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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計建設地點
根據南通城區的片區現狀、人文特點、用地性質等因素及本次規劃設計的范圍要求,將城區規劃為“一縱三橫一片區”及多點布局的城市景觀照明框架體系。
“一縱”以工農路為中心主要景觀主軸,工農路是南通城區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與工農路的東西向軸線。
“一片區”是以濠河景區為依托涵蓋周邊道路及區域。
“多點布局”即規劃多節點,節點包括重要節點建筑23處。
設計單位
山東清華康利城市照明研究設計院主持設計師趙鳴
參與設計師袁珂浩、潘如蘭二、創意說明三尊重:
1、尊重建筑照明亮化設計應充分理解并體現主體建筑要表現的建筑效果。
2、尊重環境充分考慮照明亮化設計效果與整個區域景觀和環境照明的協調性。
3、尊重現實充分理解本項目性質、材料特點及其構造的基礎上展開。
燈具布置應考慮與建筑的一體化設計,不破壞建筑立面風格,應以建筑本體為主題的設計理念。
三原則:
1、以人為本,嚴格控制眩光等光污染現象,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,現有規劃、建筑檔次較高,應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施。
3、綠色節能,分時段控制三大模式配合LED節能燈具,最大程度上響應國家節能減排綠色可持續發展。
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。沒有大規模的反光,在表現出樓體結構的同時又降低了能耗?!皵底志仃嚒比缤斂偷蹏粯拥氖址ㄓ橙胙酆煟瑪底志仃囀绞址?,突出科技性,也表現了現在高速運轉的企業上傳下達的速度,數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、節能控制
(一) 城市景觀照明節能應通過照明設計與器具選擇等多渠道進行控制。
(二) 照明方案設計階段
1、方案設計時,應根據被照物的具體情況,除采用建筑立面的泛光照明外也可采用內透光的照明方式以節約電能。有條件時宜選用低耗能的LED、EL光源和用紫外線照射發光的熒光涂料做裝飾照明。當建(構)筑物表面材料反射系數低于10%時,不應采用投光照明方式。
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,不但節能且藝術效果好的照明方式。
3、建(構)筑物的夜景照明應在保證效果的前提下,有效控制單位面積的安裝功率。
(三) 供配電系統方案設計階段
1、配電箱位置應盡量設在靠近負荷中心,并靠近電源側。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,最大相負荷不應超過三相負荷平均值的110%,最小相負荷不應小于平均值90%。
2、照明單相分支回路負荷不宜超過16A,當采用大規模氣體放電燈時,不宜超過30A。照明配電干線的功率因數不宜低于0.9;氣體放電燈宜裝設補償電容,功率因數不宜低于標準值。
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計,應預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線的截面不宜小于2.5mm2。照明配電線路的截面積應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,中性面截面不應小于相線截面。
(四) 控制系統
1、應具備平日模式、節日模式的照明控制模式。
2、同一照明系統內的照明設施應分區域分組集中控制。
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、系統中應預留聯網監控、遙控的接口,能按聯網控制要求投入運行。
5、總控制箱宜設在值班室內便于操作處。
(五) 正確的器具選擇
1、光源
(1)一般光源
不論是道路照明設施建設項目還是景觀照明建設項目都應進行充分論證,要按照照明節能設計標準,優先選用通過認證的高效節能節目。一般情況下,不應采用普通白熾燈、鹵鎢燈和自鎮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。
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施長期在近水潮濕的環境中使用生銹,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、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、固態發光、響應速度快、亮度和顏色均可。
數字化、智能化、網絡化控制與調節等等。
由于LED是冷光源,自身對環境沒有任何污染,而且與白熾燈、熒光燈相比,節電效率提高數倍,在同樣亮度下,耗電量僅為普通白熾燈的1/10,而且LED光源發出的光線更明亮,照明時間也更長,能持續5萬小時,而且不容易打碎。因此更節能,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域,LED照明已得到了廣泛的應用,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的照明規劃設計相關標準,因此若涉及使用LED照明時,請參考LED的相應標準及技術指標。
企業簡介:
山東清華康利城市照明研究設計院是一家集城市景觀照明規劃設計、工程施工、燈具研究開發、行業人才教學培訓為一體的專業性集團企業,擁有國家住建部照明工程設計專項甲級、環境藝術設計甲級、城市及道路照明工程專業承包壹級等資質,是全國專業照明唯一設計、施工資質“三甲”單位,是中照協景觀照明專業委員會副主任單位、中國照明學會理事單位、中國勘察設計協會理事單位。
明行業第一品牌,為創建具有鮮明特色、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健康發展而努力!
主持設計師簡介:
趙鳴,山東濟南人,畢業于西安交通大學,碩士學位,著名照明設計師,現任山東清華康利城市照明研究設計院設計經理。
(天津市交通建筑設計院,天津300381)
(TianjinCommunicationArchitectureDesignInstitute,Tianjin300381,China)
摘要:結合學校、網球場工程項目,簡要闡述公共建筑電氣設計中,照明系統、照明燈具布置方案的設計要點。
Abstract:Accordingtotheschoolandtenniscourseproject,thispaperbrieflyexpoundsthedesignofelectricaldesignofpublicbuildings,thedesignofthelightingsystemandthelayoutschemeofthelightinglamps.
關鍵詞 :學校;網球場;照明系統;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多元化,對室內各種場所的照明質量提出更高要求。優良的室內照明質量包括:適當的照度水平、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計中對照明節能的探討,力求照明系統、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,最大限度節能。下面,以兩個案例來說明室內不同場所的照明布置方案。
1案例一,學校
1.1工程概況
本工程為中學教學樓,框架結構,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,由水暖專業提供具體設備容量,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,應盡可能使高壓深入負荷中心。這對節約電能,提高供電質量都有重要意義。本工程設置箱式變電站,距離單體配電間約為80米,其設置位置滿足供電半徑要求。
1.3供配電系統
根據《民用建筑電氣設計規范》(JGJ16-2008)規定,本工程消火栓泵、消防穩壓泵、應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集中補償方式,功率因數按規定補償到0.9-0.95。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,各樓層分別設置電源切斷裝置。電熱水器配電采用樹干式。各樓層設置層間強、弱電井。
計費方式,照明用電和動力用電設總配電裝置和總電能計量裝置,并裝設分項計費電能表。
本建筑配電電壓為交流220/380V,聯結形式采用TN-C-S系統。
1.4照明系統
為了減少動力設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。本樓設有一般照明和應急照明。
一般照明設計包括教室、辦公室照明,符合《建筑照明設計標準》要求,按照照度標準值(300lx)來設計,要求利用天然采光與人工照明相結合的方法,并限制眩光,滿足照明的照度、色溫、顯色指數,以及照明功率密度值標準值的要求,從而達到了節能效果。
1.4.1教室一般照明
根據《照明設計手冊》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。
為減少眩光區和光幕反射區,熒光燈具宜縱向布置,即燈具的長軸平行于學生的主視線,并與黑板垂直。教室照明的控制宜平行外窗方向順序設置開關。
根據《中小學校設計規范》GB50099-2011規定,教室燈具懸掛高度距桌面的距離不應低于1.7米。本工程教室燈具安裝方式采用吸頂安裝。
教室黑板應設專用黑板照明燈具,其最低維持平均照明應為500lx,黑板燈具不得對學生和教師產生直接眩光,黑板照明開關應單獨裝設。
根據《建筑照明設計標準》GB50034-2013規定,教室的照明標準值為300lx(到課桌面)。其中6.3.7規定,教室照明功率密度現行值不大于9W/m2,目標值不大于8W/m2。相較于《建筑照明設計標準》GB50034-2004,教室照明功率密度現行值不大于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應急照明
樓梯間、設備房(消防泵房、配電間等)及主要出入口等場所設置應急照明,包括備用照明及疏散照明。備用照明,自帶蓄電池,要求應急供電時間不少于180分鐘。應急疏散通道照明及疏散指示標志,均自帶蓄電池,要求應急供電時間不少于30分鐘。
根據《民用建筑電氣設計規范》(JGJ16-2008)13.9.12第4款規定,備用照明和疏散照明,不應由同一分支回路供電。故消防水泵房、配電間內的備用照明由應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,網球場
2.1工程概況
本工程為網球場,鋼結構,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
本工程設置配電間,內設配電柜,為照明及其它動力負荷供電。網球場內主要用電設備為照明燈具、空調設施及電熱水器等。故照明選用節能型LED燈具對于電氣節能有很重要的意義。
2.3供配電系統
根據《民用建筑電氣設計規范》(JGJ16-2008)規定,本工程一般照明、動力及應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。聯結形式采用TN-C-S系統。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,裝設分項計費電能表。
2.4照明系統
2.4.1一般照明
本工程一般照明包括網球場、會客室等照明,符合《建筑照明設計標準》要求,網球場性質為訓練和娛樂,按照照度標準值(300lx)來設計,要求利用天然采光與人工照明相結合的方法,并限制眩光,滿足照明的照度、色溫、顯色指數,以及照明功率密度值標準值的要求,從而達到了節能效果。
標準網球場占地尺寸:(36.6*18.3)米,雙打(標準)有效尺寸:(23.77*10.97)米。網球場地根據《照明設計手冊》要求:燈具設在球場兩側上方照明為好,空間照度也要均勻。燈具的最低安裝高度業余為8米,為使運動員不受眩光干擾,應在燈具上加裝格柵和擋板,以及采用其他擋光方法。
本工程網球場照明設計方案為:采用沿場地長邊均勻布置,燈具間距4米,每側布置8盞燈具,兩側共16盞,燈具采用球場專用LED燈,功率168W,安裝高度8米。經計算,照度符合規范要求照度標準值。教室照明燈具布置如圖2。
2.4.2應急照明
疏散通道及主要出入口等場所設置應急疏散照明。應急疏散通道照明及疏散指示標志,均自帶蓄電池,要求應急供電時間不少于30分鐘。
3結束語
當今,資源日益匱乏,綠色節能讓資源得以合理有效利用,保障環境可持續發展。提倡綠色照明,既節約能源、保護環境,又有益于提高人們生產、工作、學習效率和生活質量,保護身心健康。建筑照明電氣設計的重要性,就在于此。
本文通過對案例中學校、網球場建筑照明電氣設計方案進行討論,提供此類工程的設計參考。通過合理的照明設計系統,完善的燈具布置方案,優質的照明燈具及光源選擇,三個方面綜合考慮,最終實現最佳節能效果。
參考文獻:
[1]王亮,宋鎮江.大中型公共建筑電氣照明設計[J].工程建設與設計,2010(08).
關鍵詞: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、地鐵低壓配電設計
地鐵低壓配電設計目標是以滿足地鐵車站及區間的各類照明、動力設備以及通信、信號、綜合監控等設備系統的用電要求,滿足部分動力設備的控制要求,以保證用電安全、可靠為主要目的。設計內容主要包括:
(1)動力照明配電設計及控制設計。
(2)照明設計。
(3)照明及配電設備的選型及安裝設計。
(4)低壓電纜、管線的選型及敷設設計。
(5)接地及安全設計。
地鐵低壓配電設計應安全可靠,接線簡單,維護方便,經濟合理。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合,以放射式為主。根據用電設備的重要程度,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,在變電所內自動切除該負荷。
(一)照明配電設計
照明主要包括正常照明、應急照明、廣告照明、標志照明、安全低電壓照明、區間照明等。應急照明包括備用照明、疏散照明、疏散指示及安全出口標志。
公共區正常照明由工作照明和節電照明兩部分構成,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置,疏散照明照度為其正常照明照度的10%左右,運營時根據客流情況對公共區照明靈活控制。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、信號設備室、通信設備室、環控機房等重要設備房間;房屋區走道等處除設置正常照明外還設置備用照明。區間工作照明和應急照明燈具設在單線隧道行車方向的左側墻上。區間工作照明與區間應急照明相間布置,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米的電纜通道內設安全低電壓照明。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(設備監控系統)控制。附屬用房的正常照明采用就地控制。公共區的應急照明為常明燈,不設控制。附屬房間區的應急照明平時就地控制,火災或緊急情況時FAS集中啟動。在運營的高峰時段,站臺、站廳公共區的所有照明全部開啟。高峰過后,關掉工作照明。停運后,將公共區的工作照明和節電照明全部關掉,由應急照明作為公共區值班和保安照明。
(二)動力配電設計
通信、信號、自動售檢票、FAS、BAS、安全門、消防設備及變電所自用電等用電設備的配電自成體系,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,從而實現雙電源末端切換的要求。
為便于運營管理,車站兩端環控機房附近分別設置一處風機監控室,內設一級負荷、二級負荷配電柜。各類風機、電動風閥的控制設備集中安裝在風機監控室。風機、風閥設備設就地控制、風機監控室控制、車站綜控室控制(通過BAS系統實現),同時由BAS返信至車站綜控室顯示設備運行狀態及故障信號。大型軸流風機采用軟啟動或變頻啟動,其余設備采用直接啟動,
(三)接地及安全設計
地鐵低壓配電一般采用TN-S接地保護系統。車站變電所設綜合接地系統并設總等電位聯結,接地電阻不大于1歐姆。凡正常不帶電。在車站照明配電間、風機監控室、污水泵房、廢水泵房、區間泵站等房間均設置局部等電位聯結箱。電源的PE干線,公共設施的金屬管道及建筑金屬結構均與局部等電位端子箱相聯結。
各級斷路器設短路及過載保護;插座(箱)及移動式用電設備等的配電回路設漏電保護。漏電保護開關一般設置在保護開關的最末級,以減小漏電保護開關動作時的影響范圍。
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,安全穩定運行的意義尤其重大。因此,保證地鐵安全運營的設備系統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、消防排煙、安全疏散的設備非常多,消防負荷的數量占整個低壓配電系統的用電比重較大。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
地鐵兩車站間的區間長度一般為1公里左右,其間的220/380V配電設備比較分散且容量不大,一般來講均由設在區間兩端的車站變電所提供電源。兩端車站變電所在區間部分的供電分界點在區間中點里程。對低壓配電系統來講,區間部分的配電設備配電半徑長達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方案。
(三)接口多且復雜
地鐵是由多個保證地鐵安全運營的設備系統組成的。地鐵低壓配電設計與各個設備系統間均有配電或控制接口,而且接口也較復雜。在設計前充分了解各相關系統的接口要求,了解受控設備的運行工況對整個設計的開展至關重要。
三、結束語
地鐵低壓配電是一個綜合性極強的設計工作。在設計中應在滿足相關規范要求的前提下,合理制定系統方案,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設計好壞的重要標準。近年來,智能疏散誘導系統、電氣火災監測系統等智能化系統在地鐵工程內得到了廣泛的應用。未來,智能化系統的應用會是地鐵低壓配電系統的一個新方向。
參考文獻:
[1]《地鐵設計規范》GB50157-2003[M].北京:中國計劃出版社,2003.
關鍵詞:高架地鐵站;外掛設備機房;動力照明;電纜敷設;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計。
1設計范圍及分界
高架地鐵車站的動力照明設計是指車站降壓變電所0.4kV饋出開關以下的動力照明配電系統。其中高架地鐵站中的動力設計僅限于車站范圍內的各類風機、水泵、電梯等動力設備的配電、控制,不包括車輛的牽引動力、區間設備用電等[1]。
2負荷分級及供電方式
根據GB50157—2013《地鐵設計規范》[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備的電源切換箱,采用自切自復式切換方式。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、站臺公共區照明、通風設備、排水泵、直升電梯、非疏散用自動扶梯、生活水泵、區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備的電源配電箱。當該段母線失電后,通過變電所的母聯開關保證供電。(3)三級負荷:廣告照明、清掃設備、空調等,從車站降壓變電所任一段母線上引一路低壓電源至設備的電源配電箱,必要時可以切除。
3電纜電線選型及敷設
高架站電纜敷設均為地上敷設,根據GB50157—2013規定,電纜選用低煙無鹵輻照交聯阻燃聚乙烯絕緣電纜,與消防有關及有耐火要求的選用耐火電纜。敷設至站臺層用電設備的電纜走向相對較復雜。動力照明相關電纜從外掛設備用房降壓變電所強電電纜通道敷設至站廳層兩側的強電電纜井,站臺層用電設備的電纜分別沿對應強電電纜井敷設至各自電纜夾層,再通過電纜夾層通道分別敷設至站臺層相應的配電間及用電設備處。
4照明配電設計
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%照明燈具設計,不設自動切換裝置,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合。(2)站廳層和站臺層分別設置一間配電間,作為照明、動力配電的專用房。(3)公共區一般照明可在照明配電箱直接控制,也可在車站控制室經BAS系統遠程控制。設備管理用房照明采用就地控制。高架地鐵站照度設計標準如表1所示。4.1應急照明當地鐵站出現故障時,應急照明能順利、安全地疏散旅客,在降壓變電所內設置交流屏及應急照明裝置,在兩路交流電源都失壓的狀態下向應急照明供電。地鐵應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急照明[3]。高架地鐵站應急照明一次配電箱系統示意如圖2所示。4.2電纜夾層內安全照明外掛設備用房及相關電纜夾層通道內設置安全照明,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動力配電設計
5.1動力配電原則動力設備配電采用放射式和樹干式相結合的方式,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,用五芯電纜供電。在站臺層配電室內設置上行區間檢修配電總箱。站與站之間每隔100m設一個動力插座箱,其容量為15kW,每個插座箱內均設剩余電流開關保護,插座箱密封防水,防護等級不小于IP65。區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均設置清掃用配電箱。在站臺、站廳設置單相三孔安全插座,供清潔機械和檢修用。5.2動力設備的供電和控制暖通專業空調系統以多聯空調或分體空調系統為主,其相關配電及控制相對于地下車站環控設備的做法較容易,均為民用建筑常規做法。
6防雷接地設計
高架地鐵站結構設計獨特,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。設計中利用站臺層每根鋼柱的兩根24mm鋼螺栓與對應下側的箱梁內主鋼筋和箱梁內預留的鋼板可靠焊接。在與站臺層鋼柱對應的箱梁下端靠近蓋梁位置東西兩側各預留2塊鋼板(每兩根蓋梁之間共計8塊),蓋梁對應箱梁位置兩側也各預留2塊鋼板(每根蓋梁相應位置設8塊),箱梁、蓋梁之間通過熱鍍鋅扁鋼或扁銅連接。箱梁及蓋梁預留鋼板、鋼螺栓等金屬構件通過梁內主筋相互連通,梁內鋼筋可靠焊接。圈梁內主筋與蓋梁內主筋可靠焊接,形成均壓環。防雷引下線的柱內主筋(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。
7結語
本文介紹了高架地鐵動力照明設計。高架地鐵動力照明是地鐵車站建設的重要組成部分,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計[J].鐵道勘測與設計,1999(1):35-37.
[2]地鐵設計規范:GB50157—2013[S].
【關鍵詞】地下鐵道 , 動力照明,設計
【 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,決定了其建設的獨特性。正是這種地下建筑的地域特性,加上交通運輸的安全、可靠、迅捷及舒適美觀等要求,形成了對環境控制、給排水、防災報警、通信信號、售檢票等交通運營設施及電梯、自動扶梯、電熱及檢修等的大量用電動力設備的要求。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還是照明質量本身的要求上,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(不包括區間動力與照明負荷)總容量在2000kw 以上。
一、地鐵照明的分類及供電要求
1、負荷分級
地鐵照明按區域可分為公共區照明、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: 車站應急照明、站廳、站臺照明、區間照明、通信系統設備、信號系統設備、自動售檢票系統設備、火災報警系統及氣體滅火設備、電力監控系統設備、環境與設備監控系統設備、主控系統設備、防護門、安全門(屏蔽門)、消防系統設備、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、區間排風排煙風機及相關閥門等。其中應急照明、防災報警系統、通信系統設備、信號系統設備為一級負荷中的特別重要負荷。二級負荷: 設備管理用房照明、自動扶梯(不用于疏散)、電梯、污水泵、普通風機、區間維修電源等。三級負荷:廣告照明、冷凍站設備、電熱設備(電熱水器等)、清掃電源等不屬于一、二級負荷的所有用電設備。
2、供配電要求
(1)一級負荷的供電要求: 站廳站臺照明、區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。應急照明由集中供電式應急電源裝置( 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, 自動轉為由蓄電池電源通過逆變器供電。環控設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。環控設備的一、二級負荷也分別由變電所兩段低壓母線引兩路電源至環控電控室, 兩路電源在環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。在照明配電室設三級負荷小動力配電箱, 通過該配電箱向設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,降低工程造價的設計思想指導下,車站照明采用樹干式與放射式相結合的供電方式,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、節電照明總回路,工作照明、節電照明回路設控制箱,控制箱的接線端子處預留與控制專業的接口,具備就地控制和遠方(車站綜合控制系統)控制的條件,要求每層不同母線饋出的電源向照明設備交叉供電,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(見圖1)
2、車站附屬房屋照明應自成系統,與車站主體照明分開,減少故障時的相互影響。
3、考慮到地鐵經濟效益,廣告照明、商業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標準,結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,在滿足照明質量的前提下,從節約能源及降低運營費用的角度考慮,區間照明光源應采用高壓鈉燈。
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效果,燈具布置與建筑形式和諧、相互協調,與頂部結構有機結合。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,不僅導致運輸混亂,且易造成人身傷亡。因此,地下車站及隧道區間各場合均應設應急照明。應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、高架站采用應急燈作為事故照明的補充照明,但應急燈的持續供電時間不小于60分鐘。
以上兩種方案均能滿足應急照明要求,但方案二運行維護困難,故一般采用集中式供電
參考文獻: