1、包含住宅的城市综合体供电方案探讨及实例分析 冯亦凡 国网江苏省电力公司苏州供电公司 摘 要： 城市综合体是融合了商业零售、商务办公、酒店餐饮、公寓住宅、综合娱乐等多种业态于一体的“城中之城”。城市综合体由于体量大, 容量需求大, 一般都需要建设多个开闭所及配电房, 另外还需要设置多个 10kV 或更高电压等级的专变, 这就要求供电方案设计的准确性、合理性、预见性。关键词： 城市综合体; 多种业态; 供电方案; 收稿日期：2017-06-09Received： 2017-06-090 引言本文所指的城市综合体, 就是将住宅及一系列的城市配套工程综合在一个地块内的复合体。主要的城市配套包括百货商场
2、、大型超市、精品购物街、沿街商铺、超市、大型车库、影院、KTV、健身、酒楼、儿童电玩、精装公寓楼、甲级写字楼、五星酒店、商务酒店等, 整个建筑物的规模非常大, 一般都在 30 万平方米以上。城市综合体对能源的需求量是巨大的, 对能源供应的安全等级要求也比较高。对于苏州这样的较大城市来说, 城市综合体的建立一般都会对现有的供电条件产生巨大的影响, 由此带来的问题就是实际的供电工程比较复杂且需要考虑的方面非常多。对此在前期阶段要有足够的重视, 做供电方案时细致周全, 攻克大型项目的供电难题。1 城市综合体项目供电概述1.1 城市综合体供电方式介绍开发商对于商业建筑有不同的管理模式, 主要分为销售型
3、和自持型。销售型主要为沿街商铺、精装公寓楼、普通写字楼。自持型主要为百货、精品室内步行街、大型超市、五星酒店、甲级写字楼、地下车库等。开发商依据土地拍卖文件以及规划批准的设计方案中的分割条款, 设计出哪些部分可以分割销售, 而剩余的部分不可分割销售。供电方根据其销售方式来确定供电方式。一般来说, 可分割销售的部分采用公变供电, 而不可分割的部分采用专变供电。另外, 依据负荷性质, 一级负荷, 如 19 层及以上居住类建筑的走道照明、值班照明、警卫照明、障碍照明用电, 客梯用电、排污泵、消防用电, 类汽车库, 建筑面积大于 5000m 的人防工程, 建筑面积大于 15000m 的百货商店、商场等
4、, 应由两路独立电源供电, 且当一个电源中断供电时, 另一个电源应能承担本用户的全部一级负荷设备的供电。二级负荷, 如 1018 层居住类建筑的消防用电、排污泵、变频调速恒压供水生活泵、主要通道及楼梯间照明, 、类汽车库, 建筑面积小于或等于 5000m 的人防工程, 建筑面积 300015000m 的百货商店等, 应由两回路供电。其余三类负荷应由单独的线路供电。分析建筑的功能以及了解开发商的经营管理模式是非常重要的工作, 这直接影响着供电区域的划分和供电系统的建立。可以说, 设计的最终目的就是要满足商业的合理经营和安全运行。1.2 供电方案设计城市综合体由于体量大, 容量需求大, 一般都需要
5、建设多个开闭所及配电房, 另外还需要接入多个 10k V 或更高电压等级专变供电, 这就要求供电方案设计的准确性、合理性。如:南通的万达项目, 其采用的是 20k V/380V 供电方式, 由 20k V 开闭所双电源供电, 容量为 220000k VA。系统为主分变电站结构, 由开闭所出线供商业楼配电房、办公楼配电房等用电。所以设计方案时, 一是要求内部负荷统计清楚, 布局合理;二是接入工程经济合理, 容量足够。1.3 城市综合体的特殊需求用户的需求也是供电方案需要重点参考的, 像城市合体这样大型的用电项目, 开发商势必有很多自身的考虑, 这也是大型项目的难点之一。以下举例说明城市综合体可能
6、的供电需求。(1) 百货1) 首层一般多布置化妆品、珠宝等奢侈品柜台, 局部照明的容量要比其他层高出 30%, 在设计中经营负荷配置容量一层可按 0.15k W/m、二层以上按 0.12k W/m 计算。2) 变电所低压屏中需独立预留出室外广告、顶层办公区、顶层餐饮区以及地下员工食堂及更衣间的回路。3) 中庭要考虑活动电源, 一般预留 100k W;扶梯下方也可以招商, 一般预留20k W。(2) 超市1) 超市高压需要双路电源且设置母联, 低压需设置柴油发电机组, 其作用主要是用于冷库的压缩机以及生鲜区。2) 超市卖场每个防火分区均要设置一处配电间, 内置普通照明箱、应急照明箱以及经营配电柜
7、。(3) 沿街商铺1) 商铺今后增容的可能性很高, 需要预留足够的远景容量。2) 计量表箱宜集中放置, 一般设置专用电表间或是公共区域。2 苏州 G18 城市综合体项目供电分析2.1 项目整体概况G18 项目位于苏州高新区狮山路北, 是高新区的核心位置。分为住宅、金街及写字楼三大业态, 集合 SOHO 办公、5A 写字楼、中高端精品购物中心、5 星级酒店、高端住宅、公寓、文化艺术中心、时尚街区等。项目投资近 100 亿, 总建面积约 75 万 m。项目共分为四个地块建设。其中地块一、二共建 5 幢高层住宅及 1 幢办公用房 (分割销售) ;地块三、四用地面积 7.8 万 m, 建筑面积 51.
8、7 万 m, 其中住宅8.5 万 m、办公 4.4 万 m、小商铺 0.7 万 m、酒店 5.4 万 m、商业 18.4 万 m (含地下商业 3 万 m) 、地下室及配套 14.3 万 m。共建 2 幢高层住宅、配套商业、1 幢酒店 (不分割销售) 、批发零售及住宿餐饮 (均为不可分割销售) 。整体平面图及数据图如图 1 所示。图 1 G18 地块平面图及数据图 下载原图2.2 项目特殊需求(1) 按地块划分为四个分区, 分别做供电方案由于地块容量太大, 考虑到两个方面:一是用户需求的用电时间, 最早的一期为2015 年 8 月, 而最晚一期将要到 2018 年 4 月, 时间跨度较大。若总
9、体建设, 则物资、施工、土建等方面全都需要整体完成后才算完工, 势必会延缓工程进度, 导致不能按需求时间通电。二是本项目四个地块之间, 有两条市政道路将同时施工, 呈十字型穿过四个地块。若是整体规划, 则很有可能中压电缆将多次穿越市政道路, 有安全隐患。且市政道路的开挖可能性较大, 若开挖肯定会影响到电缆通道。根据以上考虑, 一开始就按整个区域分为四个地块, 既满足了用户分期通电的需求, 也减少了后续的维护或迁移问题。(2) 可分割商业及办公每平方容量系数的选择根据新建居住区供配电设施规划设计导则 (苏电生2010102 号) 第三章第六条, 商业容量按负荷密度法所乘的系数通常为 0.15k
10、W/m。但根据开发商提供的负荷清单, 商业用电量是按照建筑面积平方数0.12k W/m 计算的。考虑到G18 地块中的可分割商业业态多是独立产权商铺及超市影院等, 高峰时的用电量较大。并且商铺若作为餐饮使用, 锅炉、空调等设备必然会增加, 预计会有很多增容的情况出现。供电企业根据用电的实际情况, 与开发商沟通后, 系数标准统一提高到了 0.15k W/m。另外, 部分商铺面积偏小, 在 4050m 左右, 按面积预测法计算出的容量显然偏小, 不够合理。根据实际用电性质及过往经验, 计算容量小于 8k W 的商铺统一按照 8k W 配置容量。对于办公用电来说, G18 项目位于苏州高新区核心地段
11、, 正常来说空置率不会很高。同样根据新建居住区供配电设施规划设计导则, 考虑到远景, 系数选用0.1k W/m。2.3 项目需求容量统计分析(1) 公变部分公变部分容量需求如下表所示。表公变部分容量需求 (总体) 下载原表 根据新建居住区供配电设施规划设计导则 (苏电生2010102 号) 第三章第七条, 变压器配置容量= (低压用电负荷K p) , 200 户及以上配置系数 Kp按0.5 计算, 低压供电公建设施按 0.8 计算, 合计公变配置容量为 22922k VA。(2) 专变部分地块 3:商业裙房 22000k VA, 酒店 21250k VA。地块 4:专变分为两户申请:一户为酒店
12、及配套用电, 两路电源同时供电, 高压不联络, 容量 2630k VA;一户为商业及餐饮用电容量 25500k VA, 四路供电, 分别为 6050k VA、6800k VA、6400k VA、6250k VA。专变部分合计 26760k VA。2.4 项目供电方案的制定正常情况下的供电方式为:在一个地块内, 新建 12 个地面独立式开闭所, 由开闭所环出电缆至配电房或直接至专变, 然后在每个配电房设置 24 个变压器用于地块内所有的用电。如图 2 所示就是常见的供电方式。图 2 常见的住宅小区配电图 下载原图G18 地块由于容量大、用电性质多、用电类别多等情况, 采用了一些特殊的方案。1)
13、地块三原方案设计为新建两个开闭所及三个配电房。考虑到这个地块占地面积较小, 用电需求较大, 可能预留不出足够的配电房位置。所以做方案时把一个配电房的功能合并到开闭所中, 设置为二进十出开关站 (带 2800k VA 变压器) , 节省了空间, 也满足了用户的需求。2) 地块四由于用电性质全都是不可分割的商业及餐饮, 同时功率较大, 变压器使用率较高, 且供电容量大 (26760k W) 。特别设立了三路进线的开闭所。I、III 段常用, 段同时作为 I、III 的备用电源, 大大提升了供电可靠性。根据计算容量, 为四个地块分别编制供电方案如下 (接入方案略) :地块一:在该地块内沿建筑红线新建
14、地面独立式二进十出开关站 1 座 (开关站面积 128.5m2) , 在该地块内新建独立式 2800k VA 配电室 3 座 (配电室面积158m) 。地块二:在该地块内沿建筑红线新建地面独立式二进十出开关站 2 座 (开关站面积 128.5m) , 在该地块内新建独立式 2800k VA 配电室 6 座 (配电室面积158m) 。地块三:建筑红线新建地面独立式二进十出开关站 (带 2800k VA) 1 座 (开关站面积 1910m) , 在该地块内新建地面独立式 4800k VA 配电室 1 座 (配电室面积 1810m) , 新建地面独立式开闭所 1 座 (面积 510m) , 设三段母
15、线及联络开关, 在该地块内新建地面独立式 41000k VA 配电室 1 座。地块三内23250 专变由地块三内新建 1#开闭所 I、III 段供。地块四:沿建筑红线新建地面独立式三进十二出开闭所 2 座 (开闭所面积510m) , 设三段母线及联络开关。专变 6400k VA 由地块四新建 1#开闭所 I段供、专变 6800k VA 由 III 段供, 专变 2630k VA 由地块 4 新建 2#开闭所I、III 供。专变 6050k VA 由地块 4 新建 2#开闭所 I 段供。专变 6250k VA 由地块 4 新建 2#开闭所 III 段供。2.5 项目难点分析及解决方案(1) 商铺
16、计量箱的型式及位置问题G18 一、二号地块的商铺均为可分割销售, 共有四层 273 户。按设计方案, 低压侧设计为每户一个计量表箱, 从配电分支箱接入。考虑到商铺户数较多, 每户单独设置表箱会导致分支箱数量大大增加, 实地考察商业区域确实无合适位置放这么多分支箱。用户同样表示计量箱面积较大, 放在室内对美观有影响, 且大部分外墙面为玻璃幕墙, 无安装条件。经讨论后确认最终方案为在地下一层单独设立一个强电间, 表箱做成落地式集中表箱, 每个三相 8 表位表箱尺寸为 (WHD) 1550cm1200cm180cm, 共需约 35 个表箱。(2) 电缆敷设方式问题G18 地块最高层住宅层数为 47
17、层, 高度在 150m 以上。苏州地区高层住宅采用的是电缆进线, 电缆从分支箱出线进楼, 然后直接接到每层的集中表箱总开关上。这样的方式势必导致低压电缆供电半径长, 电缆数量大、截面粗等问题。电缆数量大的问题在最初设计时就已经考虑到了, 供电方告知开发商需要为低压电缆设置足够空间的专用竖井通道, 容纳所有低压电缆。为了解决垂直敷设面临的电缆自重问题, 本项目按高度分段设置了电缆转接箱, 比如接到 30 层表箱中的电缆在 15 层设置转接箱, 而接入 32 层的则在 16 层设置, 以此类推, 控制了单根电缆长度的同时也便于后期电缆的维护和抢修。3 结束语城市建设发展到今天, 以往单纯建住宅区、
18、单纯建商场的模式已经落后, 远远不能适应城市发展和居民需求。高集约度的城市综合体适逢其时。以苏州园区为例, 其模仿的是新加坡的规划模式, 多个邻里中心均匀分布在小区之间, 实现了对时间、土地及资源的有效利用, 即使在家门口, 也可购物玩乐。相应地, 就可以把更多的时间用在有价值的事情上。现阶段城市综合体的供电方式参照的还是以前的模式, 相信随着电网的发展, 今后对每个不同的综合体项目都能根据其不同的特点, 制定相应的供电方案。做到差异化服务, 使供电更加安全、经济、可靠。参考文献1江苏省电力公司.新建居住区供配电设施规划设计导则S.2013. 2李毅, 郭正义.某大型综合体项目 10kV 供电方案分析J.建筑电气, 2013 (11) :35-40. 3曾天祥.城市综合体项目供电方案分析J.电气时代, 2015 (11) :42-43. 4吕恒.城市综合体配电线路接入方案分析与设计J.江西建材, 2016 (12) :232.
