1、項目概況及業(yè)主方供電負(fù)荷需求

本項目用地北側(cè)臨阜石路，西側(cè)臨北辛安路，南側(cè)為和平街，東側(cè)為北辛安西路，整個用地面積為28 870. 966 m2，總建筑面積233 834. 70 m2，其中地上建筑面積141 467. 7 m2，地下建筑面積92 367 m2，不同功能區(qū)域的建筑面積列于表1。建筑高度91. 6 m（女兒墻頂），建筑層數(shù)為地上17層、地下5層，機(jī)動車停車位1 373輛。

表1 方案設(shè)計階段用電負(fù)荷計算表

項目的地下5層至地下3層為機(jī)動車停車庫和設(shè)備機(jī)房，地下2層的西北側(cè)為商業(yè)功能，北側(cè)與M6號地鐵線站廳出口直接連通，其余部分均為機(jī)動車停車庫和設(shè)備機(jī)房。地下1層?xùn)|側(cè)局部為機(jī)動車坡道、自行車庫、設(shè)備機(jī)房，其余部分為商鋪。一、二層為辦公樓的入口大堂（一、二層通高）及沿街商鋪。從3層開始自西向東分為A座、B座、C座3座塔樓，塔樓3 ~ 17層為辦公標(biāo)準(zhǔn)層，圖1為本項目方案平面效果圖。

圖1 項目方案平面效果圖

本項目定位為高檔（5A）寫字樓，所有建筑的產(chǎn)權(quán)（包括商業(yè)部分）歸建設(shè)單位自持，只租不售，出租對象為大型跨國公司駐京辦、銀行等。本項目業(yè)主方為國內(nèi)成熟的大型地產(chǎn)商，對項目供電負(fù)荷有其自身的需求：

a. 辦公部分按100 W / m2計算用電負(fù)荷。

b. 地下2層商業(yè)為普通零售業(yè)態(tài), 用電負(fù)荷按150 W / m2計算；地下1層商業(yè)為餐飲業(yè)態(tài)，無燃?xì)庖耄秒娯?fù)荷按400 W / m2計算；地上1、2層商業(yè)為餐飲業(yè)態(tài)，有燃?xì)庖?，用電?fù)荷按200 W / m2計算。

c. 設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)作為應(yīng)急（備用）電源，所帶負(fù)荷為消防負(fù)荷及重要負(fù)荷（走道照明、客梯、安防用電等），另外預(yù)留一臺400 kW（500 kVA）柴油發(fā)電機(jī)安裝條件，后期根據(jù)需要安裝。

下面介紹本項目供電方案的設(shè)計要點。

2、用電負(fù)荷分級及計算

負(fù)荷分級

按JGJ 16 – 2008《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》等規(guī)范對本項目用電負(fù)荷進(jìn)行分級，其中一級負(fù)荷為消防系統(tǒng)（含火災(zāi)自動報警系統(tǒng)及消防聯(lián)動控制設(shè)備、消防泵、消防電梯、排煙風(fēng)機(jī)、加壓送風(fēng)機(jī)、消防補(bǔ)風(fēng)機(jī)、自動滅火系統(tǒng)、防火卷簾門、應(yīng)急照明等）、安防監(jiān)控系統(tǒng)用電負(fù)荷、通訊機(jī)房、客梯、生活泵、污水泵、事故風(fēng)機(jī)、公共區(qū)域照明等用電負(fù)荷；

二級負(fù)荷為中水泵、換熱站用電負(fù)荷、熱水循環(huán)泵、二次泵等；

三級負(fù)荷為其他電力負(fù)荷及一般照明用電。

負(fù)荷計算

在方案設(shè)計（初設(shè)）階段，按負(fù)荷密度指標(biāo)法進(jìn)行負(fù)荷計算，過程并不復(fù)雜，需注意的是，本項目設(shè)置了電動汽車充電樁，而常規(guī)的汽車庫用電指標(biāo)8 ~ 15 W / m2并沒有包含充電樁負(fù)荷。北京市對辦公建筑的電動汽車充電樁配置要求為總停車位數(shù)量的25 %，慢充、快充的配建比例為5 ∶ 1 ~ 10 ∶ 1之間，本項目取9 ∶ 1。一般情況下，快充充電樁用電指標(biāo)為30 kW / 臺，慢充充電樁用電指標(biāo)為7 kW / 臺，用電負(fù)荷折算到變壓器時，需要系數(shù)取0. 3 ~ 0. 7，本工程取0. 5，總停車位數(shù)量 1 373個，于是可計算充電樁總裝機(jī)負(fù)荷為：1 373 × 25 % ×（0. 9 × 7 + 0. 1 × 30）= 1 596 kW。表1為方案設(shè)計階段的負(fù)荷計算表。

表1中視在功率均按功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)?. 9計算，序號7合計的23 565 kVA為包含了空調(diào)設(shè)備項目的總估算負(fù)荷。方案階段設(shè)備專業(yè)提供了制冷機(jī)房設(shè)備功率（表1中序號8所示），考慮制冷機(jī)房負(fù)荷單獨設(shè)置4 000 kVA變壓器，負(fù)荷率為75. 6 %。除制冷機(jī)房設(shè)備外項目總負(fù)荷為23 565 – 3 022 = 20 543 kVA，在確定變壓器時考慮最大負(fù)荷同時系數(shù)，本項目擬取0. 8，得計算負(fù)荷為20 543 × 0. 8 = 16 434 kVA，初步確定安裝變壓器容量20 000 kVA，平均負(fù)荷率為82. 2 %。

本項目從南側(cè)和平街引來2路獨立的10 kV電源，滿足一級負(fù)荷要求。

3、分界室設(shè)置

北京供電部門規(guī)定10 kV用戶必須設(shè)置電纜分界室作為工程的電源總進(jìn)線室，電纜分界室的位置應(yīng)接近電源進(jìn)線方向，并靠近建筑物的外墻。其面積一般為20 ~ 40 mm2，層高應(yīng)不小于3 m，下設(shè)層高不小于2. 1 m的電纜夾層，并設(shè)800 mm × 800 mm的人孔和爬梯。電纜分界室均要求設(shè)在一層，分界室及以上的產(chǎn)權(quán)歸供電部門，以下歸用戶。

分界室的層高及面積要求并不嚴(yán)格，具體需與供電部門溝通確定。本工程分界室結(jié)合建筑物條件，經(jīng)過多輪與業(yè)主、供電部門溝通，最終設(shè)置在一層B、C座樓之間靠近南側(cè)和平街的位置，與地下一出地面樓梯間貼臨，面積為72 m2，地面抬高450 mm，層高4. 8 m，下設(shè)2. 1 m高夾層。

4、變配電室及變壓器設(shè)置

供電方案設(shè)計階段，業(yè)主方對地下變配電室及變壓器設(shè)置提出如下要求：

a. 考慮經(jīng)濟(jì)價值，嚴(yán)格控制設(shè)備用房面積，盡可能多地設(shè)置汽車車位。

b. 通過與當(dāng)?shù)毓╇姴块T前期溝通，項目受電端距離分界室不能大于15 m。

c. 商業(yè)及其相關(guān)的部位、設(shè)備用電需單獨設(shè)置變壓器，不與辦公部分合用。

本工程3座塔樓，5層地下室，地下室設(shè)有制冷機(jī)房、熱交換站、空調(diào)機(jī)房、各類水泵房、各類風(fēng)機(jī)房等設(shè)備用房，分布較為雜亂，可考慮3種變配電室設(shè)置方案：

a. 在負(fù)荷較集中（或大）的制冷機(jī)房附近設(shè)專用變配電室，為制冷機(jī)組供電，在每座塔樓適當(dāng)?shù)牡叵聦游恢迷O(shè)一處變配電室，為每座塔樓及其相關(guān)（相近）區(qū)域供電，變配電室內(nèi)為商業(yè)及其相關(guān)的部位、設(shè)備供電的變壓器單獨設(shè)置，共設(shè)4座變配電室。

b. 按功能區(qū)分，設(shè)置3座變配電室，分別為辦公部分、商業(yè)、地下車庫及設(shè)備用房供電。

c. 集中設(shè)變配電室，即設(shè)置一處變配電室，為整個項目供電，為商業(yè)及其相關(guān)的部位、設(shè)備供電的變壓器單獨設(shè)置。

第一種方案供配電系統(tǒng)清晰，低壓配電距離近、節(jié)省銅材，但相對于第二、三種方案，變配電室數(shù)量較多，所需建筑面積相對較大，相應(yīng)地減少了車位數(shù)量，違背業(yè)主意圖，另由于商業(yè)分布不均、設(shè)備機(jī)房分布雜亂，會造成塔樓的3座變配電室變壓器容量及數(shù)量不同，有些變配電室所需面積較大，考慮風(fēng)井、疏散通道、汽車道的設(shè)置等因素，在建筑平面上并無合適位置可選。

第二種方案系統(tǒng)也很清晰，相對于第一種方案變配電室數(shù)量減少，但由于三部分業(yè)態(tài)功能在平面上未按功能進(jìn)行集中，而是呈“分散分布”狀態(tài)，所以會造成地下配電線路走向會十分混亂，交叉重疊多，浪費(fèi)嚴(yán)重，且與設(shè)備專業(yè)做“管線綜合”時，排布會十分復(fù)雜，影響凈高。

第三種方案變配電室占地集約，能最大限度地縮小變配電室面積、最大限度地增加車位數(shù)量，契合業(yè)主需求，而且出線呈“放射狀”，交叉重疊少。通過與建筑專業(yè)反復(fù)協(xié)商比較，并經(jīng)業(yè)主確認(rèn)，最終采用第三種變配電室設(shè)置方案，考慮到防火分區(qū)與地下建筑面積的限制，集中變配電室設(shè)為兩處，每處就近為用電設(shè)備供電。在地下二層南側(cè)靠近B、C座處設(shè)置1#變配電室，作為本項目總變配電室，面積約為550 m2，在設(shè)置過程中考慮10 kV進(jìn)線柜距離分界室距離滿足15 m的要求。在地下三層南側(cè)靠近A座設(shè)置2#變配電室，作為分變配電室，面積約500 m2，兩處變配電室均設(shè)置電纜夾層，2#變配電室電纜夾層下方部分為制冷機(jī)房上空，有利于為大負(fù)荷配電。

按業(yè)主嚴(yán)格控制設(shè)備用房面積的要求，本項目變配電設(shè)備采用高、低壓同室布置，并盡可能采用容量較大的變壓器，以便減少變壓器數(shù)量。1#變配電室內(nèi)設(shè)置6臺2 000 kVA變壓器，其中編號為1T1#、1T2#的變壓器供電范圍為B、C座塔樓區(qū)域的商業(yè)及為商業(yè)使用的相關(guān)扶梯、空調(diào)、部分充電樁等； 1T3#、1T4#變壓器供電范圍為B座辦公樓照明、動力及地下樓座相關(guān)區(qū)域范圍內(nèi)用電負(fù)荷；1T5#、1T6#變壓器供電范圍為C座辦公樓照明、動力及地下樓座相關(guān)區(qū)域范圍內(nèi)用電負(fù)荷。2#變配電室內(nèi)設(shè)置6 臺 2 000 kVA變壓器，其中編號為2T1#、2T2#的變壓器供電范圍為制冷機(jī)房用電負(fù)荷；2T3#、2T4#變壓器供電范圍為A座塔樓區(qū)域的商業(yè)及為商業(yè)使用的相關(guān)扶梯、空調(diào)、部分充電樁，另包含給水泵、換熱站等用電負(fù)荷；2T5#、2T6#變壓器供電范圍為A座辦公樓照明、動力及地下樓座相關(guān)區(qū)域范圍內(nèi)用電負(fù)荷。

上述兩兩變壓器為一組，每組低壓側(cè)設(shè)置聯(lián)絡(luò)，互為備用，當(dāng)其中任何一臺變壓器斷開時，另一臺變壓器滿足相應(yīng)供電范圍內(nèi)的一級負(fù)荷和二級負(fù)荷用電。