浅谈某冷链物流交易中心建筑电气设计

陈国雁

福州市城乡规划设计院有限公司

1 引言

项目建设地点位于福建省某市。项目总用地面积为11万平方米，总建筑面积25万平方米。一期由1栋高层冷链物流中心、10栋2层水产品交易市场组成。二期为商业美食城及配套电子交易楼，含二类高层建筑（最高11F，43m）。三期为配套居住建筑，含一类高层建筑（最高29F，98.7m）。二期三期含大底盘地下室面积26427.7平方米，共计14个防火分区，机动车总数648辆；人防区为核6常6防空地下室，总面积：15856m2，8个防护单元。

图1

2 负荷等级的确定

2.1 消防负荷等级的确定

消防负荷主要包括报警设备、灭火设备、防火排烟设备、通讯设备、避难设备及设施、其他相关设备等。

单体建筑消防负荷等级按GB 50016—2014（2018 版）《建筑设计防火规范》第10.1.1～10.1.3条确定：

一期冷链物流中心室外消防用水量为45L/s，建筑高度38.4m，其消防负荷按二级负荷设计。交易市场室外消防用水量30L/s，消防负荷按二级负荷设计。二期含二类高层民用建筑，消防负荷最高负荷等级为二级。三期含一类高层民用建筑，消防负荷最高负荷等级为一级。

地下车库消防负荷等级按GB 50067—2014《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》第9.0.1条确定，Ⅰ类车库消防负荷按一级负荷设计；且建筑面积大于5000m2的人防工程，其消防用电应按一级负荷要求供电。

2.2 非消防负荷等级的确定

冷库的规模以冷藏间的公称容积大小来划分。“大于20000m³的为大型；大于5000m³，小于20000m³的为中型；小于5000m³的为小型。”经计算，冷链物流中心冷藏间的公称容积为94，268.4m³，大型冷库应按二级负荷供电。本条中的负荷等级是针对制冷系统主要用电设备（如制冷机组、氨泵、冷凝器、空气冷却器、水泵、冷库备用照明等）确定的，其余生产用用电设备、普通照明可按三级负荷设计。由于冷库建筑的特殊性，中断供电会导致业主较大经济损失，为了避免电网停电时对业主造成损失，经与业主讨论决定，另设柴油发电机作为冷库保温设备自备电源。

商店建筑的规模划分：“小于5000m2为小型，500m2～20000m2为中型，大于20000m2为大型。”经核实本工程10 栋水产品交易市场均为中型商店建筑，中型商店建筑营业厅的照明用电应为二级负荷；其余用电设备均按三级负荷设计。

二期美食城及电子交易楼，为中型商店建筑，中型商店建筑营业厅的照明用电应为二级负荷；二类高层建筑，客梯用电，生活水泵、排污泵用电，电子信息设备机房用电，安防设备用电，主要通道及楼梯间照明用电为二级负荷；其余用电设备均按三级负荷设计。

三期居住建筑为一类高层住宅，一类高层主要业务和计算机系统用电，走道、警卫、值班室、障碍照明用电，安防系统、电子信息系统、安防系统用电，客梯、排污泵、生活泵等重要设备用电为一级负荷，其余用电设备均按三级负荷设计。

人防地下室电力负荷应分别按平时和战时用电负荷的重要性、供电连续性及中断供电后可能造成的损失或影响程度分为一级负荷、二级负荷和三级负荷。人防设备用电负荷按GB 50038—2005《人民防空地下室设计规范》第7.2.4条确定。

3 供电电源设计

（1）本工程最终确定由10kV 双回路供电，每个电源应承受100%的负荷，提供双回路的电网公共连接点的电源，若条件允许，宜来自不同变电站或同一变电站的不同母线。经过市政供电网络分析，并结合本地块实际情况，本工程于图，1位置①设置10kV开关站，其有效使用面积按宽度为4.5m或8.5m的两种几何矩形设置，开关站使用面积不小于120m2。

（2）同时于图1，③⑤号位置各增设一个柴油发电机房，作为冷库保温设备负荷和一级负荷的自备应急电源。于人防电站区，设置柴油发电机作为人防区域电站。

3.1 变配电房的确定

经过用电负荷计算，项目一期总用电量为6500kVA，二期总用电量为2641kVA，三期总用电量为3257kVA（由于篇幅限制，且负荷计算过程并不在本篇的重点讨论范围，故本篇不再具体罗列负荷计算过程）。

（1）考虑分期建设，二期，三期单独设置变配电房（图1，④⑤号位置）。

（2）一期冷链物流中心为冷链交易市场核心建筑，含较多大功率制冷设备，且用电负荷较大，且GB 50072—2010《冷库设计规范》，第7.1.5 条规定，冷库宜设变配电所，变配电所应靠近或贴邻制冷机房布置。于该楼制冷机房旁单独设置变配电房（图1，③号位置），为满足压缩机等大功率用电设备（氨作为冷媒的大型冷库，单台压缩机额定功率往往会达到两三百千瓦）的启动要求，且冷库用电负荷比较集中，该变配电房设置2台2500kVA干式变压器。

一期其余单体建筑均为水产交易中心，按常规设计，变配电房宜设于负荷中心，但由于交易市场店面价值较高，变配电房若设于交易市场中，占用店面面积，同时将导致临近店面价值严重缩水（市场调研发现，市民对于变电房的辐射比较在意）。通过综合对比考虑，并争得业主方同意，决定将交易市场的变配电房集中设于地块西南角图1，②号位置。由于末端交易市场供电距离较远，现对最不利点核算电压降如下：

位置②变配电房至最不利点交易楼供电距离L=0.4km，交易楼总配电箱计算电流

YJY-0.6/1kV-4×185电力电缆，功率因数0.9时。

电压降：

满足规范要求的：“10 kV 及以下三相供电电压允许偏差应为标称系统电压的±7%”。各交易市场总进线开关均为315A，选配YJY-0.6/1kV-4×185 的电缆，由以上计算可得，即使最不利处，交易市场的电能质量仍能得到保障。

4 冷链物流建筑单体设计

由于园区智能化系统，报警系统以及交易市场、商业、地下室等电气设计与其他民用建筑大同小异，这里着重讨论冷链物流建筑电气施工图设计过程中的一些注意事项。

4.1 冷间灯具要求及安装方式

冷库库房内部为低温潮湿场所（环境温度为-25℃左右），因此要求库房及门斗内部电气设备防护等级不低于IP54。冷间内的照明灯具必须满足低温环境和食品安全标准要求。灯具显色性指数不低于60。冷库内灯具的布置应避开冷风机和工艺排管，重点布置在冷间内通道。各库房，车间照明按区域分区，在房间入口照明箱处集中控制或翘板开关控制。

4.2 冷间电缆敷设要求

冷库等低温场所采用：YGC耐低温电缆或YJVHD耐低温电缆(环境温度-25℃～-40℃左右)。

电气线路穿过保温层时，应做到相对集中敷设，必须有防止产生冷桥的措施，以及可靠的防火措施。所有进入冷间的电气线路自引入冷间处开始均转为直接明敷设或采用低温环境专用桥架敷设，(穿墙处套直径不大于25的耐低温耐火工程塑料管保护，保温层侧聚氨酯发泡封堵，砖墙侧采用防火堵料封堵，线缆与保护管间隙用环氧树脂封堵。为保证线路齐整线路可采用桥架引至冷库外引入点。这里笔者提供一个电气线路穿过保温墙的做法，供参考。

图2 电气线路穿保温墙做法

冷库库内线路可采用钢索布线，钢索布线时最大跨度不要超过30m，如超过30m 应在中间加支持点。钢索采用直径4.6mm～6mm的热镀锌带护套的钢绞线，电缆水平悬挂在钢索上时，电力电缆固定点间的最大间距应为0.75m：控制电缆固定点间的最大间距应为0.6m。钢索中间利用尼龙吊杆进行固定，也可利用预埋吊点，电气施工人员应配合土建施工人员做好吊点的预埋工作。电缆线路也可直接利用尼龙吊杆直接固定明敷设，固定点间距离不大于0.75m。

电气管路与其他管路同侧敷设时应在蒸汽管道(有保温措施)下方，间距不小于0.2m，在水管或其他工艺管道上方，间距不小于0.1m，平行间距均为不小于0.1m。电气线路接头不允许外露，接线分线均在符合标准的接线盒内或设备内部进行。冷库库房内线路转接必须在电气设备内部进行，电缆引入设备处不得影响电气设备指标要求，另用环氧树脂密封。冷库库房外墙及内部不允许暗敷设管线。

4.3 制冷设备房设置

氨机房电气控制集中在氨机房电控室内，以避免电控设备被腐蚀。氨制冷机房内应设置氨气体浓度报警装置，氨气泄漏后，当浓度达到设定值（一般设置为100ppm或150ppm）时，应自动发出报警信号，并联动开启配套设置的事故排风机。同理，氟制冷机房应设置氟利昂气体浓度报警装置，并应能联动事故排风机开启。由于氨气和氟利昂与空气比重不同，其探测器的安装位置也不同，氨气浓度探测器设于顶棚，氟利昂浓度探测器设于地面500mm 处。制冷机房内设置的事故排风机，应在排风机控制箱上以及机房门口处设置人工启停控制按钮。

工程实际中常遇到，由于制冷机房设备与空气之间的温差，导致制冷机房及与之相邻的变配电房的电缆沟，时常会产生积水，电气专业向其他工种提资时应该考虑电缆沟找坡，并宜设置排水措施。

制冰间的配电箱、控制箱、灯具控制开关应集中布置在干燥、通风的场所。制冰间电气线路建议穿暗管敷设，电气设备应选用具有防腐（盐雾）功能的密封型设备，桥架线槽应刷防腐（盐雾）涂层。

4.4 冷库智能化设计

4.4.1 出于安全考虑，冷间宜设置求救呼叫系统

在冷间内门口附近设置求救呼叫按钮，信号传送到制冷机房控制室或有人值班的场所，并在冷间外设呼叫指示灯。

4.4.2 方便管理

为方便管理，冷库应设置温度测量、显示及记录系统（装置），信号应传回制冷机房控制室集中显示。冷藏间内温度传感器设置原则是尽量取冷间内的温度平均值，不应设置在靠近门口处、送风口附近，宜设置在冷藏间的中部或靠近外墙处，温度传感器安装高度一般不低于1.8m。

4.4.3 月台对讲系统

为方便月台及穿堂货梯调度，在各层穿堂及月台货梯处，宜设置月台对讲系统。

4.4.4 视频监控系统

在建筑的主要出入口、各卸货平台、穿堂、月台等场所宜设置视频监控摄像头。

4.5 防雷设计需要注意的事项

冷库建筑附属设备楼通常会跟主体脱离，以裙楼的形式附在主楼中。氨制冷型制冷机房可定性为具有2区爆炸危险场所的建筑物，防雷应按二类防雷设计。但往往冷库主体只需要按三类防雷设计。这种情况下我们该如何处理呢？

GB 50057—2010《建筑物防雷设计规范》第4.5.1 条规定了，当一座防雷建筑物中同时存在第二、三类防雷建筑物时的设置要求。

（1）“当第二类防雷建筑物部分的面积＞建筑物总面积的30%时，该建筑物按第二类防雷建筑设防。

（2）当第二类防雷建筑物部分的面积＜建筑物总面积的30%，并满足不可能遭直接雷击的要求时，该建筑物按第三类防雷建筑设防；但对二类防雷建筑物部分的防雷设计，仍采取二类防雷的保护措施；当可能遭直接雷击时，宜按各自类别采取防雷措施。”

5 结束语

冷链物流交易中心建筑的设计涉及诸多方面，本文仅结合本人经验讨论了其中的几个问题。不足之处望批评指正。