǎn)行業(yè)提出相關標準，他們對商業(yè)運營需求做出了多年深入研究分析，對于末端商業(yè)單元做出具體分類，用電量等數(shù)據(jù)更為詳盡，十分具有參考意義，以某地產(chǎn)公司設計任務書中各業(yè)態(tài)功率負荷密度指標為例，見表2。

各業(yè)態(tài)功率負荷密度指標 表2

其中，負荷密度值范圍浮動不大，設計中結合項目所在城市等級、地段經(jīng)濟狀況和服務人群等綜合考慮，確定負荷密度指標，準確指導設計工作。

針對國內各城市已建成的大型商業(yè)(shopping mall)、底商餐飲等的配電系統(tǒng)的相關數(shù)據(jù)，新建項目的負荷配置情況如表3。

各大城市、餐飲照明及插座功率密度 /(kVA/m2) 表3

3 用電的需求分析3：經(jīng)營管理模式

在經(jīng)營管理方面，商場建筑一般會把商業(yè)區(qū)域按不同的承租者劃分，較大的經(jīng)營區(qū)域，如超市、影院或娛樂場所自主管理程度更高一些，而面積較小的品牌商店、水吧等，其配套設施更多的依賴于樓宇自身提供的條件，如共用冷、熱源和水源等。

3.1 配電系統(tǒng)設計1：干線系統(tǒng)

各業(yè)態(tài)商用場所因使用要求不同，對配電系統(tǒng)的需求也有所差異。在設計階段造成困擾的主要問題是業(yè)態(tài)不定，用電和計量情況不明。具體可分為以下兩種情況。

(1)情況一：建筑中有一類商用場所因其對建筑空間的需求有別于其他類型，在設計初期就已經(jīng)結合土建確定其功能，如影院、品牌酒樓、大型超市等。

1)影院通常位于商場頂層(5、6層的位置)，由一家品牌院線獨立經(jīng)營，常規(guī)配電為單獨回路，便于管理和計費。具體配電干線系統(tǒng)參見圖2，各影廳和大堂的配電柜位置、容量均可一次設計到位，隨工程建設施工、安裝，基本不存在后期修改的風險。

圖2 配電干線系統(tǒng)圖(一)

2)大型品牌餐飲。此類餐飲多為國內知名品牌的中餐，規(guī)模大、檔次高，供電要求嚴格，推薦母線供電。配電母線容量按整間餐飲所需總電量核算，并留有一定余量。由于對建筑空間要求較高，此類業(yè)態(tài)很難在后期調整功能，配電母線容量一經(jīng)確定不需再調整。但末端配電箱位置不確定，如無專用配電間，結合后期精裝修落位即可。具體參考圖3。

圖3 配電干線系統(tǒng)圖(二)

3)大型品牌超市位于地下一層，因占地面積較大，影響到建筑規(guī)劃，設計初期基本能確定其功能。因用電負荷較集中，通常設置獨立的變配電室為其供電，電源由高壓系統(tǒng)放射式配出。并設置柴油發(fā)電機房作為超市冷柜和應急照明的備用電源，確保供電可靠性。

(2)情況二：用電需求最為集中的商業(yè)步行街，兩側為各類商鋪或小餐飲，由于需求不集中，常規(guī)采用二次配電的方式。其中，末端商鋪的用電由二次配電柜配出的回路變數(shù)較大，根據(jù)建筑提供的分隔面積和圖面上房間名稱預留電量即可。二次配電柜放置于本層配電間內，設計時根據(jù)本層業(yè)態(tài)性質估算整個供電區(qū)域的負荷容量，當業(yè)主對于租戶性質有明確要求時，才能做到末端配電箱施工到位后，招商階段不做重大調整修改，具體設計參考圖4。

圖4 配電干線系統(tǒng)圖(三)

3.2 配電系統(tǒng)設計2：其他設計要點

(1)為避免后期改動帶來的工程量增加，設計時需對此類商業(yè)功能做出具體分析，充分考慮到以下因素，結合項目的實際情況，設計配電系統(tǒng)。

1)商鋪與餐飲比例：以某超一線城市購物中心為例，位于核心地段，交通方便。原服裝、餐飲、電子產(chǎn)品三大類商業(yè)面積4∶3∶3， 經(jīng)營狀況一般。后調整比例，將餐飲提高了15%，達到商業(yè)總面積的45%，經(jīng)營狀況得到了較大改善。由此可見，餐飲的業(yè)態(tài)比例占到近5成，才能吸引廣大消費者在商場度過他們的休閑時光。

2)餐飲面積餐廳廚房面積比例：根據(jù)網(wǎng)絡統(tǒng)計數(shù)據(jù)，平均餐廚比例，西餐為7∶3，中餐為3∶1，差別不大。但西餐廳廚房全部為電炊具，廚房內用電負荷密集，遠遠高于燃氣為主的中餐廳。而餐廳部分用電負荷以照明為主，總量十分有限。

(2)設計中需要為后期區(qū)域內商鋪電量的調整預留充分的條件。不論考慮如何周全，還是難以避免后期商鋪數(shù)量的變化、商鋪使用性質的改變，使用電需求的增加。設計中多一些變化條件預留能夠減少后期對配電系統(tǒng)的顛覆性調整，減少設計配合工作量，并降低業(yè)主的建設成本。

1)備用開關及敷設空間預留

二級配電柜供電的面積是確定的，如果業(yè)態(tài)功能改變不大，配電柜總負荷不需要調整。但是末端商鋪使用功能直到招商后才能暫時確定下來(后期隨經(jīng)營情況可能還會有租戶更替情況)，必須能在附近配電間(二級配電柜)內方便取得足夠電源才可應對這種情況，因此二級配電柜需要預留各種規(guī)格的備用開關；當本區(qū)域內增加西式快餐等大負荷用戶，二級配電柜的預留容量難以滿足需求時，就需要另從低壓配電柜內取得電源，放射式供電。

相應主干電纜橋架和本層電力電纜橋架需要針對后期容量增加的可能性，預留足夠的擴容空間。建議在規(guī)范最低標準的基礎上作相應提升，電纜槽盒的截面尺寸的25%～30%作為原設計電纜敷設標準，為后期商業(yè)負荷的增加留出敷設空間。

2)明確“分界”點，將各階段內容分開，便于分布建設。

商業(yè)建筑的共性特點就是建設周期內完成商業(yè)策劃和招租工作，工程不能一氣呵成。因此設計師需要建立“分步建設”概念，各層電井之外都是設計初期難以確定的空間，設置的所有設備和管線均為“概念性”設計，因此盡量簡化，僅滿足各階段報審和分部驗收的工作即可，最大限度的節(jié)約材料，避免返工。

在商業(yè)面積分隔和品牌介入后，結合精裝修和廚房設備配電等具體需求，進行二次配電設計，核實原有配電箱的容量，并為新增商戶配電箱增加電源回路設計。

4 結束語