摘要：本文主要介绍物流园区电气设计要点，并结合工程实例说明供电负荷计算、供配电系统、配电箱设置要求、防雷接地设计、照明系统设计、消防报警系统设计、物流自动化设备条件预留等电气设计的方法，为同类仓库的电气设计提供参考。
关键词：物流园区；电气设计；负荷；照明；防雷接地
一、概述
目前各种物流园区建设总体发展势头迅猛，是近段时间开发量很大的一种建筑种类。该建筑的规模相对较大，且管理十分复杂，因此在进行电气方面的设计时，难度较高，存在很多难点。本文主要介绍丙二类物流仓库在供电负荷的计算、供配电系统、配电箱的设置要求、防雷接地设计、照明系统设计、消防报警系统设计、物流自动化设备条件预留等方面的电气设计要点。
二、供电负荷的计算
（一）仓库建筑负荷的特点
1、用电量大
自动化仓库及冷库的用电负荷大，在国家及地方的相关规范中并没有相关的建议和说明。
2、负荷具有很大的不确定性
建筑单位在进行建设时，需要考虑到租户的要求与需求，因此会对仓库的性质进行不断调整，使得其负荷经常处于变化的状态，因此具有很大的不确定性。
3、负荷缺少计算依据
目前未有明确措施来设定物流仓库的相关电气参数，因此在进行工程设计时，缺少参数计算的依据，只能依靠设计人员以往的设计经验来进行相关的计算。
（二）不同业态的供电负荷参数选择
根据经验，物流园区建筑，其规模一般在20万平米~50万平米，以广州某大型物流园区为例：详细数据见下表1中的内容
表1 广州某大型物流园不同业态的详细功率负荷密度
注：①所有业态的供电负荷水平均参照本标准，同时与所处地区的经济情况、供电部门的相关规定来明确；
②上述负荷的估算结果均可作为变压器选择的依据。
（三）需要系数的选择
表2：需要系数表
主要设备的需要系数详见表2；
在对负荷进行计算的过程中，需要注意一下几个方面：一是在计算前，要主动与开发商做好沟通，向其了解有关物流建筑的总面积、各层面积、租赁形式等；二是要把握好仓库中单位面积的参数指标；因为目前尚未出现可供参考的具体指标，因此一定要格外关注该问题；三是由于不同地区的发展水平不同，所以在用电的指标上也存在很大的差异，计算前要进行调查与了解；充分考虑上述需要注意的事项后，方可对负荷进行计算工作，通常对于动力负荷按需要系数法进行计算，对于照明等无确定容量的负荷按单位面积功率法进行计算，因为缺少有关明确需要系数的相关规定与措施，笔者根据多年的设计经验，认为对不同区域计算时，K的取值也有所不同，如变电所的K值通常为0.4到0.6，回路干线通常为0.7到0.8，普通租户通常为1，因此要根据实际情况进行选择。
三、供配电系统的介绍
选择高压供电方式：通过对物流园区的调查与了解发现，其多位于工业区，多采用二级负荷或三级负荷，因此高压供电方式应选择高压加柴油发电机进行供电。
有关负荷的分级：详细情况见下表3中内容。
根据物流中心（丙类）的各建筑物的功能与特点，不同类型建筑物内部的负荷分级也有所不同，具体如下表3：
表3 不同类项建筑物内部的供电负荷
注：①包括：排烟风机、防火卷帘、防火闸电源、消防垫底、自动灭火设备电源等。
②为托管机房、生活水泵房、发电机房、排烟系统机房、防烟系统机房、消防监控室等主要设备用房。
供电要求
二级负荷供电要求
二级负荷的供电回路，宜由两回线路供电，除消防设备、客梯等国家规范要求必须在最末端配电装置处自动切换外，其余二级负荷可末端单回路供电，但需在变配电室保证双回路供电。
2.消防系统供电
1）消防负荷供电为二级负荷，为保证系统电源发生故障仍可以供电，应建立两个电源，且相互独立；应急电源指自启动柴油发电机组或独立的供电回路；
2）在消防控制室（消防控制中心）除提供双电源外，还需提供公共报警、联动等系统的直流24V.DC集中电源。24V联动电源功率应能负荷全库区消防广播和120%的消防联动设备的容量。
3）UPS（不间断电源）：火灾自动报警系统和消防广播系统必须有UPS，可与消控中心UPS共用。UPS必须是在线式，提供3小时所有消防相关系统的无间断电流支持。电源必须是双电源。
4）向消防系统负荷供电回路不能装设漏电保护装置。
5）消防系统负荷供电回路线路应选择耐火或阻燃电缆（导线）。双电源供电两回路不能穿于同一电缆桥架或线槽内。如受条件所限，须在同一电缆桥架、线槽内敷设时，双电源中间须加防火分隔。
6）宜按防火分区供、配电，消防状态下，非消防电切断点位置，原则上应在变电所切断，比较安全。
7）对于长期处于备用状态的配电装置如柴油发电机组自启动控制屏、应急电源配电柜应选用防潮或防霉型。
四、配电箱的设置要求
（一）设置防火分区配电箱
整个物流园区的各个建筑内部的每一层均划分了防火分区，以此为根据，将照明配电箱设置在每一层A编号到K编号的竖井内，以对各个防火分区进行供电，该配电箱采用的供电方式为一对一放射式。与其他建筑不同，仓库内部的业态相对比较简单，上层电井与下层电井相对应，若不对应，则在进行设计时，可使用就近原则，为保证每个竖井内部的电荷处于平衡状态，应将整条干线可负担的负荷考虑在内。
（二）设置用户配电箱
在设计物流园区时，通常会存在商铺，而商铺的配电箱则分成两个部分，一部分为电表箱，由设计人员进行设计；另一部分为出现回路，由商铺的使用者做二次设计工作。由于很难解决对商铺内部的风机盘管进行供电的问题，导致对空调系统进行整体调试工作无法进行，所以由设计人员设计的电表箱中通常会增加一个专门为风机官潘进行供电的断路器，以供店铺使用者进行二次设计。
（三）设置电表箱
如物流园区的运营方式是以租赁为主，那后期的改造是不可避免的；所以必须要预留电源，因此在对电表箱进行设计时应该注意以下几个方面：
（1）预留多少电量
前期业主沟通并明确后期改造业态的具体需求，根据需求参照表1和表2计算预留电量。
（2）在将应急照明配电箱与普通照明配电箱设置在各个防火分区时，为了便于后期对电气配电分界点进行改造设计工作，应预留一部分配电回路；根据后期的需求，配电箱内应预留电表的安装空间。
（3）将楼梯间、储藏间等不需要改造的部位，单独设置配电回路或配电箱。
五、防雷接地设计
（1）根据《GB50057-2010 建筑物防雷设计规范》确定防雷类别，丙二类仓库的防雷属于二、三类防雷类别，整个建筑物要求有防雷措施，可在建筑物顶敷设接闪带（对天面网格线，尽量利用结构钢筋）；在钢结构屋面符合规范的条件下，可直接利用屋面做接闪器；
（2）在进行联合接地时，要对建筑物的基础及其底板内部结构中的自然接地体充分利用，同时保证接地的电阻小于或等于1欧姆。当接地电阻不能满足要求时，应补打人工接地体。发电机系统、语音系统、电脑网络系统及各弱电系统须提供独立的接地系统，接地电阻不大于1欧姆；
（3）PABX、UPS、UPC、HUB房间及整栋建筑的消防控制室、弱电进线间、物业管理处的电脑机房、IT机房、电梯机房等处要预留等电位连接板，在变配电房、发电机房、水泵房等处设置周圈式接地扁钢。
另外需要注意一点，相关强制性条文规定，仓库建筑的变电房不能设置在仓库内部，且其进户总配电箱应使用型号为I级试验型的涌浪保护器。
六、照明系统设计
（1）因仓库防火分区场地大，一般情况下仓库内照明灯具布置原则上按照沿着货架方向布置，并居中布置在货架通道上方。安装用辅材要求镀锌材料，刚性连接；
（2）库区安装高天棚节能型高效T5或T8荧光灯带钢丝网安全防护罩（4*54W或T8 4*45W）；办公区设计格栅T5荧光灯（2*28W或等同效果，600*600mm）；雨棚区域（含月台区域）采用防尘防水型双管荧光灯具，灯具间距为1/2柱跨距。控制开关安装在该对应区域外墙外侧。卫生间使用防水灯筒灯；发电机房采用防爆灯。
（3）照明系统中按库区1000~1500㎡/回路设置，每一单相回路，不宜超过32A，照明配电支路每回路光源数量不超过25只。照明配电支路采用B类16A/1P微型断路器与过负荷保护开关。
（4）变配电室的照明系统设计：明管敷设照明装置；单管荧光灯带选择T5开启式型号，保证布置均匀；灯具选择自容式灯具，且内部附有蓄电池；根据高低压开关柜的位置布置灯具。
（5）楼梯间的照明系统设计：各楼梯间照明设置从应急照明箱供电；楼梯间照明采用竖向供电，照明回路至少要有两个。对于没有采光窗的楼梯，在进行设计时，每一层都要留有一个长明灯，同时兼具值班照明之用，其余照明灯具应进行集中控制，且不安装就地控制开关。
（6）楼梯间前室的照明系统设计：设置由分回路供电的应急照明与普通照明。
（7）另作说明：消防疏散照明与应急照明之间应分回路设置。
七、消防报警系统设计
物流园区的消防控制室一般与安防控制室合用，对比普通的民用工程项目，仓库火灾报警系统在设计时有几点特殊之处，如下：
（1）仓库所处的环境较为特殊，噪音较大，因此在进行消防广播的设置时，为保证广播声音可以穿透噪音，并保证处于噪音区域的工作人员可以及时听到警报，要将扬卢器设置在环境噪声分贝超过60的场所，且保证该消防广播所负责播放区域的最远位置的播放声压级要高于该场所环境噪声分贝15以上。因此消防广播的功放应为5W，且为提高消防广播的覆盖方位，可适当减少广播之间的距离。
（2）对于高度超过12米的仓库来说，传统的火灾探测器已经不适用，因此该类仓库可以选择使用线型光束感烟探测器。
在设置相关监控系统时，要严格遵守相关规范中的规定，电气火灾监控系统负责对普通配电出线回路进行监控，而消防电源监控系统则负责消防设备的电器回路进行监控，两者各自分工，相互配合，是配电系统安全稳定运行的保障；防火门监控系统则负责对防火门的开启状态与关闭状态进行监控。
八、物流自动化设备条件预留
（1）物流自动化设备主要包括堆垛机、提升机、输送机、RGV、AGV等，一般由设备供应商设计、集成及施工；土建设计单位在设计图纸时仅预留土建机电条件；主要如下：
供电体制：为确保设备和人身的安全，采用三相五线制供电。用户应确保工作零线N与保护零线PE除在变压器中性点共同接地外，不再有任何电气连接，否则因此造成设备损坏应由用户负责；
（2）物流设备供电容量：
下表为某物流园区自动化设备的功率表，根据不同设备供应商的制造工艺会略有不同，仅做参考
表4：设备负荷表
（3）中控室电源独立供电，不应与其他电气设备共用；
（4）如果电网供电系统品质较差，应在管理室内设置隔离变压器、交流稳压装置或UPS（不间断电源）；l
（5）接地措施：单设地线，设备接地电阻小于 3Ω，管理室计算机地线接地电阻小于1Ω，将安全接地和信号接地分开，设备接地安全可靠。
九、结束语
笔者在上文中结合物流仓库的功能与特点，对其火灾自动报警系统、供配电系统与照明系统进行了介绍，同时介绍了防雷接地设计时需要注意的事项。所有设计均以安全可靠为前提，同时符合经济性与先进性的理念，望对同类仓库的设计工作有所借鉴。
参考文献：
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[7] 中国航空工业规划设计研究院.工业与民用配电设计手册 [M].第四版.北京：中国电力出版社.
论文作者:陈刚义
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/14
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