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一、項目概述
項目名稱
江蘇省南通市主要樓體夜景亮化設(shè)計建設(shè)地點
根據(jù)南通城區(qū)的片區(qū)現(xiàn)狀、人文特點、用地性質(zhì)等因素及本次規(guī)劃設(shè)計的范圍要求,將城區(qū)規(guī)劃為“一縱三橫一片區(qū)”及多點布局的城市景觀照明框架體系。
“一縱”以工農(nóng)路為中心主要景觀主軸,工農(nóng)路是南通城區(qū)貫通南北的門戶性迎賓大道。
“三橫”以世紀大道、人民路以及秀中路為中心的景觀輔軸。人民路為連接濠河景區(qū)與工農(nóng)路的東西向軸線。
“一片區(qū)”是以濠河景區(qū)為依托涵蓋周邊道路及區(qū)域。
“多點布局”即規(guī)劃多節(jié)點,節(jié)點包括重要節(jié)點建筑23處。
設(shè)計單位
山東清華康利城市照明研究設(shè)計院主持設(shè)計師趙鳴
參與設(shè)計師袁珂浩、潘如蘭二、創(chuàng)意說明三尊重:
1、尊重建筑照明亮化設(shè)計應(yīng)充分理解并體現(xiàn)主體建筑要表現(xiàn)的建筑效果。
2、尊重環(huán)境充分考慮照明亮化設(shè)計效果與整個區(qū)域景觀和環(huán)境照明的協(xié)調(diào)性。
3、尊重現(xiàn)實充分理解本項目性質(zhì)、材料特點及其構(gòu)造的基礎(chǔ)上展開。
燈具布置應(yīng)考慮與建筑的一體化設(shè)計,不破壞建筑立面風格,應(yīng)以建筑本體為主題的設(shè)計理念。
三原則:
1、以人為本,嚴格控制眩光等光污染現(xiàn)象,給人一個適宜的照度,在生活之中不被燈光打擾只有風景沒有刺眼的燈光。
2、高起點高水平,現(xiàn)有規(guī)劃、建筑檔次較高,應(yīng)配合先進的照明手法和與國際接軌才能完全成為城市配套設(shè)施。
3、綠色節(jié)能,分時段控制三大模式配合LED節(jié)能燈具,最大程度上響應(yīng)國家節(jié)能減排綠色可持續(xù)發(fā)展。
科技感與時代感
在遵循三尊重與三原則的前提下我們主要突出科技感和時代感。沒有大規(guī)模的反光,在表現(xiàn)出樓體結(jié)構(gòu)的同時又降低了能耗?!皵?shù)字矩陣”如同駭客帝國一樣的手法映入眼簾,數(shù)字矩陣式手法,突出科技性,也表現(xiàn)了現(xiàn)在高速運轉(zhuǎn)的企業(yè)上傳下達的速度,數(shù)字化時代必須有速度,明暗變化的燈具,在一定的程度上增加了建筑的進深感,增加了立體性,在傳統(tǒng)平面的效果上增加了一個新的深度手法。顏色上選擇識別度較高的白色,在夜晚更容易被人識別,也增加了視覺范圍。深夜里一個閃動著智慧光芒的矩陣帝國正在悄然升騰而起。
三、節(jié)能控制
(一) 城市景觀照明節(jié)能應(yīng)通過照明設(shè)計與器具選擇等多渠道進行控制。
(二) 照明方案設(shè)計階段
1、方案設(shè)計時,應(yīng)根據(jù)被照物的具體情況,除采用建筑立面的泛光照明外也可采用內(nèi)透光的照明方式以節(jié)約電能。有條件時宜選用低耗能的LED、EL光源和用紫外線照射發(fā)光的熒光涂料做裝飾照明。當建(構(gòu))筑物表面材料反射系數(shù)低于10%時,不應(yīng)采用投光照明方式。
2、照明立面的泛光照明不宜均勻照明,宜采用明暗變化,主次突出,不但節(jié)能且藝術(shù)效果好的照明方式。
3、建(構(gòu))筑物的夜景照明應(yīng)在保證效果的前提下,有效控制單位面積的安裝功率。
(三) 供配電系統(tǒng)方案設(shè)計階段
1、配電箱位置應(yīng)盡量設(shè)在靠近負荷中心,并靠近電源側(cè)。照明負荷宜采用三相供電,當負荷很小時,可采用單相供電,線路負荷電流值不宜超過30A。三相配電干線的各相負荷分配平衡,最大相負荷不應(yīng)超過三相負荷平均值的110%,最小相負荷不應(yīng)小于平均值90%。
2、照明單相分支回路負荷不宜超過16A,當采用大規(guī)模氣體放電燈時,不宜超過30A。照明配電干線的功率因數(shù)不宜低于0.9;氣體放電燈宜裝設(shè)補償電容,功率因數(shù)不宜低于標準值。
3、功率在1000瓦以上的高強度氣體放電燈宜采用電壓為380V的燈泡,并應(yīng)由獨立的配電線路供電,中間不宜連接其他用電負荷。大中型建筑的配電設(shè)計,應(yīng)預(yù)留獨立的供夜景照明配電回路。
4、照明分支回路用銅芯絕緣導(dǎo)線的截面不宜小于2.5mm2。照明配電線路的截面積應(yīng)滿足載流容量和允許電壓損失的要求。從配電變壓器到燈頭的電壓損失值不宜大于額定電壓的5%。照明單相回路及兩相回路,其中性面截面應(yīng)和相線截面相等;主要供電給氣體放電燈的三相配電線路,中性面截面不應(yīng)小于相線截面。
(四) 控制系統(tǒng)
1、應(yīng)具備平日模式、節(jié)日模式的照明控制模式。
2、同一照明系統(tǒng)內(nèi)的照明設(shè)施應(yīng)分區(qū)域分組集中控制。
3、宜采用光控、時控、程控等控制方式,并具備手動控制功能。
4、系統(tǒng)中應(yīng)預(yù)留聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控、遙控的接口,能按聯(lián)網(wǎng)控制要求投入運行。
5、總控制箱宜設(shè)在值班室內(nèi)便于操作處。
(五) 正確的器具選擇
1、光源
(1)一般光源
不論是道路照明設(shè)施建設(shè)項目還是景觀照明建設(shè)項目都應(yīng)進行充分論證,要按照照明節(jié)能設(shè)計標準,優(yōu)先選用通過認證的高效節(jié)能節(jié)目。一般情況下,不應(yīng)采用普通白熾燈、鹵鎢燈和自鎮(zhèn)流高壓汞燈等低效光源。
從施工工藝方面
1、燈具安裝配以牢固的水泥基礎(chǔ)。
2、外露燈具加裝牢固的維護罩或者采取水泥澆鑄等措施。
3、為了避免燈具防護設(shè)施長期在近水潮濕的環(huán)境中使用生銹,采用不銹鋼材料制作。
4、在燈具、線纜等固定、連接處,為了更好地防水、防塵,我們采用幕墻使用的耐候密封封膠代替原來常用的密封膠,不宜開裂,防護效果更好。
5、燈具、線纜、電源安裝時,注意隱蔽,充分考慮磚縫內(nèi)、屋檐下、造型陰暗處安裝,線纜套管封閉;實在不能避免之處,采取相近色漆涂面。
(2)LED光源
LED光源的某些特性是以往任何人造光源所無法比擬的,如色彩豐富、色飽和度高、光束集中、固態(tài)發(fā)光、響應(yīng)速度快、亮度和顏色均可。
數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化控制與調(diào)節(jié)等等。
由于LED是冷光源,自身對環(huán)境沒有任何污染,而且與白熾燈、熒光燈相比,節(jié)電效率提高數(shù)倍,在同樣亮度下,耗電量僅為普通白熾燈的1/10,而且LED光源發(fā)出的光線更明亮,照明時間也更長,能持續(xù)5萬小時,而且不容易打碎。因此更節(jié)能,且最終能取代白熾燈、熒光燈及鈉燈燈等光源。
在城市景觀照明等領(lǐng)域,LED照明已得到了廣泛的應(yīng)用,在水立方奧運場館、上海東方明珠塔的那個重要公共場所都大量使用了LED照明,而且大有快速普及之勢。
但是由于目前沒有使用LED的照明規(guī)劃設(shè)計相關(guān)標準,因此若涉及使用LED照明時,請參考LED的相應(yīng)標準及技術(shù)指標。
企業(yè)簡介:
山東清華康利城市照明研究設(shè)計院是一家集城市景觀照明規(guī)劃設(shè)計、工程施工、燈具研究開發(fā)、行業(yè)人才教學(xué)培訓(xùn)為一體的專業(yè)性集團企業(yè),擁有國家住建部照明工程設(shè)計專項甲級、環(huán)境藝術(shù)設(shè)計甲級、城市及道路照明工程專業(yè)承包壹級等資質(zhì),是全國專業(yè)照明唯一設(shè)計、施工資質(zhì)“三甲”單位,是中照協(xié)景觀照明專業(yè)委員會副主任單位、中國照明學(xué)會理事單位、中國勘察設(shè)計協(xié)會理事單位。
明行業(yè)第一品牌,為創(chuàng)建具有鮮明特色、獨特視角的個性化城市照明景觀,促進中國城市綠色低碳照明的可持續(xù)健康發(fā)展而努力!
主持設(shè)計師簡介:
趙鳴,山東濟南人,畢業(yè)于西安交通大學(xué),碩士學(xué)位,著名照明設(shè)計師,現(xiàn)任山東清華康利城市照明研究設(shè)計院設(shè)計經(jīng)理。
(天津市交通建筑設(shè)計院,天津300381)
(TianjinCommunicationArchitectureDesignInstitute,Tianjin300381,China)
摘要:結(jié)合學(xué)校、網(wǎng)球場工程項目,簡要闡述公共建筑電氣設(shè)計中,照明系統(tǒng)、照明燈具布置方案的設(shè)計要點。
Abstract:Accordingtotheschoolandtenniscourseproject,thispaperbrieflyexpoundsthedesignofelectricaldesignofpublicbuildings,thedesignofthelightingsystemandthelayoutschemeofthelightinglamps.
關(guān)鍵詞 :學(xué)校;網(wǎng)球場;照明系統(tǒng);照明燈具
Keywords:school;tenniscourse;lightingsystem;lightinglamps
中圖分類號:TU113.6文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2015)21-0192-02
0引言
隨著人們生活水平的不斷提高,公共建筑的使用功能呈現(xiàn)多元化,對室內(nèi)各種場所的照明質(zhì)量提出更高要求。優(yōu)良的室內(nèi)照明質(zhì)量包括:適當?shù)恼斩人?、舒適的亮度分布、宜人的光色和良好的顯色性、沒有眩光干擾、正確的投光方向與完美的造型立體感。
本文著眼于建筑電氣設(shè)計中對照明節(jié)能的探討,力求照明系統(tǒng)、照明燈具布置、照明光源選擇更加合理,在充分滿足使用功能的前提下,最大限度節(jié)能。下面,以兩個案例來說明室內(nèi)不同場所的照明布置方案。
1案例一,學(xué)校
1.1工程概況
本工程為中學(xué)教學(xué)樓,框架結(jié)構(gòu),地上五層,屬公共建筑。建筑面積為7000平方米,總高度20米。
1.2負荷估算及變電所位置的確定
本工程初步設(shè)計時,選用1臺400KVA變壓器,為照明及其它動力負荷供電。
施工圖階段,由水暖專業(yè)提供具體設(shè)備容量,詳細核對計算,選用此組變壓器滿足供電要求。由于公共建筑的用電量較大,在確定變電所(箱式變電站)位置時,應(yīng)盡可能使高壓深入負荷中心。這對節(jié)約電能,提高供電質(zhì)量都有重要意義。本工程設(shè)置箱式變電站,距離單體配電間約為80米,其設(shè)置位置滿足供電半徑要求。
1.3供配電系統(tǒng)
根據(jù)《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》(JGJ16-2008)規(guī)定,本工程消火栓泵、消防穩(wěn)壓泵、應(yīng)急照明等用電負荷為二級負荷,其余用電負荷為三級負荷。選定了如下供電方案。
由區(qū)域變電站引來一路10kV電源,作為主用電源,另一路電源引自柴油發(fā)電機,作為備用電源。正常工作時,主用電源供電。當主用電源斷電時,備用電源投入使用。在最末一級配電箱處設(shè)置雙電源互投裝置,滿足二級負荷供電要求。無功補償采用低壓側(cè)集中補償方式,功率因數(shù)按規(guī)定補償?shù)?.9-0.95。電源進線采用電纜進線。
低壓干線的配電方式:各樓層照明用電、重要負荷(如消防泵房、水泵房)用電采用放射式,各樓層分別設(shè)置電源切斷裝置。電熱水器配電采用樹干式。各樓層設(shè)置層間強、弱電井。
計費方式,照明用電和動力用電設(shè)總配電裝置和總電能計量裝置,并裝設(shè)分項計費電能表。
本建筑配電電壓為交流220/380V,聯(lián)結(jié)形式采用TN-C-S系統(tǒng)。
1.4照明系統(tǒng)
為了減少動力設(shè)備用電對照明線路電壓波動的影響,照明用電與動力用電線路盡量分開供給。本樓設(shè)有一般照明和應(yīng)急照明。
一般照明設(shè)計包括教室、辦公室照明,符合《建筑照明設(shè)計標準》要求,按照照度標準值(300lx)來設(shè)計,要求利用天然采光與人工照明相結(jié)合的方法,并限制眩光,滿足照明的照度、色溫、顯色指數(shù),以及照明功率密度值標準值的要求,從而達到了節(jié)能效果。
1.4.1教室一般照明
根據(jù)《照明設(shè)計手冊》要求,普通教室不宜采用無罩的直射燈具及盒式熒光燈,宜選用有一定保護角、效率不低于75%的開啟式配照型燈具。
為減少眩光區(qū)和光幕反射區(qū),熒光燈具宜縱向布置,即燈具的長軸平行于學(xué)生的主視線,并與黑板垂直。教室照明的控制宜平行外窗方向順序設(shè)置開關(guān)。
根據(jù)《中小學(xué)校設(shè)計規(guī)范》GB50099-2011規(guī)定,教室燈具懸掛高度距桌面的距離不應(yīng)低于1.7米。本工程教室燈具安裝方式采用吸頂安裝。
教室黑板應(yīng)設(shè)專用黑板照明燈具,其最低維持平均照明應(yīng)為500lx,黑板燈具不得對學(xué)生和教師產(chǎn)生直接眩光,黑板照明開關(guān)應(yīng)單獨裝設(shè)。
根據(jù)《建筑照明設(shè)計標準》GB50034-2013規(guī)定,教室的照明標準值為300lx(到課桌面)。其中6.3.7規(guī)定,教室照明功率密度現(xiàn)行值不大于9W/m2,目標值不大于8W/m2。相較于《建筑照明設(shè)計標準》GB50034-2004,教室照明功率密度現(xiàn)行值不大于11W/m2,目標值不大于9W/m2,降低了不少。教室照明燈具布置如圖1。
1.4.2應(yīng)急照明
樓梯間、設(shè)備房(消防泵房、配電間等)及主要出入口等場所設(shè)置應(yīng)急照明,包括備用照明及疏散照明。備用照明,自帶蓄電池,要求應(yīng)急供電時間不少于180分鐘。應(yīng)急疏散通道照明及疏散指示標志,均自帶蓄電池,要求應(yīng)急供電時間不少于30分鐘。
根據(jù)《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》(JGJ16-2008)13.9.12第4款規(guī)定,備用照明和疏散照明,不應(yīng)由同一分支回路供電。故消防水泵房、配電間內(nèi)的備用照明由應(yīng)急照明箱單獨引出回路,與走道、樓梯間等處的疏散照明回路嚴格分開。
2案例二,網(wǎng)球場
2.1工程概況
本工程為網(wǎng)球場,鋼結(jié)構(gòu),地上一層,局部二層,屬公共建筑。建筑面積為4200平方米,總高度13.5米。
2.2負荷估算及配電柜位置的確定
本工程設(shè)置配電間,內(nèi)設(shè)配電柜,為照明及其它動力負荷供電。網(wǎng)球場內(nèi)主要用電設(shè)備為照明燈具、空調(diào)設(shè)施及電熱水器等。故照明選用節(jié)能型LED燈具對于電氣節(jié)能有很重要的意義。
2.3供配電系統(tǒng)
根據(jù)《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》(JGJ16-2008)規(guī)定,本工程一般照明、動力及應(yīng)急照明等用電負荷為三級負荷。選定了如下供電方案。
本工程配電電壓為交流220/380V,電源進線采用電纜進線。聯(lián)結(jié)形式采用TN-C-S系統(tǒng)。低壓干線的配電方式采用放射和樹干混合式。計費方式,低壓側(cè),裝設(shè)分項計費電能表。
2.4照明系統(tǒng)
2.4.1一般照明
本工程一般照明包括網(wǎng)球場、會客室等照明,符合《建筑照明設(shè)計標準》要求,網(wǎng)球場性質(zhì)為訓(xùn)練和娛樂,按照照度標準值(300lx)來設(shè)計,要求利用天然采光與人工照明相結(jié)合的方法,并限制眩光,滿足照明的照度、色溫、顯色指數(shù),以及照明功率密度值標準值的要求,從而達到了節(jié)能效果。
標準網(wǎng)球場占地尺寸:(36.6*18.3)米,雙打(標準)有效尺寸:(23.77*10.97)米。網(wǎng)球場地根據(jù)《照明設(shè)計手冊》要求:燈具設(shè)在球場兩側(cè)上方照明為好,空間照度也要均勻。燈具的最低安裝高度業(yè)余為8米,為使運動員不受眩光干擾,應(yīng)在燈具上加裝格柵和擋板,以及采用其他擋光方法。
本工程網(wǎng)球場照明設(shè)計方案為:采用沿場地長邊均勻布置,燈具間距4米,每側(cè)布置8盞燈具,兩側(cè)共16盞,燈具采用球場專用LED燈,功率168W,安裝高度8米。經(jīng)計算,照度符合規(guī)范要求照度標準值。教室照明燈具布置如圖2。
2.4.2應(yīng)急照明
疏散通道及主要出入口等場所設(shè)置應(yīng)急疏散照明。應(yīng)急疏散通道照明及疏散指示標志,均自帶蓄電池,要求應(yīng)急供電時間不少于30分鐘。
3結(jié)束語
當今,資源日益匱乏,綠色節(jié)能讓資源得以合理有效利用,保障環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。提倡綠色照明,既節(jié)約能源、保護環(huán)境,又有益于提高人們生產(chǎn)、工作、學(xué)習(xí)效率和生活質(zhì)量,保護身心健康。建筑照明電氣設(shè)計的重要性,就在于此。
本文通過對案例中學(xué)校、網(wǎng)球場建筑照明電氣設(shè)計方案進行討論,提供此類工程的設(shè)計參考。通過合理的照明設(shè)計系統(tǒng),完善的燈具布置方案,優(yōu)質(zhì)的照明燈具及光源選擇,三個方面綜合考慮,最終實現(xiàn)最佳節(jié)能效果。
參考文獻:
[1]王亮,宋鎮(zhèn)江.大中型公共建筑電氣照明設(shè)計[J].工程建設(shè)與設(shè)計,2010(08).
關(guān)鍵詞:地鐵;低壓配電
中圖分類號:U231 文獻標識碼:A 文章編號:1674-7712 (2013) 08-0000-01
一、地鐵低壓配電設(shè)計
地鐵低壓配電設(shè)計目標是以滿足地鐵車站及區(qū)間的各類照明、動力設(shè)備以及通信、信號、綜合監(jiān)控等設(shè)備系統(tǒng)的用電要求,滿足部分動力設(shè)備的控制要求,以保證用電安全、可靠為主要目的。設(shè)計內(nèi)容主要包括:
(1)動力照明配電設(shè)計及控制設(shè)計。
(2)照明設(shè)計。
(3)照明及配電設(shè)備的選型及安裝設(shè)計。
(4)低壓電纜、管線的選型及敷設(shè)設(shè)計。
(5)接地及安全設(shè)計。
地鐵低壓配電設(shè)計應(yīng)安全可靠,接線簡單,維護方便,經(jīng)濟合理。電壓等級采用交流220/380V,配電方式采用放射式與樹干式相結(jié)合,以放射式為主。根據(jù)用電設(shè)備的重要程度,將動力照明負荷劃分為三級。一級負荷由兩路來自車站變電所不同低壓母線的電源供電,一用一備在末端配電箱處自動切換。車站站廳、站臺、出入口照明,采用雙電源交叉供電至均勻分組布置的燈具上;應(yīng)急照明為一級負荷別重要的負荷,采用雙電源切換+EPS(第三電源)配電的方式,EPS持續(xù)供電的時間不小于60分鐘。二級負荷由一路來自變電所一段低壓母線的電源供電,當變電所只有一路電源時,由低壓母聯(lián)斷路器切換保證供電。三級負荷由一路來自變電所三級負荷母線段的電源供電,當變電所只有一路電源時,在變電所內(nèi)自動切除該負荷。
(一)照明配電設(shè)計
照明主要包括正常照明、應(yīng)急照明、廣告照明、標志照明、安全低電壓照明、區(qū)間照明等。應(yīng)急照明包括備用照明、疏散照明、疏散指示及安全出口標志。
公共區(qū)正常照明由工作照明和節(jié)電照明兩部分構(gòu)成,各占整個正常照明容量的一半左右;疏散照明作為基本照明的一部分設(shè)置,疏散照明照度為其正常照明照度的10%左右,運營時根據(jù)客流情況對公共區(qū)照明靈活控制。車站綜合控制室、站長室、公安室等重要值班室;變電所、配電室、信號設(shè)備室、通信設(shè)備室、環(huán)控機房等重要設(shè)備房間;房屋區(qū)走道等處除設(shè)置正常照明外還設(shè)置備用照明。區(qū)間工作照明和應(yīng)急照明燈具設(shè)在單線隧道行車方向的左側(cè)墻上。區(qū)間工作照明與區(qū)間應(yīng)急照明相間布置,燈具距離為10米,采用三相供電,燈具平均分配到三相上。為檢修及拆卸燈具方便,照明分支電纜在進入燈具前,在燈具旁設(shè)置單相帶接地孔插座。為保證檢修安全,在站臺板下、站臺層變電所夾層等處建筑凈高小于1.8米的電纜通道內(nèi)設(shè)安全低電壓照明。安全電壓照明電壓等級為交流24V。
站廳、站臺、出入口的公共區(qū)的正常照明、標志照明、廣告照明等可在照明配電室控制,也可在車站綜控室由BAS(設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng))控制。附屬用房的正常照明采用就地控制。公共區(qū)的應(yīng)急照明為常明燈,不設(shè)控制。附屬房間區(qū)的應(yīng)急照明平時就地控制,火災(zāi)或緊急情況時FAS集中啟動。在運營的高峰時段,站臺、站廳公共區(qū)的所有照明全部開啟。高峰過后,關(guān)掉工作照明。停運后,將公共區(qū)的工作照明和節(jié)電照明全部關(guān)掉,由應(yīng)急照明作為公共區(qū)值班和保安照明。
(二)動力配電設(shè)計
通信、信號、自動售檢票、FAS、BAS、安全門、消防設(shè)備及變電所自用電等用電設(shè)備的配電自成體系,從變電所0.4kVI、II段母線直接供電,一用一備,末端切換。在車站的兩端分別設(shè)置2個消防動力箱,由這兩個配電箱給為小容量的相對分散的雙電源切換箱供電,從而實現(xiàn)雙電源末端切換的要求。
為便于運營管理,車站兩端環(huán)控機房附近分別設(shè)置一處風機監(jiān)控室,內(nèi)設(shè)一級負荷、二級負荷配電柜。各類風機、電動風閥的控制設(shè)備集中安裝在風機監(jiān)控室。風機、風閥設(shè)備設(shè)就地控制、風機監(jiān)控室控制、車站綜控室控制(通過BAS系統(tǒng)實現(xiàn)),同時由BAS返信至車站綜控室顯示設(shè)備運行狀態(tài)及故障信號。大型軸流風機采用軟啟動或變頻啟動,其余設(shè)備采用直接啟動,
(三)接地及安全設(shè)計
地鐵低壓配電一般采用TN-S接地保護系統(tǒng)。車站變電所設(shè)綜合接地系統(tǒng)并設(shè)總等電位聯(lián)結(jié),接地電阻不大于1歐姆。凡正常不帶電。在車站照明配電間、風機監(jiān)控室、污水泵房、廢水泵房、區(qū)間泵站等房間均設(shè)置局部等電位聯(lián)結(jié)箱。電源的PE干線,公共設(shè)施的金屬管道及建筑金屬結(jié)構(gòu)均與局部等電位端子箱相聯(lián)結(jié)。
各級斷路器設(shè)短路及過載保護;插座(箱)及移動式用電設(shè)備等的配電回路設(shè)漏電保護。漏電保護開關(guān)一般設(shè)置在保護開關(guān)的最末級,以減小漏電保護開關(guān)動作時的影響范圍。
由室外地面引入的配電箱中加裝防高電位引入的電涌保護。
二、地鐵低壓配電的設(shè)計特點
相比于一般地面工程,地鐵低壓配電主要有以下幾個特點:
(一)一、二級負荷及消防負荷多
地鐵工程因其特殊性,安全穩(wěn)定運行的意義尤其重大。因此,保證地鐵安全運營的設(shè)備系統(tǒng)一般對用電可靠性都有較高的要求。此外,地鐵作為地下工程,防火防災(zāi)、消防排煙、安全疏散的設(shè)備非常多,消防負荷的數(shù)量占整個低壓配電系統(tǒng)的用電比重較大。一般車站的動力變壓器所帶負載中,消防負荷及一、二級負荷占75%-80%。
(二)配電距離長
地鐵兩車站間的區(qū)間長度一般為1公里左右,其間的220/380V配電設(shè)備比較分散且容量不大,一般來講均由設(shè)在區(qū)間兩端的車站變電所提供電源。兩端車站變電所在區(qū)間部分的供電分界點在區(qū)間中點里程。對低壓配電系統(tǒng)來講,區(qū)間部分的配電設(shè)備配電半徑長達500-700米,屬于長距離低壓配電。低壓配電要考慮到線路壓損、保護靈敏性校驗等方面的因素,綜合考慮制定合理的系統(tǒng)方案。
(三)接口多且復(fù)雜
地鐵是由多個保證地鐵安全運營的設(shè)備系統(tǒng)組成的。地鐵低壓配電設(shè)計與各個設(shè)備系統(tǒng)間均有配電或控制接口,而且接口也較復(fù)雜。在設(shè)計前充分了解各相關(guān)系統(tǒng)的接口要求,了解受控設(shè)備的運行工況對整個設(shè)計的開展至關(guān)重要。
三、結(jié)束語
地鐵低壓配電是一個綜合性極強的設(shè)計工作。在設(shè)計中應(yīng)在滿足相關(guān)規(guī)范要求的前提下,合理制定系統(tǒng)方案,并考慮整體工程造價。隨著建筑智能化的普及,自動化程度也成為了考量低壓配電系統(tǒng)設(shè)計好壞的重要標準。近年來,智能疏散誘導(dǎo)系統(tǒng)、電氣火災(zāi)監(jiān)測系統(tǒng)等智能化系統(tǒng)在地鐵工程內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。未來,智能化系統(tǒng)的應(yīng)用會是地鐵低壓配電系統(tǒng)的一個新方向。
參考文獻:
[1]《地鐵設(shè)計規(guī)范》GB50157-2003[M].北京:中國計劃出版社,2003.
關(guān)鍵詞:高架地鐵站;外掛設(shè)備機房;動力照明;電纜敷設(shè);接地
引言
隨著大中型城市人口激增,交通壓力增大,地鐵成為緩解交通壓力的主要工具。地鐵分為高架站和地下站。本文以上海某高架地鐵站工程為例,詳細闡述的動力照明設(shè)計。
1設(shè)計范圍及分界
高架地鐵車站的動力照明設(shè)計是指車站降壓變電所0.4kV饋出開關(guān)以下的動力照明配電系統(tǒng)。其中高架地鐵站中的動力設(shè)計僅限于車站范圍內(nèi)的各類風機、水泵、電梯等動力設(shè)備的配電、控制,不包括車輛的牽引動力、區(qū)間設(shè)備用電等[1]。
2負荷分級及供電方式
根據(jù)GB50157—2013《地鐵設(shè)計規(guī)范》[2],高架車站用電負荷分為以下三級。(1)一級負荷:通信、信號、自動售檢票、消防泵、事故照明、疏散用自動扶梯、安全門等,從車站降壓變電所兩段母線上(非三類負荷母排)各引一路低壓電源至設(shè)備的電源切換箱,采用自切自復(fù)式切換方式。事故照明由車站降壓變電所交直流屏提供。(2)二級負荷:站廳、站臺公共區(qū)照明、通風設(shè)備、排水泵、直升電梯、非疏散用自動扶梯、生活水泵、區(qū)間檢修等從車站降壓變電所任一段母線上(非三類負荷母排)引一路低壓電源至設(shè)備的電源配電箱。當該段母線失電后,通過變電所的母聯(lián)開關(guān)保證供電。(3)三級負荷:廣告照明、清掃設(shè)備、空調(diào)等,從車站降壓變電所任一段母線上引一路低壓電源至設(shè)備的電源配電箱,必要時可以切除。
3電纜電線選型及敷設(shè)
高架站電纜敷設(shè)均為地上敷設(shè),根據(jù)GB50157—2013規(guī)定,電纜選用低煙無鹵輻照交聯(lián)阻燃聚乙烯絕緣電纜,與消防有關(guān)及有耐火要求的選用耐火電纜。敷設(shè)至站臺層用電設(shè)備的電纜走向相對較復(fù)雜。動力照明相關(guān)電纜從外掛設(shè)備用房降壓變電所強電電纜通道敷設(shè)至站廳層兩側(cè)的強電電纜井,站臺層用電設(shè)備的電纜分別沿對應(yīng)強電電纜井敷設(shè)至各自電纜夾層,再通過電纜夾層通道分別敷設(shè)至站臺層相應(yīng)的配電間及用電設(shè)備處。
4照明配電設(shè)計
高架地鐵站照明分類如圖1所示。照明配電的原則如下:(1)照明采用放射式和樹干式相結(jié)合的方式,以放射式供電方式為主。車站站廳層和站臺層公共場所照明按兩路電源各帶50%照明燈具設(shè)計,不設(shè)自動切換裝置,而且每路電源所供燈具均以全部場地均勻布置。公共場所事故照明和夜間值班照明相結(jié)合。(2)站廳層和站臺層分別設(shè)置一間配電間,作為照明、動力配電的專用房。(3)公共區(qū)一般照明可在照明配電箱直接控制,也可在車站控制室經(jīng)BAS系統(tǒng)遠程控制。設(shè)備管理用房照明采用就地控制。高架地鐵站照度設(shè)計標準如表1所示。4.1應(yīng)急照明當?shù)罔F站出現(xiàn)故障時,應(yīng)急照明能順利、安全地疏散旅客,在降壓變電所內(nèi)設(shè)置交流屏及應(yīng)急照明裝置,在兩路交流電源都失壓的狀態(tài)下向應(yīng)急照明供電。地鐵應(yīng)急照明正常情況下由交流電源供電,當交流電失電時由逆變器輸出接觸器的輔助觸點信號啟動應(yīng)急照明[3]。高架地鐵站應(yīng)急照明一次配電箱系統(tǒng)示意如圖2所示。4.2電纜夾層內(nèi)安全照明外掛設(shè)備用房及相關(guān)電纜夾層通道內(nèi)設(shè)置安全照明,采用36V安全電壓供電。安全照明一次配電箱系統(tǒng)示意如圖4所示。安全照明二次控制原理如圖5所示。
5動力配電設(shè)計
5.1動力配電原則動力設(shè)備配電采用放射式和樹干式相結(jié)合的方式,以放射式供電方式為主。消防泵用電、弱電機房電源、民用通信用電、信號電源、自動售檢票電源、UPS整合電源、站內(nèi)自動扶梯的兩路電源均直接從配電所獨立電源的不同變壓器母線段饋出,采用TN-S接地保護系統(tǒng),用五芯電纜供電。在站臺層配電室內(nèi)設(shè)置上行區(qū)間檢修配電總箱。站與站之間每隔100m設(shè)一個動力插座箱,其容量為15kW,每個插座箱內(nèi)均設(shè)剩余電流開關(guān)保護,插座箱密封防水,防護等級不小于IP65。區(qū)間檢修插座箱采用鏈式配電,每路僅考慮一個插座箱使用。在站臺及站廳層配電室內(nèi)均設(shè)置清掃用配電箱。在站臺、站廳設(shè)置單相三孔安全插座,供清潔機械和檢修用。5.2動力設(shè)備的供電和控制暖通專業(yè)空調(diào)系統(tǒng)以多聯(lián)空調(diào)或分體空調(diào)系統(tǒng)為主,其相關(guān)配電及控制相對于地下車站環(huán)控設(shè)備的做法較容易,均為民用建筑常規(guī)做法。
6防雷接地設(shè)計
高架地鐵站結(jié)構(gòu)設(shè)計獨特,箱梁、蓋梁之間的鋼筋相互獨立,給車站的防雷接地帶來了問題。設(shè)計中利用站臺層每根鋼柱的兩根24mm鋼螺栓與對應(yīng)下側(cè)的箱梁內(nèi)主鋼筋和箱梁內(nèi)預(yù)留的鋼板可靠焊接。在與站臺層鋼柱對應(yīng)的箱梁下端靠近蓋梁位置東西兩側(cè)各預(yù)留2塊鋼板(每兩根蓋梁之間共計8塊),蓋梁對應(yīng)箱梁位置兩側(cè)也各預(yù)留2塊鋼板(每根蓋梁相應(yīng)位置設(shè)8塊),箱梁、蓋梁之間通過熱鍍鋅扁鋼或扁銅連接。箱梁及蓋梁預(yù)留鋼板、鋼螺栓等金屬構(gòu)件通過梁內(nèi)主筋相互連通,梁內(nèi)鋼筋可靠焊接。圈梁內(nèi)主筋與蓋梁內(nèi)主筋可靠焊接,形成均壓環(huán)。防雷引下線的柱內(nèi)主筋(2根16mm鋼筋或4根10mm以上鋼筋為一根主筋)與圈梁、蓋梁主筋可靠焊接。每根鋼柱通過焊接與屋架工字鋼可靠連接。工字鋼通過4個12mm鋼螺栓與屋面檁條可靠連接,檁條再通過金屬扣件與金屬屋面可靠連接,形成可靠的防雷系統(tǒng)。
7結(jié)語
本文介紹了高架地鐵動力照明設(shè)計。高架地鐵動力照明是地鐵車站建設(shè)的重要組成部分,是集安全、可靠于一體的綜合性工程,對車站的正常運行具有重要的影響。
[1]孫建明地鐵動力照明設(shè)計[J].鐵道勘測與設(shè)計,1999(1):35-37.
[2]地鐵設(shè)計規(guī)范:GB50157—2013[S].
【關(guān)鍵詞】地下鐵道 , 動力照明,設(shè)計
【 abstract 】 the subway no matter it's day or night, all need lighting, and no matter from the nature of work or lighting quality itself on demand, is divided the many categories, it decided to a large number of lighting facilities and equipment adopted. This paper introduces the classification of power supply requirement and lighting, the underground dynamic lighting design analysis.
【 key words 】 underground railway, dynamic lighting, design
中圖分類號:S611文獻標識碼:A 文章編號:
地下鐵道作為一種新穎的交通運輸形式,決定了其建設(shè)的獨特性。正是這種地下建筑的地域特性,加上交通運輸?shù)陌踩?、可靠、迅捷及舒適美觀等要求,形成了對環(huán)境控制、給排水、防災(zāi)報警、通信信號、售檢票等交通運營設(shè)施及電梯、自動扶梯、電熱及檢修等的大量用電動力設(shè)備的要求。地鐵無論是白天還是夜間,都需要照明,而且無論從工作性質(zhì)還是照明質(zhì)量本身的要求上,都劃分了許多類別,這決定了大量的照明設(shè)施和器材的采用。以上種種動力、照明負荷的容量之和是龐大的。一座普通的地鐵車站其動力與照明(不包括區(qū)間動力與照明負荷)總?cè)萘吭?000kw 以上。
一、地鐵照明的分類及供電要求
1、負荷分級
地鐵照明按區(qū)域可分為公共區(qū)照明、屏蔽門外光帶照明、入口部照明和室外照明等。按負荷等級劃分, 又可分為三級。一級負荷: 車站應(yīng)急照明、站廳、站臺照明、區(qū)間照明、通信系統(tǒng)設(shè)備、信號系統(tǒng)設(shè)備、自動售檢票系統(tǒng)設(shè)備、火災(zāi)報警系統(tǒng)及氣體滅火設(shè)備、電力監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備、環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備、主控系統(tǒng)設(shè)備、防護門、安全門(屏蔽門)、消防系統(tǒng)設(shè)備、廢水泵、雨水泵、車站事故風機及其電動閥門、用于疏散的自動扶梯、區(qū)間排風排煙風機及相關(guān)閥門等。其中應(yīng)急照明、防災(zāi)報警系統(tǒng)、通信系統(tǒng)設(shè)備、信號系統(tǒng)設(shè)備為一級負荷中的特別重要負荷。二級負荷: 設(shè)備管理用房照明、自動扶梯(不用于疏散)、電梯、污水泵、普通風機、區(qū)間維修電源等。三級負荷:廣告照明、冷凍站設(shè)備、電熱設(shè)備(電熱水器等)、清掃電源等不屬于一、二級負荷的所有用電設(shè)備。
2、供配電要求
(1)一級負荷的供電要求: 站廳站臺照明、區(qū)間照明配電采用變電所兩段低壓母線各帶約50%的照明燈具交叉配電方式。應(yīng)急照明由集中供電式應(yīng)急電源裝置( EPS)供電, 正常時由兩路市電交流電源供電, 兩路電源一用一備自動切換, 當兩路交流電源都失電后, 自動轉(zhuǎn)為由蓄電池電源通過逆變器供電。環(huán)控設(shè)備的消防負荷由變電所的兩段低壓母線各引兩路電源至環(huán)控電控室的消防負荷雙電源柜,兩路電源進行雙電源自動切換后, 單回路給消防負荷供電。環(huán)控設(shè)備的一、二級負荷也分別由變電所兩段低壓母線引兩路電源至環(huán)控電控室, 兩路電源在環(huán)控電控室雙電源自動切換后, 單回路給一、二級負荷供電。
(2)二級負荷的供電要求: 從變電所的低壓母線引出一路電源線路至設(shè)備的電源配電箱。當變電所只有一路電源時, 在變電所0. 4kV母聯(lián)斷路器處切換。
(3)三級負荷供電: 三級負荷僅需由一回電源供電, 當供電系統(tǒng)一路電源失電時, 在變電所自動切除該部分的負荷。在照明配電室設(shè)三級負荷小動力配電箱, 通過該配電箱向設(shè)備及管理用房維修電源等三級負荷供電。冷凍站由變電所三級低壓負荷母線引一路電源供電。
二、地下鐵道動力照明設(shè)計
1、由于地鐵車站對照明的要求較高,在既要保證供電可靠性,又要使配線簡單合理,便于使用和維護,降低工程造價的設(shè)計思想指導(dǎo)下,車站照明采用樹干式與放射式相結(jié)合的供電方式,由車站降壓變電所不同主變的0.4kv母線,分別向本車站的各層饋出一路照明回路電源至配電室的照明總配電箱,總配電箱饋出工作照明、節(jié)電照明總回路,工作照明、節(jié)電照明回路設(shè)控制箱,控制箱的接線端子處預(yù)留與控制專業(yè)的接口,具備就地控制和遠方(車站綜合控制系統(tǒng))控制的條件,要求每層不同母線饋出的電源向照明設(shè)備交叉供電,保證任一主變饋出回路故障時,故障線路所在層的照明最多只受到1/2 的影響而與其他層無關(guān)(見圖1)
2、車站附屬房屋照明應(yīng)自成系統(tǒng),與車站主體照明分開,減少故障時的相互影響。
3、考慮到地鐵經(jīng)濟效益,廣告照明、商業(yè)零售電源回路要盡量縮小故障范圍,由車站降壓變電所0.4kV 三級負荷母線向各層分別饋出一路廣告照明電源,保證各層廣告的獨立性。
4、照度標準:參照國際上地鐵照度的相關(guān)標準,結(jié)合我國地鐵照明的實際水平,地鐵主要場所的照度標準推薦如表1。
5、光源選擇:光源選擇的主要技術(shù)指標是光源的光效、壽命、顯色性。地鐵照明總的特點是被照面積大、照明時間長、照度標準高,耗電量大、節(jié)能問題十分突出。因此,要求照明光源具有光效高、壽命長的特點。另外,為了識別物體及提高視覺的舒適感,對光源顯色性也有一定的要求。站臺、站廳等大面積照明場合采用熒光燈為主,事故照明采用白熾燈。由于白熾燈使用壽命低,耗能多,表面溫度高,在滿足照明質(zhì)量的前提下,從節(jié)約能源及降低運營費用的角度考慮,區(qū)間照明光源應(yīng)采用高壓鈉燈。
6、動車站燈具布置:地鐵車站照明屬于以功能為主的明視照明,燈具布置應(yīng)以均勻布置為主,以滿足照度均勻要求,同時,為了達到一定的藝術(shù)效果,燈具布置與建筑形式和諧、相互協(xié)調(diào),與頂部結(jié)構(gòu)有機結(jié)合。燈具布置形式可多種多樣、不拘一格。常見的形式有直線、交錯、對稱或滿天星等布置形式。從燈具安裝方式來看,對于無吊頂天棚的場合,燈具安裝宜采用吸頂式。對于有吊頂天棚的場合,燈具安裝宜采用嵌人式、半嵌人式,避免燈具突出,從而使空間更顯得整齊,美觀、開闊。
7、地鐵為城市主要交通干線之一,上下車人較多,供電可靠性直接影響干道暢通和人員安全,一旦停電,燈具熄滅,不僅導(dǎo)致運輸混亂,且易造成人身傷亡。因此,地下車站及隧道區(qū)間各場合均應(yīng)設(shè)應(yīng)急照明。應(yīng)急照明有集中供電和分散供電兩種方案:
方案一:集中供電。應(yīng)急照明采用集中逆變裝置,分別由車站降壓變電所一段0.4kV母線饋出一路專用交流電源和變電所的直流電源屏送一路直流電源至集中逆變裝置,再用專用線送至應(yīng)急照明燈,為了確保車站事故時電源的可靠性,在地下車站再設(shè)置兩組直流220v蓄電池組,當集中逆變裝置無法提供電源的情況下,將自動轉(zhuǎn)為蓄電池組供電,確保旅客能夠安全疏散。
方案二:分散式供電。照明燈具采用應(yīng)急燈,電源直接由動力照明變壓器供給。地面站、高架站采用應(yīng)急燈作為事故照明的補充照明,但應(yīng)急燈的持續(xù)供電時間不小于60分鐘。
以上兩種方案均能滿足應(yīng)急照明要求,但方案二運行維護困難,故一般采用集中式供電
參考文獻: