3.1.1 方案设计
1.暖通系统
1）设计依据
上海第一八佰伴运行二十余年，相关设计、施工规范已经进行了版本的更新，尤其是消防相关系统，施工图设计将防烟、排烟系统按现行国家标准《建筑设计防火规范》（GB 50016—2014）和上海市《建筑防排烟技术规程》（DGJ 08—88）（2006年版）及当地消防局的规定重新计算、校核设计。
此次改造工程更换老旧设备冷冻机组、冷却塔、水泵、空调箱风机等，方案设计按照国家现行规范进行设备选型，如冷冻机组、水泵、风机等设备按照《公共建筑节能设计标准》（GB 50189—2015）相关要求进行选型。
2）设计内容
本次升级改造防火分区和建筑功能分隔有较大的变化，如图是以二层为例新旧防火分区的对比，方案设计按照新的划分重新设计防排烟系统。而空调风管占用空间大，在吊顶内如果穿越防火卷帘则需降低较多的标高且增加防火封堵的工作量，因此空调风系统也按照新的防火分区和建筑功能分隔重新设计，使得满足新功能的情况下避免穿越防火分区（图3-1、图3-2） 。
3）冷热源改造设计
（1）冷热源原有情况概述。空调采暖通风系统于1995年底正式启用，至今运行已超过二十年，后期经过数次系统改造。本工程集中空调冷源设置于地下二层，采用5台单台制冷量为1000 RT和1台制冷量为700 RT的离心式冷水机组，总装机容量为5700 RT。冷却塔选用10台单台容量为700 RT，流量422 m3/h，放置于裙房11层屋顶。空调制冷系统满足大厦制冷需求，但设备老化，管路锈蚀，需对老旧设备进行更换，并进行系统的优化和改造设计（表3-1）。
图3-1 1995年二层防火分区蓝图
图3-2 2016年二层新防火分区图
表3-1 新旧系统空调冷热源情况对比
项目原始设计采暖热源为城市集中蒸汽系统，现已不再使用，商场营业区无采暖热源，个别其他功能区根据需求在往年改造中设置分散热源，采用风冷热泵或VRV系统，相关设备放置于十一层裙房屋顶。商场一层的冬季比较冷，顾客的消费体验和工作人员的舒适度不佳。办公楼采用电采暖，运行能耗高。
（2）冷热源改造设计。如表3-1所示为新旧系统空调冷热源情况对比。
2. 电气系统
1）旧有系统概述
工程由电业部门提供2组（共4路）10 kV独立市政电源进线，采用单母线分段接线方式，中间不联络开关。10 kV用户变配电所设置于地下二层。十一层裙房屋面设有0.4kV柴油发电机1台，预留机组容量为1000 kVA，若市电中断，备用发电机投入接至应急供电系统，供应消防设备用电。
低压配电系统采用放射式与树干式相结合的方式经强电竖井及配电间，分别送至各用电点。负荷集中或重要的用电设备如大型空调机组、水泵房、电梯等低压配电线路采用放射式供电；照明、空调垂直干线采用树干式供电。
低压配电间A站设置于地下二层，B站、C站位于地上十一层裙房屋面，D站位于十层。
原系统中消防设施的供电未采用双电源形式。
商场一至八层每层旧有状态分为A1， A2， B，C，D五个防火区，各区照明及租户负荷估算及变压器配置如表3-2所示。
表3-2 各区照明及租户负荷估算及变压器配置表
2）设计要求
（1）负荷等级及配电要求。根据国家有关规定，工程消防设备、应急照明、地下污水泵、客梯、电子信息机房及安保系统、变频调速生活给水泵、大型超市商业管理用计算机系统等负荷属一级负荷；大型商场自动扶梯、生活水泵等为二级负荷；其他负荷均为三级负荷。
以上对于消防控制中心、消防泵、喷淋泵、消防电梯及客梯、加压送风及防排烟风机、应急和疏散照明等消防设施以及自动扶梯这类重要普通负荷采用低压配电系统双电源送至各用电点进行末端自动切换，以保证供电的可靠性。
（2）应急电源。应急电源包括应急发电机组、不停电电源装置和直流电源装置、EPS电源装置。
不间断电源UPS：为建筑内火灾报警系统，楼宇自动管理系统，安保系统，计算机系统，紧急广播系统等提供保障。
直流电源装置：向变配电设备、发电机设备提供操作，仪表等提供电源。
EPS电源装置：集中商业、地下商业、地下车库，应急照明灯具均采用集中式EPS供电，连续供电时间为90分钟。
应急发电机组：为商业消防负荷提供备用供电电源。
（3）电缆、导线的选择。项目改造范围内的线缆均采用无卤低烟阻燃型。至消防类泵房的配电线路采用金属护套无机矿物绝缘电缆。
3）改造方案
本次改造将一至六层及八层调整为三个防火分区，七层修改为4个防火分区。强电间位置及格局不做变更的前提下，结合新防火分区对照明和租户类负荷尽可能均匀分配。同时新增以下几个系统：
（1）电气火灾监控系统。为防止各级低压配电设备的漏电电流引起电气火灾，根据民用建筑电气设计规范（JGJT 16—2008）规定，本装修项目设置电气火灾系统。
每个区域的照明总箱、电力总箱、双电源切换箱等总断路器均设漏电电流、过电流等信号的检测装置。
（2）消防电源监控系统。根据火灾自动报警系统设计规范（GB 50116—2013）规定，本次改造设有消防联动报警系统。消防设备电源状态监控器设置在消防控制室，接收并显示其监控的所有消防设备的主电源和备用电源的实时工作状态信息，由值班人员对报警信号进行集中处理。
（3）变配电所电能管理系统。本工程设置漏电火灾报警系统，准确监控电气线路的故障和异常状态，及时发现电气火灾的隐患。在中央监控室设置报警系统集中控制器，在变压器低压侧出线处及区域级配电箱处设置报警探测器。
（4）浪涌保护。本建筑电子信息系统的雷电防护等级为A级，防雷击电磁脉冲措施采用二/三级浪涌过电压保护器。消防控制中心、电梯机房、计算机系统、电话系统、弱电系统及重要机房在各自的配电系统中设置浪涌保护器。进出建筑物的通讯/信号线设置信号浪涌保护器。
3.给排水、消防系统
原第一八佰伴消防喷淋系统为稳高压供水系统。稳压装置设在地下二层消防泵房内。喷淋用水由设在地下二层的喷淋泵组供给，喷淋泵取水自室外消防管网。大楼一至八层每层仅设一套湿式报警阀组及一套水流指示器。消火栓系统为临时高压供水系统。二十一层屋顶设置高位水箱，稳压装置设在地下二层消防泵房内。消火栓用水由消火栓泵组供给，消火栓泵取水自市政总管。消防泵房位于地下二层。保护区域内任何点位由一股消防水柱保护。
原有喷淋系统每层仅设置一路主管及信号阀组，没有按照现在的防火分区进行分区设置，故在此次改造过程中，将原有的每层一路喷淋主管，改为按照防火分区每层设置3～4路喷淋主管级信号阀组。原喷淋系统每层设置一套湿式报警阀，负责控制当层的喷淋系统。但由于每层的喷淋点位有1200个左右，已经超出了当前规范要求的每一个湿式报警阀组控制的喷头不超过800个的要求。故在本次改造中，每层增加了1套湿式报警阀组，以保证每个报警阀组控制的喷淋喷头数量不超过800个（图3-3、图3-4）。
图3-3 改造前喷淋系统
图3-4 改造后喷淋系统
原大楼每层均设置10个消火栓箱，负责保护本层所有区域。经分析10个消火栓箱只能保证本层所有区域由一股消防水柱保护。按照消防设计规范，室内消火栓的布置应满足同一平面有2支消防水枪的2股充实水柱同时到达任何部位的要求。此次改造按新的装饰格局，每层均移动个别消火栓箱，并增加了一定数量的新消火栓箱。以满足2支消防水枪的2股充实水柱保护室内任何位置的要求。但又由于消火栓管网需要布置成环状，故此次改造从原消火栓立管开出支管并局部成环管，供新增的消火栓箱接管（图3-5—图3-7）。
图3-5 改造前消火栓保护范围
图3-6 改造后消火栓保护范围
图3-7 新增消火栓水平环网
4.弱电系统
1）综合布线系统
大楼原有综合布线系统已经比较陈旧，其网络系统均以光纤形式进入原强电电气井道，分布较为杂乱。
在新系统中，内网进线及4套内网核心交换机位于6层电算室，外网进线及外网交换机位于六层通信机房，且物理隔离。原有接入交换机及核心交换机为电口传输，必然不能满足新千兆光纤架构的需求。需要更换千兆光口交换机设备。5套核心网络设备需按需配置（图3-8、图3-9） 。
图3-8 原网络构架图
图3-9 新网络构架图
2）楼宇自动化系统（BA系统）
楼宇自动化系统改造方案原则上维持原有BA系统的控制功能，故原则上按照原有点位更新设备，更新布线。原系统是西门子系统，考虑新老系统能够更好地兼容，采用西门子最新的APOGEE系统替代旧系统，新系统由原系统的总线制改为基于TCP/IP的网络架构，新系统具有简单、稳定、灵活、易扩容等优势。
3）机房工程
原弱电间与强电间混合使用，线路混乱；信息机房设备陈旧，内部线缆交错；消控中心需要变更地址，通信机房同样是内部设备，线缆交错复杂，装修破旧。根据业主需求及实际设计需求，机房的设置为：
（1）各层：弱电间3个（30个共300 m2）。
（2）地下一层：消控中心机房（120 m2） 。
（3）六层：通信机房（42 m2）。
（4）弱电间的装饰标准如下：
①一至十层，每层楼面在空调机房内用砌块隔出一个弱电间，木质门；
②弱电间内敷设静电地板；
③设置接地系统；
④做配电照明系统。
（5）信息机房装修要求：
①隔断不换，因广播系统现改为网络广播，功放放在弱电间内，所以原来放置功放机柜的位置用隔断隔开；
②墙面做粉刷；
③原电话的110配架，均安装在墙上，现考虑安装在机柜内，需与电信协调；
④电话系统的新老设备切换，与电信商量。
（6）消防控制中心改造要求：
①消控中心机房设置独立UPS电源60 kVA；
②网络机房设置独立UPS电源20 kVA；
③与市电电源严格分开，后备时间分别达到1小时；
④机房配电及机柜容量均有冗余，满足未来扩容需求；
⑤每层设置3个弱电井，满足工作区设备需要；
⑥为满足弱电系统对线缆长度的要求，需要在每层风机房内设置3个弱电井。
4）视频安防监控系统
本工程视频安防监控系统采用的是纯网络模式，前端全部采用网络摄像机，信号通过局域网传输，中心存储则采用NVR网络直存方式。安保机房设置在地下一层的消控中心内，内部包含了存储子系统、管理控制子系统和集成联动等部分，是整个监控系统的核心，是软件平台的核心（图3-10）。系统摄像机设置原则如下：
（1）摄像机安装应牢固，且应固定焦距和方向，并减少或避免图像出现逆光。
（2）摄像机工作时，监视范围内的平均照度宜不小于200 lx。
（3）对外出入口的摄像机应该一致监控出建筑物的人或物，即一致朝内照。其余出入口的只要监控朝向一致即可。
（4）出入口安装的摄像机：
①不应有盲区；
②通过显示屏24小时内均能清楚地显示出入人员面部特征、机动车牌号；
③出入人员面部的有效画面宜不小于显示画面的1/60。
（5）电梯轿厢内的摄像机应安装在电梯箱门前上方的一侧，且应配置电梯楼层信号叠加器。
（6）收银区、收银柜台、贵重商品柜台安装的摄像机，通过显示屏应能清楚地显示顾客的面部特征及收费操作的全过程。
（7）室外摄像机应采取防雷保护措施。
图3-10 模拟系统监控和数字系统监控对比图
5）防盗报警系统
防盗报警系统由控制主机和各种类型的前端探测器组成，其中前端探测器是安装在重要部位的入侵探测器等设备。
本工程的防盗报警系统主要在各楼层的收银台、残疾人卫生间等处设置求助按钮，在低压室、冷冻机房、一层各出入口处设置入侵探测设备，通过报警控制主机进行集中管理和操作控制，如布、撤防等，可以配合监控系统联动使用，构成立体的安全防护体系，达到很高的安防水平。
系统构成有前端部分和中心部分：
（1）前端部分。前端设备主要是微波被动红外复合探测器，安装时注意角度和距离，减少误报。
当有人入侵重要场所时，探测器发出报警信号，在收银台、残疾人卫生间处设置紧急按钮，当人们遇到紧急情况时通过报警按钮及时发出报警信号，报警信号可传输至安保管理中心。管理中心的保安人员通过电子地图，可以迅速确定非法入侵的具体位置，并采取进一步的措施。
（2）中心部分。主要完成对报警信号的接收、显示、联动及接收后的处理。
①报警信号的接收。报警主机与报警工作站（即客户端电脑）相连，可打印输出报警信息，每只探测器分别占用主机的一个防区，通过控制软件可绘制电子地图，当警情发生时，电子地图将提示出发生警情区域的防区。中心管理员可通过键盘完成对前端报警系统的状态控制。
②报警显示。为能更直观地提示保安人员报警的防区，警号用于提醒保安人员的注意。
③报警信号的处理。中心接收到报警信号，通知临近报警区域的保安立刻赶往现场处理。中心保安人员在现场处理完毕后，恢复各设备的报警状态。
④供电设计。前端设备采用中心集中供电方式（单独回路），中心配置UPS电源，从UPS电源流出来的交流电经报警系统供电设备降压、整流、滤波后提供给前端探测器，系统采用总线制方式，因此，从中心只需一路电源即可为前端探头提供所需电源。
6）门禁系统（图3-11）
图3-11 门禁系统架构图
在第一八佰伴各楼层的机房、办公室、高低压间处安装门禁，可以有效地阻止顾客及外来闲杂人员进入办公区域及重要机房。
在一层至十层的各楼梯间出入口只设置门锁和开门按钮，以此保证顾客只能通过扶梯、电梯进入相应楼层，商场内部人员要进入楼梯间可通过呼叫管理中心控制室的安保人员，管理平台上操作开门。
为了便于商场内部人员可每个月对楼梯间进行一次巡查，故在地下一层的楼梯间出入口设置的门锁+读卡器+开门按钮的方式。有一个楼梯间应业主要求不设置点位。
通过门禁系统可便于商场的管理，很好地控制人员进出，并且后期可以查询各类进出记录，做到有据可循，确保商场安全运作。门禁系统可以方便灵活地安排任何人对各个门的权限和开门时间，只需携带一张卡，无须佩戴大量沉甸甸的钥匙，而且安全性要比钥匙更让人放心。
增强型门禁网络结构，控制器采用TCP/IP方式直接进行联网控制，与传统的RS485方式采用半双工、轮询方式相比，TCP/IP方式采用全双工模式，数据实时主动上传至管理软件，具备更高的处理性能，提升系统的实时性，对于提供了以太网节点的应用场所，无须额外布线，节省了大量费用。