摘要：针对文化类综合体类项目特点，结合常州文化广场项目的电气设计实践，对其供配电系统、照明系统以及防雷接地系统设计等进行阐述；分析并归纳文化综合体类项目建筑电气设计的重点和难点。
关键词：负荷等级；电气机房设置；线缆选择；照明控制；应急照明；防雷接地。
引言
在经济飞速发展的今天，城市中需要建设可以传承传统文化、丰富现代生活的环境来满足人们对文化生活需求的提高，文化综合体类项目是将商业空间、文化场所以及政务服务紧密联系起来。
文化综合体类项目的特点是体量大，功能相对复杂，电气设计中会有一些有别于其它建筑的特点。本文结合常州文化广场项目的电气设计实践，剖析该类项目电气设计特点及难点，并给出应对策略。
一、项目概况
常州文化广场是常州市的标志性城市公共空间，位于市民广场南侧，总用地面积17.69公顷，总建筑面积约49万平方米，其中地上总建筑面积约23.6万平方米，北侧有6幢单体，主要设置为图书馆、美术馆、文化产业城等，其中，图书馆约3.1万平方米，美术馆约1.9万平方米。南侧4幢楼主要为金融服务用房及公共服务类的用房。另外，文化广场地下总建筑面积约25.4万平方米，主要为车库及商业设置，其中商业建筑面积约4万平方米。项目为汇集了多种文化、生活功能的综合体。
二、供配电系统
2.1负荷分级
项目为人员密集场所，图书馆、美术馆在满足日常开放的同时，亦会举办各种展览、活动等。尤其是市政务管理、政务服务中心、公共资源交易中心等单位入住，一旦停电将造成重大影响及不可估量的损失。消防用电、公共照明、客梯等用电为一级负荷，美术馆、图书馆的安防系统用电，美术馆珍贵展品用电、图书馆图书检索计算机用电、大型商业管理计算机用电、数据中心机房用电为一级负荷特别重要负荷。大型商业空调用电，图书馆用电为二级负荷。
2.2供电电源
2.2.1市电电源
从投资成本及后期运维管理等方面分析论证，并经过与供电部门充分沟通。本项目采用两路20KV线路供电，两路电源分别来自不同区域站，相互独立，满足一级负荷要求。
2.2.2应急电源
A.为保证一级负荷重要负荷用电，本项目设置两处柴油发电机组，总装机容量2800KW；
B．消防（安保）控制室及通信网络机房内设置集中UPS电源，重要办公计算机用电设置UPS电源；
C．疏散指示及部分应急照明灯具采用集中EPS电源作为备用电源，部分采用自带蓄电池应急灯。
2.2.3主要电气机房位置的确定
项目东西跨度大，南北方向长，主要电气机房位置的设置尤为重要，合适的数量，适宜的位置不仅可以使配电合理，更能有效节约投资。项目体量较大，业态种类比较多，供电方案设计时，考虑到外线容量、变电所的供电半径、各业态的供电管理、计量等因素，整体进行变电所规划。
此外，本项目地下室有大面积商业业态，电气机房设置尽量布置在后勤区域或车库区域并尽可能深入负荷中心，变电所位置应满足JGJ 16-2018《民用建筑电气设计规范》第4.2.条相关规定。
低压配电的供电半径一般不超过250m，当供电半径超过250m时应核算电压损失及从系统短路容量、变压器、线路等方面统一考虑计算三相短路电流和单相接地短路电流，确保供电半径内设备供电能满足要求。
柴油发电机房的设置要有满足要求的土建条件、运输条件，并侧重考虑负荷容量及供电半径，且需满足环保要求。
图1 变电所及柴油发电机房布置图
2.2.4配电线缆的选择
消防配电干线采用矿物绝缘电力电缆，支线采用交联聚乙烯绝缘低烟无卤阻燃耐火电线、电缆；非消防配电均采用交联聚乙烯绝缘低烟无卤阻燃电线、电缆。消防配电线缆与非消防配电线缆分桥架、管道敷设。
在设计中尽量优化配电线路路由，减少绕行，有效的减少了电压损失，为项目降低了投资成本，同时减少铜耗材，节约了能源。
三、照明系统
3.1光源的选择
从显色指数、光色、光效、使用寿命，工作的可靠性、稳定性等方面综合考虑光源的选择。办公、车库、图书馆采用细管径直管型荧光灯、紧凑型节能荧光灯及LED节能灯，镇流器为高频电子镇流器，功率因素大于0.9。展厅、高大空间采用金属卤化物灯。
3.2一般照明控制方式
图书馆、美术馆、大型商业等为公共活动空间，采用传统的就地开关或电气井道中配电箱集中控制无法满足控制要求，且不能实现各种场景变换和有效节能。
采用智能照明控制系统明显提高了照明系统的控制和管理水平，同时有效的控制电能使用，减少运营成本。智能照明控制系统提供接口，通过网关接入楼宇自控系统。系统由区域控制器，调光模块，开关模块，时间控制模块，控制电脑、系统控制平台等组成。?智能照明控制系统对公共区域照明、展厅照明、图书馆照明等进行控制，公共区域照明回路采用继电器开关控制现场不设置智能控制面板，控制室集中控制。图书馆阅览室可根据自然光照度进行自动控制，活动举办区域设置多种场景控制。通过监控计算机对各区域照明进行图形化监控，实时控制。
3.3应急照明
在疏散通道上、人员密集区域设置疏散应急照明及灯光疏散指示标志。在商业、图书馆、美术馆的主要疏散路径的地面上设置能保持视觉连续的灯光疏散指示标志灯。地面疏散指示标志灯采用防水防尘型，并能承受不低于地面的荷载。
图2 利用女儿墙上外包铝板作为接闪器节点做法
采用智能应急照明疏散指示系统，系统根据火灾报警联动信号及灾情现场的具体情况通过计算机选择一条最佳逃生线路，同时再通过改变现场疏散指示标志灯的箭头方向为逃生人员提供更有效的疏散逃生路，提高人员疏散效率。实时监控系统的综合运行情况，检测系统供电（通讯）网络连接状态及应急灯具的是否发生故障等，提高了应急疏散系统可靠性，节省了运维成本。
四、防雷与接地系统
4.1屋面防雷
计算预计年雷击次数，项目为人员密集型建筑，按第二类防雷建筑物要求设防，在屋顶女儿墙、构架上采用接闪带保护。利用建筑物内所有剪力墙、柱子内的钢筋作为引下线，从地下室至屋顶贯通，并利用屋顶板内钢筋使所有引下线形成电气贯通。
4.2接地系统
接地型式采用TN-S系统，电源接地、弱电接地及防雷接地采用联合接地系统，利用建筑物基础钢筋，无钢筋处利用-40x4热镀锌扁钢连通，沿建筑物四周敷设成闭合形状的接地体。
五、结 语
以上是笔者在文化综合体项目电气设计中的一些心得体会，对于文化综合体项目设计中的供配电系统、照明系统、防雷及接地系统做了一些技术探讨，希望能得到同行们的批评指正。
参考文献
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论文作者:宋颖
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第25期
论文发表时间:2018/12/19
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