上海洛克外灘源電氣設計

徐力鈞

(悉地國際設計顧問有限公司， 上海 200235)

黃浦江與蘇州河相交的地方，正好夾著一個三角狀的區(qū)域，樣子有似伸出的島，這里就是“外灘源”，外灘萬國建筑景觀帶起始的地方，是上海開埠歷史的起點，區(qū)域內有大量的歷史建筑，有著極其深厚的歷史文化特征。

洛克外灘源是整個外灘源最為重要的地塊，其重要性不僅僅體現(xiàn)在地理位置本身和項目開發(fā)的先后順序，更重要的是地塊內歷史印記的豐富性和多元性。洛克外灘源工程除了對11棟歷史保護建筑進行修繕改建外，還結合實際情況新建了6棟新建筑，其目的是對歷史風貌區(qū)域和歷史建筑進行保護和整治的同時為之注入生命力，使之真正成為集歷史傳統(tǒng)、高雅文化和時尚生活于一體的城市活力中心。

1 工程概況

洛克外灘源南起北京東路，北至南蘇州河路，西抵虎丘路，南北長約300m，東西寬50～70m，規(guī)劃用地面積約為17 123m2，總建筑面積約為113 590 m2。歷史建筑平面位置如圖1所示。項目分兩期開發(fā)，第一期是歷史建筑的保護和修繕工程及其配套3#地下室，第二期是新建6幢建筑及其配套的地下室(包括地塊的地下停車庫，人防)。

歷史建筑的保護修繕內容包括保護的市級優(yōu)秀近代建筑6幢，保留的歷史建筑5幢，拆除地塊內的無明確歷史風貌特征的其余一般歷史建筑。

市級優(yōu)秀近代建筑包括光陸大樓(1925年建造)、真光廣學大樓(1930年建造)、蘭心大樓(1927年建造)、女青年會大樓(1930年建造)、安培洋行(1908年建造)和亞洲文匯大樓(1932年建造)，保留的歷史建筑包括哈密大樓、圓明園公寓、協(xié)進大樓、中實大廈、美豐洋行外局部立面。

新建6幢新建筑及地下室，新建建筑和地下室平面位置如圖2和圖3所示，新建建筑的功能為集商業(yè)、辦公、公寓為一體的綜合樓。

圖1 歷史建筑平面位置圖

圖2 新建建筑平面位置圖

2 供配電設計

2.1 修繕改建前狀況

洛克外灘源的歷史建筑建造時間為1900～1939年，原電氣的設計范圍僅涉及照明和電梯動力。解放后這些歷史建筑大多分給了企事業(yè)單位作為辦公場所，還有些成為了居住大樓，各幢樓均有多次電力增容，基本均采用了架空進線，且各自獨立。由于未能得到足夠的保護，加之無處不在的亂搭亂建，該區(qū)域內的歷史文化風貌已面目全非。本次設計根據(jù)新的整治規(guī)劃要求，把整個地塊作為一個用電單位進行供電設計。

2.2 供配電方案

本工程用電性質分為公共建筑和公寓兩部分，其中公共建筑部分設置用戶站，根據(jù)供電部門的要求，需按35kV電壓供電，設計主變壓器裝機容量為12.6MVA。公寓部分由電力部門另行供電，負荷容量約為1.2MW。供配電主接線系統(tǒng)圖如圖4所示。

在新建的2#地下室設置一處35kV高壓總變電所，內設兩臺6.3MVA的主變壓器，由兩個不同降壓站引來兩路獨立的35 kV電源，高壓電源電纜埋地引入高壓總配電室。35kV側采用線路變壓器組的接線方式，每路35kV進線下接1臺主變壓器，兩路電源同時供電，進線之間不設聯(lián)絡，10kV側采用單母線分段加聯(lián)絡的接線方式。主變壓器采用有載調壓干式變壓器，變壓器10kV側采用中心點不接地運行方式。35kV變壓器的體積及重量較大，主變壓器室占用了兩層層高(7.3m)，因整個地塊的地形非常狹窄，確定變電所的平面位置時必須與土建專業(yè)協(xié)調，并確認將來變壓器的運輸路線。

由高壓總變電所向各個分變電所引出兩路10kV高壓電源，整個地塊內共設3個10/0.4kV變電所，變電所配置如表1所示?？紤]到本項目空間有限，為了減少供配變電設備的數(shù)量，采用了2MVA、2.5MVA大容量的配電變壓器。分變電所內0.4kV側設聯(lián)絡開關，并設置機械和電氣聯(lián)鎖，平時分列運行，當一路高壓失電或一臺變壓器檢修和故障時，另一臺變壓器可承擔全部消防及其他重要負荷的供電。

表1 10/0.4kV配變電所配置

圖3 新建地下室平面位置圖

圖4 供配電主接線系統(tǒng)圖

2#地下室另設置一處10kV電業(yè)Ⅳ型站，提供新建建筑2～4號樓的上部公寓用電，由相鄰地塊的開閉所單獨引入電源。

公建部分采用高壓計量方式，在35kV用戶站的電源進線處設總計量表。各單體建筑物的0.4kV低壓總進線處、低壓出線回路和下級租戶配電箱處設低壓總計量和分計量，滿足運營和物業(yè)管理要求。公寓部分的公燈、電梯、風機在公寓低壓配電間集中設表計量，住戶為每戶裝表計量。

2.3 分期實施

本項目分兩期開發(fā)，歷史建筑的保護與修繕作為一期工程需要提前投入使用，位于博物院廣場下的3#地下室實質是作為一期工程的能源中心，專為保護保留建筑服務，其設計和施工也基本不受二期新建建筑的影響，能夠在較短的時間內完成施工與安裝。因35kV總變電所設在二期工程的2#地下室內，故3#地下室10kV配變電所采用臨時電源先投入使用，其供電服務范圍包括協(xié)進大樓、蘭心大樓，不包括6號樓。為了不影響2#地下室的開挖施工，在歷史建筑的背面設置了地上臨時管廊，由3#地下室變電所至部分老建筑的供電線路在臨時管廊內敷設，待2#地下室10kV配變電所建成后，要進行一次負荷轉換，協(xié)進大樓、蘭心大樓的用電將接入1#地下室10kV配變電所。

3 歷史建筑的保護和修繕

3.1 設計原則

保護修繕之前必須對歷史建筑做全面的研究，保護整治的部分要跟原有部分形成整體，保持和諧。對于老建筑的保護區(qū)域采取最小干預原則，慎重對待文物建筑的歷史缺失和相鄰新建建筑的建設，保持歷史街區(qū)的原真性。在保護的前提下更新改造，增加合適的功能和新的設施，使歷史建筑融入當代生活。

3.2 電氣豎井

老建筑有的電氣豎井過于狹小，且管井內強弱電設備混裝，易產(chǎn)生干擾，已不能滿足目前電氣設備的使用要求，本次設計需要擴大強電豎井，并增加弱電豎井。有些老建筑本來就沒有設置電氣豎井，后期的增容電纜直接在外墻上敷設，本次設計需要增加。因為是歷史建筑的修繕工程，豎井的設置除了考慮供電半徑、安裝空間及防火分區(qū)，還要考慮管線的敷設路由需要避開保護區(qū)域，在方案階段就與建筑專業(yè)密切配合，確定合適的豎井位置。

3.3 管線敷設

部分歷史建筑內原有的天花平面屬于重點保護區(qū)域，有燈位接線盒但原有埋管已無法走通，照明線路敷設不能開槽埋管破壞天花，最后將照明配電導線沿線槽或穿管敷設在上一層的地坪內，采用頂板穿孔的方式為照明供電。修繕前天花藻井如圖5所示，頂板穿孔接線大樣圖如圖6所示。

圖5 女青年會大樓入口門廳的天花藻井(修繕前)

圖6 頂板穿孔接線大樣圖

3.4 照明設計

老建筑內的大堂、走廊多為保護區(qū)域，照明燈具要利用隱蔽部位或非重點保護區(qū)做巧妙設置，既滿足保護的要求，又提高了空間視覺效果。

沿圓明園路的歷史建筑是外灘源的重要景觀，其夜景照明的設計也顯得尤為重要。本工程在修繕改造設計的同時進行夜景照明設計，預留好各處的照明穿墻管和接線盒，避免日后開孔及在外墻上敷設管線。老建筑的立面以石材為主，夜景照明主要采用金鹵泛光燈，色溫3 000 K，其安裝位置需要仔細選擇，采用低強度的投光燈避免形成亮斑。上部的投光燈和下部的地埋燈、嵌墻燈配合，很好地勾勒出老建筑的立面結構，層層遞進，寧靜而又有韻律感。一期工程夜景照明如圖7所示。

圖7 一期工程夜景照明

3.5 防雷接地

根據(jù)前期的現(xiàn)場踏勘，屋面有防雷裝置，但設置不完整，無法滿足現(xiàn)有的規(guī)范，接地電阻無法測量。本次設計按規(guī)范要求，對防雷系統(tǒng)進行整改和修繕。

考慮歷史建筑的立面均以暗色的石材為主，如采用鍍鋅鋼材作為接閃帶在視覺上會顯得很突兀，本工程歷史建筑的屋面女兒墻采用30mm×4mm扁銅作為接閃帶。沿建筑物外墻明敷Φ12mm圓銅作為防雷引下線(如圖8所示)，圓銅引下線盡量敷設在建筑物外墻的雨水管后，施工完成后與外墻一起粉刷。個別建筑對外圈的混凝土柱均進行了加固，可以利用加固柱內的主鋼筋作為防雷引下線。

部分建筑無法按常規(guī)設置接閃帶，如真光廣學大樓，屋頂?shù)呐畠簤椴灰?guī)則鋸齒狀(如圖9所示)，且屋面層次較為復雜，只能采用設置多處接閃桿并結合屋面接閃網(wǎng)的方式作為其外部防雷措施。

圖8 明敷圓銅引下線

圖9 真光廣學大樓的女兒墻

大部分歷史建筑均進行基礎加固，沿加固基礎水平敷設40mm×4mm的熱鍍鋅扁鋼作為水平接地體，并與所經(jīng)樁內的主筋焊接，形成總接地體。部分沒有基礎加固的老建筑在其四周增加一圈水平接地體，埋深1m，每隔5m設一鋼管作為垂直接地體，長度2.5m，接地扁鋼與鋼管可靠焊接。

3.6 弱電系統(tǒng)

對老建筑來說，所有弱電系統(tǒng)均為新增，整個地塊的消防控制中心設在5號樓，一期工程先在女青年會大樓的一層設置臨時消防控制室，待二期工程完工后，再進行一次轉換。

因不允許破壞有保護要求的天花，采用紅外對射探測器代替感煙探測器，安防攝像機的安裝位置也需要結合建筑，盡量隱蔽。

安培洋行修繕前后的整體效果如圖10和圖11所示。

圖10 安培洋行(修繕前)

圖11 安培洋行(修繕后)

4 結束語

本工程為外灘源地區(qū)整體開發(fā)的起始點，它的位置使它成為外灘源與現(xiàn)有外灘連接的中樞，在重塑黃浦江和蘇州河水岸聯(lián)成一體的開發(fā)工程中起著舉足輕重的作用。對歷史建筑部分持續(xù)利用并不斷賦予新的意義，使它們重新成為城市充滿活力的有機部分，對于新建建筑部分的設計與歷史建筑相互映襯，實施保護性開發(fā)，形成多功能的新型歷史風貌區(qū)。

歷史建筑的保護修繕工程不同于一般的工程，方案階段需要對現(xiàn)有建筑進行實地踏勘，明確改造方向。施工圖階段要具體分析，協(xié)調各方面的需求，確定合理有效的技術方案，如有超限問題必須及時與主管部門溝通或組織專家討論會確定解決方案。施工過程中也要及時關注是否有新問題出現(xiàn)，設計的方案能否具體實施。

上海市政府于2002年啟動對外灘源地區(qū)實施保護性開發(fā)建設，洛克外灘源項目于 2006年正式啟動，2011年一期工程建成全面開業(yè)，筆者撰寫本文時二期工程仍在施工進行中，參與該項目已歷時8年，感慨頗深，總結了一些經(jīng)驗供同行參考。