大型物流建筑电气设计要点研究

大型物流建筑电气设计要点研究
范玉华（南京长江都市建筑设计股份有限公司，南京市210002）
Research on Key Points in Electrical Design of Large Logistics Buildings
FAN Yuhua（Nanjing Yangtze River Urban Architectural Design Co.Ltd.，Nanjing210002，China）
Abstract：Taking the electrical design of a large logistics warehousing project as an example，this paper introduces the precautions for the location selection of high and low voltage distribution room，the selection of emergency power supply，the lighting design and the design of automatic fire alarm system，which provides a reference for the electrical design of similar projects.
Key words：logistics warehousing；power supply and distribution system；load level；substation facilities；lighting design；emergency power supply；protection against lightning and grounding；automatic fire alarm system
摘要：以某大型物流仓储类项目电气设计为例，介绍高低压配电室位置选择、应急电源选择、照明设计、火灾自动报警系统设计的注意事项，为同类项目的电气设计提供参考。

关键词：物流仓储；供配电系统；负荷等级；变电所设施；照明设计；应急电源；防雷与接地；火灾自动报警系统
中图分类号：TU852文献标识码：A doi：10.3969/j.issn.1003－8493.2020.11.006
2019年9月，国家发改委、交通运输部联合印发《关于做好2019年国家物流枢纽建设工作的通知》，共有23个物流枢纽入选2019年国家物流枢纽建设名单标志着我国正在快速发展物流运输行业。

同时，随着电子商务和物流快递业务的快速发展，全国多地兴建大量物流仓储类项目，笔者参与多个网络电商物流仓库项目设计，该类物流仓库建筑功能和运作模式与普通建筑相差较大，仓库空间体量大、易燃品多，火灾蔓延速度快，因此电气设计上多有别于其它建筑项目之处。

1项目概况
某物流项目位于山东省青岛市，整个项目园区内由一期仓储库房、二期仓储库房、变配电所和柴油发电机房（与变配电所合并设置在同一建筑物内）、办公楼、宿舍楼、南北门卫房等单体组成，以电器商品的进货、保管、流通、装卸、运输、配送并传递物流信息为主，每个仓储库房南北长均为228.5m，东西宽均为142.5m，地上1层，总建筑面积32561m2，仓储库房储存丙类固体货物，建筑防火等级为二级，分为12个防火分区，每个防火分区面积约为3000m2以内，均为高架库房，建筑高度14.5m；办公楼、宿舍楼均为6层普通建筑物；变配电所、柴油发电机房均设置在地面1层。

2负荷等级
该物流仓库为丙类仓库，因其室外消火栓用水量大于30L/s，按照GB50016-2014《建筑防火设计规范（2018年版）》第10.1.2条规定，其内的消防泵、消控室设备、防排烟风机、防火阀门、应急照明、防火卷帘等消防负荷按二级负荷要求供电，数据中心设备、网络机房、生活泵、智能货架机械设备等对供电连续性要求较高的生产生活负荷等为二级负荷，其余为三级负荷。

应该注意的是，物流仓库多数为24h不间断工
作者信息
范玉华，男，南京长江都市建筑设计股份有限公司，高级工程师。

BUILDING
ELECTRICITY
作，进行货物进出作业，因电子商务业对货物发放的
时效性要求极高，根据建设单位要求，提高该工程供
电保障的可靠性，仓库内所有与收发货有关的所有用
电设备，均要保证其用电可靠性，均需要接入备用柴
油发电机供电系统。

3变配电所设置
本物流项目因含有两座仓库建筑物，体量较大，
10kV变电所设在两座仓库中间位置，靠近办公楼和
宿舍楼处，处在负荷中心，低压电缆供电半径合适，
低压出线电缆采用室外排管、电缆沟过渡结合的方
式，埋地敷设至各个单体建筑物总低压配电间内。

根据规范要求，采用2路高压电源，高压电源同
时工作。

采用电缆埋地引至变配电所，高压供电系统
采用10kV单母线分段接线，不设母联开关；0.4kV
低压配电系统采用单母线分段，母线设置母联开关。

本项目供配电系统接线图如图1所示。

考虑到本仓库24h不间断运营，仓库主要用电
负荷为照明、叉车充电设备、电动升降设备等，仓库
内负荷同时运行概率高，但仓库与办公楼、宿舍楼的
负荷同时运行概率低。

采用需要系数法，经负荷计
算，采用2台1250kVA（10.0/0.40kV）变压器，
变压器负荷率为70.6％。

建设单位为大型电器销售商，考虑到库房内火灾
危险性大，消防设备供电可靠性要求高，同时进出货
数据信息、电子商务信息等对信息网络供电可靠性要
求更高，但仓储中心处在市郊偏僻地带，供电可靠性
难以保证；同时目前大型物流仓库均为国际性厂商使
用，业主投保国外的保险公司，保险公司会对设计提
出一些除满足规范以外更严格的要求，此类要求直接
影响投保金额，业主一般均会要求设计方满足。

故在仓储中心内设置一处柴油发电机房，内设一
台800kW常载柴油发电机组，由其提供应急电源至变
电所内与某一段市电低压母线的出线，通过双电源转
换后组成应急母线段，为消防负荷、信息网络设备、
叉车充电装置、货架登高设备、智能货架机械设备、
货物进出扫码区域用电等供电，以确保仓储中心内消
防设备、信息网络数据、断电正常作业等供电可靠性。

同时，信息网络设备还设置UPS不间断电源装置。

因每个防火分区均在屋面设置大量排烟风机，容
量大，此柴油发电机组在容量选择时，不能以整个库
房所有防火分区均发生火灾、所有消防设备均运行作
为选择依据，而是考虑本防火分区和相邻防火分区火
灾作为依据，同时作出适当预留。

柴油发电机组需要
在机房外设置室外埋地储油罐，以确保柴油发电机组
的供电持续性。

4低压配电设计
GA1131-2014《仓储场所消防安全管理通则》第
8.5条：“仓储场所的每个库房应在库房外单独安装电气
开关箱，保管人员离库时，应切断场所的非必要电源。

”
GB50016-2014《建筑设计防火规范（2018年
版）》第10.2.5条：“配电箱及开关应设置在仓库外。

”
笔者认为，“配电箱及开关应设置在仓库外”基
本不适用于丁、戊类仓库。

储存物品火灾危险性特征
为“难燃烧物品”或“不燃烧物品”的丁、戊类仓
库，没必要强制规定“配电箱及开关应设置在仓库
外”。

“难燃烧物品”的丁类仓库，因储存物难燃的特
性，发生火灾的可能性很小，“配电箱及开关应设置
在仓库外”所起作用甚微，意义不大；“不燃烧物品”
的戊类仓库，所有的储存物品是不燃的，强调“配电
箱及开关应设置在仓库外”，没有任何意义。

与此同时，“配电箱及开关应设置在仓库外”用
于丙类仓库缺失相应规定。

IEC标准（IEC60364-4-42：2010）针对火灾
危险环境中的BE2场所有“422.3.3Switchgear for
protection，control and isolation shall be placed 图1供配电系统接线图
Fig.1Wiring of power supply and distribution
system
outside locations presenting condition BE2，unless it is in an enclosure providing a degree of protection appropriate for such a location of at least IP4X or ，in the presence of dust ，IP5X or ，in the presence of conductive dust ，IP6X ，except where 422.3.11
applies ”的明确规定。

笔者认为，此处过于严格的要求，将导致部分大型物流仓库难以设计。

笔者有幸参与设计了多个大型丙类仓库，均是单层高度为14m 左右、建筑面积超2万m²的立体丙二类仓库。

由于这类大型仓储场所通常无法完全由人工操作完成，机械化程度很高，均采用了自动立体仓储设备，低压配电柜都根据实际需求直接布置在仓库内。

笔者认为，若按现行“配电箱及开关应设置在仓库外”规定实施，今后再设计这些满足实际需求、达到国际一流水准的大型物流仓库，将举步维艰。

仓库内叉车充电设备，可以让建筑设计人员隔出独立的叉车充电室，内设叉车充电插座箱，叉车充电室的门窗也可设置为通向非火灾危险环境或直接对外。

5照明设计
笔者的建议是在仓库内布置金卤灯，可采用防电
燃（电燃：因漏电或接地故障等电火花引起火灾燃烧）仓库金卤灯，电器盒采用铸铝外壳，表面静电喷涂，电器部分采用具有过热过电流双重保护的镇流器，通过对电器与灯具结构上特殊设计，从而确保灯具在使用过程中不发生因过热或电燃而引发火灾的情况。

具有防尘、防潮、防电燃、阻燃等特点。

特别注意的是所有仓库照明灯具需要布置安装在货架中间，避免被货架遮挡。

照明的控制可采用交流接触器控制：在照明配电箱设置照明总断路器，在照明总断路器后面设置交流接触器，照明配电箱上设置接触器控制按钮，实现分区分组手动控制照明灯具的目的。

6火灾自动报警系统设计
目前未有相关规范及措施对此类建筑火灾自动报
警系统作特殊描述及要求，只有在上海消防局沪消［2006］303号《上海市大型物流仓库消防设计若干规定》中第一条第（一）款和第四条第（六）款规定
大型物流仓库内应设置空气采样烟雾报警等极早期火灾报警系统。

但此类仓库空间大，门窗洞口多，采用空气采样烟雾报警等极早期火灾报警系统不适宜，因此此类仓库项目应该采用红外光束感烟探测器、智能式感烟探测器（内部小于12m 高度区域）组成综合探测火灾系统。

在仓库顶部设置红外对射探测器，注意红外对射设置位置要避免被货架、喷淋管道等遮挡，同时红外对射探测器要避免安装在自然采光窗下方，避免太阳光中的红外线造成误报；其他配套用房采用智能式感烟探测器。

同时根据规范要求设置电气火灾监控系统，以保障防电气火灾的剩余电流故障及时报警，及时排查仓库内电气火灾隐患。

7结语
随着经济的快速增长，越来越多的大型物流仓库
出现在各大交通枢纽城市，设计时需充分了解物流仓库的火灾环境特征和设备防护要求以及仓库使用要求，确定最合理的供电及消防设计方案，方能满足不同仓库的使用要求。

［1］中国建筑标准设计研究院.GB 50016-2014建筑设计防火规范（2018年版）［S ］.北京：中国计划出版社，2018.
［2］公安部沈阳消防研究所.GB 50116-2013火灾自动报警系统设计规范［S ］.北京：中国计划出版社，2014.
［3］公安部天津消防研究所，中国建筑标准设计研究院.14X505-1《火灾自动报警系统设计规范》图示［S ］.北京：中国计划出版社，2014.
［4］中国寰球工程公司.GB 50058-2014爆炸危险环境电力装置设计规范［S ］.北京：中国计划出版社，2014．
［5］中机中电设计研究院有限公司.GB 50054-2011低压配电设计规范［S ］.北京：中国计划出版社，2012．
［6］中国新时代国际工程公司.GB 50055-2011通用用电设备配电设计规范［S ］.北京：中国计划出版社，2012．
［7］International Electrotechnical Commission.IEC 60364-4-42：2010Low⁃voltage electrical installations —Part 4-42：Protection for safety —Protection against thermal effects ［S ］.Geneva ，2010.
［8］周惠黎，谈莹.简述我国火灾危险场所的电气设计规范［J ］.建筑电气，2016（2-增刊）：15-18.
2020-05-06来稿
2020-10-31修回。