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一、项目概述
项目名称
江苏省南通市主要楼体夜景亮化设计建设地点
根据南通城区的片区现状、人文特点、用地性质等因素及本次规划设计的范围要求,将城区规划为“一纵三横一片区”及多点布局的城市景观照明框架体系。
“一纵”以工农路为中心主要景观主轴,工农路是南通城区贯通南北的门户性迎宾大道。
“三横”以世纪大道、人民路以及秀中路为中心的景观辅轴。人民路为连接濠河景区与工农路的东西向轴线。
“一片区”是以濠河景区为依托涵盖周边道路及区域。
“多点布局”即规划多节点,节点包括重要节点建筑23处。
设计单位
山东清华康利城市照明研究设计院主持设计师赵鸣
参与设计师袁珂浩、潘如兰二、创意说明三尊重:
1、尊重建筑照明亮化设计应充分理解并体现主体建筑要表现的建筑效果。
2、尊重环境充分考虑照明亮化设计效果与整个区域景观和环境照明的协调性。
3、尊重现实充分理解本项目性质、材料特点及其构造的基础上展开。
灯具布置应考虑与建筑的一体化设计,不破坏建筑立面风格,应以建筑本体为主题的设计理念。
三原则:
1、以人为本,严格控制眩光等光污染现象,给人一个适宜的照度,在生活之中不被灯光打扰只有风景没有刺眼的灯光。
2、高起点高水平,现有规划、建筑档次较高,应配合先进的照明手法和与国际接轨才能完全成为城市配套设施。
3、绿色节能,分时段控制三大模式配合LED节能灯具,最大程度上响应国家节能减排绿色可持续发展。
科技感与时代感
在遵循三尊重与三原则的前提下我们主要突出科技感和时代感。没有大规模的反光,在表现出楼体结构的同时又降低了能耗。“数字矩阵”如同骇客帝国一样的手法映入眼帘,数字矩阵式手法,突出科技性,也表现了现在高速运转的企业上传下达的速度,数字化时代必须有速度,明暗变化的灯具,在一定的程度上增加了建筑的进深感,增加了立体性,在传统平面的效果上增加了一个新的深度手法。颜色上选择识别度较高的白色,在夜晚更容易被人识别,也增加了视觉范围。深夜里一个闪动着智慧光芒的矩阵帝国正在悄然升腾而起。
三、节能控制
(一) 城市景观照明节能应通过照明设计与器具选择等多渠道进行控制。
(二) 照明方案设计阶段
1、方案设计时,应根据被照物的具体情况,除采用建筑立面的泛光照明外也可采用内透光的照明方式以节约电能。有条件时宜选用低耗能的LED、EL光源和用紫外线照射发光的荧光涂料做装饰照明。当建(构)筑物表面材料反射系数低于10%时,不应采用投光照明方式。
2、照明立面的泛光照明不宜均匀照明,宜采用明暗变化,主次突出,不但节能且艺术效果好的照明方式。
3、建(构)筑物的夜景照明应在保证效果的前提下,有效控制单位面积的安装功率。
(三) 供配电系统方案设计阶段
1、配电箱位置应尽量设在靠近负荷中心,并靠近电源侧。照明负荷宜采用三相供电,当负荷很小时,可采用单相供电,线路负荷电流值不宜超过30A。三相配电干线的各相负荷分配平衡,最大相负荷不应超过三相负荷平均值的110%,最小相负荷不应小于平均值90%。
2、照明单相分支回路负荷不宜超过16A,当采用大规模气体放电灯时,不宜超过30A。照明配电干线的功率因数不宜低于0.9;气体放电灯宜装设补偿电容,功率因数不宜低于标准值。
3、功率在1000瓦以上的高强度气体放电灯宜采用电压为380V的灯泡,并应由独立的配电线路供电,中间不宜连接其他用电负荷。大中型建筑的配电设计,应预留独立的供夜景照明配电回路。
4、照明分支回路用铜芯绝缘导线的截面不宜小于2.5mm2。照明配电线路的截面积应满足载流容量和允许电压损失的要求。从配电变压器到灯头的电压损失值不宜大于额定电压的5%。照明单相回路及两相回路,其中性面截面应和相线截面相等;主要供电给气体放电灯的三相配电线路,中性面截面不应小于相线截面。
(四) 控制系统
1、应具备平日模式、节日模式的照明控制模式。
2、同一照明系统内的照明设施应分区域分组集中控制。
3、宜采用光控、时控、程控等控制方式,并具备手动控制功能。
4、系统中应预留联网监控、遥控的接口,能按联网控制要求投入运行。
5、总控制箱宜设在值班室内便于操作处。
(五) 正确的器具选择
1、光源
(1)一般光源
不论是道路照明设施建设项目还是景观照明建设项目都应进行充分论证,要按照照明节能设计标准,优先选用通过认证的高效节能节目。一般情况下,不应采用普通白炽灯、卤钨灯和自镇流高压汞灯等低效光源。
从施工工艺方面
1、灯具安装配以牢固的水泥基础。
2、外露灯具加装牢固的维护罩或者采取水泥浇铸等措施。
3、为了避免灯具防护设施长期在近水潮湿的环境中使用生锈,采用不锈钢材料制作。
4、在灯具、线缆等固定、连接处,为了更好地防水、防尘,我们采用幕墙使用的耐候密封封胶代替原来常用的密封胶,不宜开裂,防护效果更好。
5、灯具、线缆、电源安装时,注意隐蔽,充分考虑砖缝内、屋檐下、造型阴暗处安装,线缆套管封闭;实在不能避免之处,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无法比拟的,如色彩丰富、色饱和度高、光束集中、固态发光、响应速度快、亮度和颜色均可。
数字化、智能化、网络化控制与调节等等。
由于LED是冷光源,自身对环境没有任何污染,而且与白炽灯、荧光灯相比,节电效率提高数倍,在同样亮度下,耗电量仅为普通白炽灯的1/10,而且LED光源发出的光线更明亮,照明时间也更长,能持续5万小时,而且不容易打碎。因此更节能,且最终能取代白炽灯、荧光灯及钠灯灯等光源。
在城市景观照明等领域,LED照明已得到了广泛的应用,在水立方奥运场馆、上海东方明珠塔的那个重要公共场所都大量使用了LED照明,而且大有快速普及之势。
但是由于目前没有使用LED的照明规划设计相关标准,因此若涉及使用LED照明时,请参考LED的相应标准及技术指标。
企业简介:
山东清华康利城市照明研究设计院是一家集城市景观照明规划设计、工程施工、灯具研究开发、行业人才教学培训为一体的专业性集团企业,拥有国家住建部照明工程设计专项甲级、环境艺术设计甲级、城市及道路照明工程专业承包壹级等资质,是全国专业照明唯一设计、施工资质“三甲”单位,是中照协景观照明专业委员会副主任单位、中国照明学会理事单位、中国勘察设计协会理事单位。
明行业第一品牌,为创建具有鲜明特色、独特视角的个性化城市照明景观,促进中国城市绿色低碳照明的可持续健康发展而努力!
主持设计师简介:
赵鸣,山东济南人,毕业于西安交通大学,硕士学位,著名照明设计师,现任山东清华康利城市照明研究设计院设计经理。
(天津市交通建筑设计院,天津300381)
(TianjinCommunicationArchitectureDesignInstitute,Tianjin300381,China)
摘要:结合学校、网球场工程项目,简要阐述公共建筑电气设计中,照明系统、照明灯具布置方案的设计要点。
Abstract:Accordingtotheschoolandtenniscourseproject,thispaperbrieflyexpoundsthedesignofelectricaldesignofpublicbuildings,thedesignofthelightingsystemandthelayoutschemeofthelightinglamps.
关键词 :学校;网球场;照明系统;照明灯具
Keywords:school;tenniscourse;lightingsystem;lightinglamps
中图分类号:TU113.6文献标识码:A文章编号:1006-4311(2015)21-0192-02
0引言
随着人们生活水平的不断提高,公共建筑的使用功能呈现多元化,对室内各种场所的照明质量提出更高要求。优良的室内照明质量包括:适当的照度水平、舒适的亮度分布、宜人的光色和良好的显色性、没有眩光干扰、正确的投光方向与完美的造型立体感。
本文着眼于建筑电气设计中对照明节能的探讨,力求照明系统、照明灯具布置、照明光源选择更加合理,在充分满足使用功能的前提下,最大限度节能。下面,以两个案例来说明室内不同场所的照明布置方案。
1案例一,学校
1.1工程概况
本工程为中学教学楼,框架结构,地上五层,属公共建筑。建筑面积为7000平方米,总高度20米。
1.2负荷估算及变电所位置的确定
本工程初步设计时,选用1台400KVA变压器,为照明及其它动力负荷供电。
施工图阶段,由水暖专业提供具体设备容量,详细核对计算,选用此组变压器满足供电要求。由于公共建筑的用电量较大,在确定变电所(箱式变电站)位置时,应尽可能使高压深入负荷中心。这对节约电能,提高供电质量都有重要意义。本工程设置箱式变电站,距离单体配电间约为80米,其设置位置满足供电半径要求。
1.3供配电系统
根据《民用建筑电气设计规范》(JGJ16-2008)规定,本工程消火栓泵、消防稳压泵、应急照明等用电负荷为二级负荷,其余用电负荷为三级负荷。选定了如下供电方案。
由区域变电站引来一路10kV电源,作为主用电源,另一路电源引自柴油发电机,作为备用电源。正常工作时,主用电源供电。当主用电源断电时,备用电源投入使用。在最末一级配电箱处设置双电源互投装置,满足二级负荷供电要求。无功补偿采用低压侧集中补偿方式,功率因数按规定补偿到0.9-0.95。电源进线采用电缆进线。
低压干线的配电方式:各楼层照明用电、重要负荷(如消防泵房、水泵房)用电采用放射式,各楼层分别设置电源切断装置。电热水器配电采用树干式。各楼层设置层间强、弱电井。
计费方式,照明用电和动力用电设总配电装置和总电能计量装置,并装设分项计费电能表。
本建筑配电电压为交流220/380V,联结形式采用TN-C-S系统。
1.4照明系统
为了减少动力设备用电对照明线路电压波动的影响,照明用电与动力用电线路尽量分开供给。本楼设有一般照明和应急照明。
一般照明设计包括教室、办公室照明,符合《建筑照明设计标准》要求,按照照度标准值(300lx)来设计,要求利用天然采光与人工照明相结合的方法,并限制眩光,满足照明的照度、色温、显色指数,以及照明功率密度值标准值的要求,从而达到了节能效果。
1.4.1教室一般照明
根据《照明设计手册》要求,普通教室不宜采用无罩的直射灯具及盒式荧光灯,宜选用有一定保护角、效率不低于75%的开启式配照型灯具。
为减少眩光区和光幕反射区,荧光灯具宜纵向布置,即灯具的长轴平行于学生的主视线,并与黑板垂直。教室照明的控制宜平行外窗方向顺序设置开关。
根据《中小学校设计规范》GB50099-2011规定,教室灯具悬挂高度距桌面的距离不应低于1.7米。本工程教室灯具安装方式采用吸顶安装。
教室黑板应设专用黑板照明灯具,其最低维持平均照明应为500lx,黑板灯具不得对学生和教师产生直接眩光,黑板照明开关应单独装设。
根据《建筑照明设计标准》GB50034-2013规定,教室的照明标准值为300lx(到课桌面)。其中6.3.7规定,教室照明功率密度现行值不大于9W/m2,目标值不大于8W/m2。相较于《建筑照明设计标准》GB50034-2004,教室照明功率密度现行值不大于11W/m2,目标值不大于9W/m2,降低了不少。教室照明灯具布置如图1。
1.4.2应急照明
楼梯间、设备房(消防泵房、配电间等)及主要出入口等场所设置应急照明,包括备用照明及疏散照明。备用照明,自带蓄电池,要求应急供电时间不少于180分钟。应急疏散通道照明及疏散指示标志,均自带蓄电池,要求应急供电时间不少于30分钟。
根据《民用建筑电气设计规范》(JGJ16-2008)13.9.12第4款规定,备用照明和疏散照明,不应由同一分支回路供电。故消防水泵房、配电间内的备用照明由应急照明箱单独引出回路,与走道、楼梯间等处的疏散照明回路严格分开。
2案例二,网球场
2.1工程概况
本工程为网球场,钢结构,地上一层,局部二层,属公共建筑。建筑面积为4200平方米,总高度13.5米。
2.2负荷估算及配电柜位置的确定
本工程设置配电间,内设配电柜,为照明及其它动力负荷供电。网球场内主要用电设备为照明灯具、空调设施及电热水器等。故照明选用节能型LED灯具对于电气节能有很重要的意义。
2.3供配电系统
根据《民用建筑电气设计规范》(JGJ16-2008)规定,本工程一般照明、动力及应急照明等用电负荷为三级负荷。选定了如下供电方案。
本工程配电电压为交流220/380V,电源进线采用电缆进线。联结形式采用TN-C-S系统。低压干线的配电方式采用放射和树干混合式。计费方式,低压侧,装设分项计费电能表。
2.4照明系统
2.4.1一般照明
本工程一般照明包括网球场、会客室等照明,符合《建筑照明设计标准》要求,网球场性质为训练和娱乐,按照照度标准值(300lx)来设计,要求利用天然采光与人工照明相结合的方法,并限制眩光,满足照明的照度、色温、显色指数,以及照明功率密度值标准值的要求,从而达到了节能效果。
标准网球场占地尺寸:(36.6*18.3)米,双打(标准)有效尺寸:(23.77*10.97)米。网球场地根据《照明设计手册》要求:灯具设在球场两侧上方照明为好,空间照度也要均匀。灯具的最低安装高度业余为8米,为使运动员不受眩光干扰,应在灯具上加装格栅和挡板,以及采用其他挡光方法。
本工程网球场照明设计方案为:采用沿场地长边均匀布置,灯具间距4米,每侧布置8盏灯具,两侧共16盏,灯具采用球场专用LED灯,功率168W,安装高度8米。经计算,照度符合规范要求照度标准值。教室照明灯具布置如图2。
2.4.2应急照明
疏散通道及主要出入口等场所设置应急疏散照明。应急疏散通道照明及疏散指示标志,均自带蓄电池,要求应急供电时间不少于30分钟。
3结束语
当今,资源日益匮乏,绿色节能让资源得以合理有效利用,保障环境可持续发展。提倡绿色照明,既节约能源、保护环境,又有益于提高人们生产、工作、学习效率和生活质量,保护身心健康。建筑照明电气设计的重要性,就在于此。
本文通过对案例中学校、网球场建筑照明电气设计方案进行讨论,提供此类工程的设计参考。通过合理的照明设计系统,完善的灯具布置方案,优质的照明灯具及光源选择,三个方面综合考虑,最终实现最佳节能效果。
参考文献:
[1]王亮,宋镇江.大中型公共建筑电气照明设计[J].工程建设与设计,2010(08).
关键词:地铁;低压配电
中图分类号:U231 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2013) 08-0000-01
一、地铁低压配电设计
地铁低压配电设计目标是以满足地铁车站及区间的各类照明、动力设备以及通信、信号、综合监控等设备系统的用电要求,满足部分动力设备的控制要求,以保证用电安全、可靠为主要目的。设计内容主要包括:
(1)动力照明配电设计及控制设计。
(2)照明设计。
(3)照明及配电设备的选型及安装设计。
(4)低压电缆、管线的选型及敷设设计。
(5)接地及安全设计。
地铁低压配电设计应安全可靠,接线简单,维护方便,经济合理。电压等级采用交流220/380V,配电方式采用放射式与树干式相结合,以放射式为主。根据用电设备的重要程度,将动力照明负荷划分为三级。一级负荷由两路来自车站变电所不同低压母线的电源供电,一用一备在末端配电箱处自动切换。车站站厅、站台、出入口照明,采用双电源交叉供电至均匀分组布置的灯具上;应急照明为一级负荷别重要的负荷,采用双电源切换+EPS(第三电源)配电的方式,EPS持续供电的时间不小于60分钟。二级负荷由一路来自变电所一段低压母线的电源供电,当变电所只有一路电源时,由低压母联断路器切换保证供电。三级负荷由一路来自变电所三级负荷母线段的电源供电,当变电所只有一路电源时,在变电所内自动切除该负荷。
(一)照明配电设计
照明主要包括正常照明、应急照明、广告照明、标志照明、安全低电压照明、区间照明等。应急照明包括备用照明、疏散照明、疏散指示及安全出口标志。
公共区正常照明由工作照明和节电照明两部分构成,各占整个正常照明容量的一半左右;疏散照明作为基本照明的一部分设置,疏散照明照度为其正常照明照度的10%左右,运营时根据客流情况对公共区照明灵活控制。车站综合控制室、站长室、公安室等重要值班室;变电所、配电室、信号设备室、通信设备室、环控机房等重要设备房间;房屋区走道等处除设置正常照明外还设置备用照明。区间工作照明和应急照明灯具设在单线隧道行车方向的左侧墙上。区间工作照明与区间应急照明相间布置,灯具距离为10米,采用三相供电,灯具平均分配到三相上。为检修及拆卸灯具方便,照明分支电缆在进入灯具前,在灯具旁设置单相带接地孔插座。为保证检修安全,在站台板下、站台层变电所夹层等处建筑净高小于1.8米的电缆通道内设安全低电压照明。安全电压照明电压等级为交流24V。
站厅、站台、出入口的公共区的正常照明、标志照明、广告照明等可在照明配电室控制,也可在车站综控室由BAS(设备监控系统)控制。附属用房的正常照明采用就地控制。公共区的应急照明为常明灯,不设控制。附属房间区的应急照明平时就地控制,火灾或紧急情况时FAS集中启动。在运营的高峰时段,站台、站厅公共区的所有照明全部开启。高峰过后,关掉工作照明。停运后,将公共区的工作照明和节电照明全部关掉,由应急照明作为公共区值班和保安照明。
(二)动力配电设计
通信、信号、自动售检票、FAS、BAS、安全门、消防设备及变电所自用电等用电设备的配电自成体系,从变电所0.4kVI、II段母线直接供电,一用一备,末端切换。在车站的两端分别设置2个消防动力箱,由这两个配电箱给为小容量的相对分散的双电源切换箱供电,从而实现双电源末端切换的要求。
为便于运营管理,车站两端环控机房附近分别设置一处风机监控室,内设一级负荷、二级负荷配电柜。各类风机、电动风阀的控制设备集中安装在风机监控室。风机、风阀设备设就地控制、风机监控室控制、车站综控室控制(通过BAS系统实现),同时由BAS返信至车站综控室显示设备运行状态及故障信号。大型轴流风机采用软启动或变频启动,其余设备采用直接启动,
(三)接地及安全设计
地铁低压配电一般采用TN-S接地保护系统。车站变电所设综合接地系统并设总等电位联结,接地电阻不大于1欧姆。凡正常不带电。在车站照明配电间、风机监控室、污水泵房、废水泵房、区间泵站等房间均设置局部等电位联结箱。电源的PE干线,公共设施的金属管道及建筑金属结构均与局部等电位端子箱相联结。
各级断路器设短路及过载保护;插座(箱)及移动式用电设备等的配电回路设漏电保护。漏电保护开关一般设置在保护开关的最末级,以减小漏电保护开关动作时的影响范围。
由室外地面引入的配电箱中加装防高电位引入的电涌保护。
二、地铁低压配电的设计特点
相比于一般地面工程,地铁低压配电主要有以下几个特点:
(一)一、二级负荷及消防负荷多
地铁工程因其特殊性,安全稳定运行的意义尤其重大。因此,保证地铁安全运营的设备系统一般对用电可靠性都有较高的要求。此外,地铁作为地下工程,防火防灾、消防排烟、安全疏散的设备非常多,消防负荷的数量占整个低压配电系统的用电比重较大。一般车站的动力变压器所带负载中,消防负荷及一、二级负荷占75%-80%。
(二)配电距离长
地铁两车站间的区间长度一般为1公里左右,其间的220/380V配电设备比较分散且容量不大,一般来讲均由设在区间两端的车站变电所提供电源。两端车站变电所在区间部分的供电分界点在区间中点里程。对低压配电系统来讲,区间部分的配电设备配电半径长达500-700米,属于长距离低压配电。低压配电要考虑到线路压损、保护灵敏性校验等方面的因素,综合考虑制定合理的系统方案。
(三)接口多且复杂
地铁是由多个保证地铁安全运营的设备系统组成的。地铁低压配电设计与各个设备系统间均有配电或控制接口,而且接口也较复杂。在设计前充分了解各相关系统的接口要求,了解受控设备的运行工况对整个设计的开展至关重要。
三、结束语
地铁低压配电是一个综合性极强的设计工作。在设计中应在满足相关规范要求的前提下,合理制定系统方案,并考虑整体工程造价。随着建筑智能化的普及,自动化程度也成为了考量低压配电系统设计好坏的重要标准。近年来,智能疏散诱导系统、电气火灾监测系统等智能化系统在地铁工程内得到了广泛的应用。未来,智能化系统的应用会是地铁低压配电系统的一个新方向。
参考文献:
[1]《地铁设计规范》GB50157-2003[M].北京:中国计划出版社,2003.
关键词:高架地铁站;外挂设备机房;动力照明;电缆敷设;接地
引言
随着大中型城市人口激增,交通压力增大,地铁成为缓解交通压力的主要工具。地铁分为高架站和地下站。本文以上海某高架地铁站工程为例,详细阐述的动力照明设计。
1设计范围及分界
高架地铁车站的动力照明设计是指车站降压变电所0.4kV馈出开关以下的动力照明配电系统。其中高架地铁站中的动力设计仅限于车站范围内的各类风机、水泵、电梯等动力设备的配电、控制,不包括车辆的牵引动力、区间设备用电等[1]。
2负荷分级及供电方式
根据GB50157—2013《地铁设计规范》[2],高架车站用电负荷分为以下三级。(1)一级负荷:通信、信号、自动售检票、消防泵、事故照明、疏散用自动扶梯、安全门等,从车站降压变电所两段母线上(非三类负荷母排)各引一路低压电源至设备的电源切换箱,采用自切自复式切换方式。事故照明由车站降压变电所交直流屏提供。(2)二级负荷:站厅、站台公共区照明、通风设备、排水泵、直升电梯、非疏散用自动扶梯、生活水泵、区间检修等从车站降压变电所任一段母线上(非三类负荷母排)引一路低压电源至设备的电源配电箱。当该段母线失电后,通过变电所的母联开关保证供电。(3)三级负荷:广告照明、清扫设备、空调等,从车站降压变电所任一段母线上引一路低压电源至设备的电源配电箱,必要时可以切除。
3电缆电线选型及敷设
高架站电缆敷设均为地上敷设,根据GB50157—2013规定,电缆选用低烟无卤辐照交联阻燃聚乙烯绝缘电缆,与消防有关及有耐火要求的选用耐火电缆。敷设至站台层用电设备的电缆走向相对较复杂。动力照明相关电缆从外挂设备用房降压变电所强电电缆通道敷设至站厅层两侧的强电电缆井,站台层用电设备的电缆分别沿对应强电电缆井敷设至各自电缆夹层,再通过电缆夹层通道分别敷设至站台层相应的配电间及用电设备处。
4照明配电设计
高架地铁站照明分类如图1所示。照明配电的原则如下:(1)照明采用放射式和树干式相结合的方式,以放射式供电方式为主。车站站厅层和站台层公共场所照明按两路电源各带50%照明灯具设计,不设自动切换装置,而且每路电源所供灯具均以全部场地均匀布置。公共场所事故照明和夜间值班照明相结合。(2)站厅层和站台层分别设置一间配电间,作为照明、动力配电的专用房。(3)公共区一般照明可在照明配电箱直接控制,也可在车站控制室经BAS系统远程控制。设备管理用房照明采用就地控制。高架地铁站照度设计标准如表1所示。4.1应急照明当地铁站出现故障时,应急照明能顺利、安全地疏散旅客,在降压变电所内设置交流屏及应急照明装置,在两路交流电源都失压的状态下向应急照明供电。地铁应急照明正常情况下由交流电源供电,当交流电失电时由逆变器输出接触器的辅助触点信号启动应急照明[3]。高架地铁站应急照明一次配电箱系统示意如图2所示。4.2电缆夹层内安全照明外挂设备用房及相关电缆夹层通道内设置安全照明,采用36V安全电压供电。安全照明一次配电箱系统示意如图4所示。安全照明二次控制原理如图5所示。
5动力配电设计
5.1动力配电原则动力设备配电采用放射式和树干式相结合的方式,以放射式供电方式为主。消防泵用电、弱电机房电源、民用通信用电、信号电源、自动售检票电源、UPS整合电源、站内自动扶梯的两路电源均直接从配电所独立电源的不同变压器母线段馈出,采用TN-S接地保护系统,用五芯电缆供电。在站台层配电室内设置上行区间检修配电总箱。站与站之间每隔100m设一个动力插座箱,其容量为15kW,每个插座箱内均设剩余电流开关保护,插座箱密封防水,防护等级不小于IP65。区间检修插座箱采用链式配电,每路仅考虑一个插座箱使用。在站台及站厅层配电室内均设置清扫用配电箱。在站台、站厅设置单相三孔安全插座,供清洁机械和检修用。5.2动力设备的供电和控制暖通专业空调系统以多联空调或分体空调系统为主,其相关配电及控制相对于地下车站环控设备的做法较容易,均为民用建筑常规做法。
6防雷接地设计
高架地铁站结构设计独特,箱梁、盖梁之间的钢筋相互独立,给车站的防雷接地带来了问题。设计中利用站台层每根钢柱的两根24mm钢螺栓与对应下侧的箱梁内主钢筋和箱梁内预留的钢板可靠焊接。在与站台层钢柱对应的箱梁下端靠近盖梁位置东西两侧各预留2块钢板(每两根盖梁之间共计8块),盖梁对应箱梁位置两侧也各预留2块钢板(每根盖梁相应位置设8块),箱梁、盖梁之间通过热镀锌扁钢或扁铜连接。箱梁及盖梁预留钢板、钢螺栓等金属构件通过梁内主筋相互连通,梁内钢筋可靠焊接。圈梁内主筋与盖梁内主筋可靠焊接,形成均压环。防雷引下线的柱内主筋(2根16mm钢筋或4根10mm以上钢筋为一根主筋)与圈梁、盖梁主筋可靠焊接。每根钢柱通过焊接与屋架工字钢可靠连接。工字钢通过4个12mm钢螺栓与屋面檩条可靠连接,檩条再通过金属扣件与金属屋面可靠连接,形成可靠的防雷系统。
7结语
本文介绍了高架地铁动力照明设计。高架地铁动力照明是地铁车站建设的重要组成部分,是集安全、可靠于一体的综合性工程,对车站的正常运行具有重要的影响。
[1]孙建明地铁动力照明设计[J].铁道勘测与设计,1999(1):35-37.
[2]地铁设计规范:GB50157—2013[S].
【关键词】地下铁道 , 动力照明,设计
【 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
中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:
地下铁道作为一种新颖的交通运输形式,决定了其建设的独特性。正是这种地下建筑的地域特性,加上交通运输的安全、可靠、迅捷及舒适美观等要求,形成了对环境控制、给排水、防灾报警、通信信号、售检票等交通运营设施及电梯、自动扶梯、电热及检修等的大量用电动力设备的要求。地铁无论是白天还是夜间,都需要照明,而且无论从工作性质还是照明质量本身的要求上,都划分了许多类别,这决定了大量的照明设施和器材的采用。以上种种动力、照明负荷的容量之和是庞大的。一座普通的地铁车站其动力与照明(不包括区间动力与照明负荷)总容量在2000kw 以上。
一、地铁照明的分类及供电要求
1、负荷分级
地铁照明按区域可分为公共区照明、屏蔽门外光带照明、入口部照明和室外照明等。按负荷等级划分, 又可分为三级。一级负荷: 车站应急照明、站厅、站台照明、区间照明、通信系统设备、信号系统设备、自动售检票系统设备、火灾报警系统及气体灭火设备、电力监控系统设备、环境与设备监控系统设备、主控系统设备、防护门、安全门(屏蔽门)、消防系统设备、废水泵、雨水泵、车站事故风机及其电动阀门、用于疏散的自动扶梯、区间排风排烟风机及相关阀门等。其中应急照明、防灾报警系统、通信系统设备、信号系统设备为一级负荷中的特别重要负荷。二级负荷: 设备管理用房照明、自动扶梯(不用于疏散)、电梯、污水泵、普通风机、区间维修电源等。三级负荷:广告照明、冷冻站设备、电热设备(电热水器等)、清扫电源等不属于一、二级负荷的所有用电设备。
2、供配电要求
(1)一级负荷的供电要求: 站厅站台照明、区间照明配电采用变电所两段低压母线各带约50%的照明灯具交叉配电方式。应急照明由集中供电式应急电源装置( EPS)供电, 正常时由两路市电交流电源供电, 两路电源一用一备自动切换, 当两路交流电源都失电后, 自动转为由蓄电池电源通过逆变器供电。环控设备的消防负荷由变电所的两段低压母线各引两路电源至环控电控室的消防负荷双电源柜,两路电源进行双电源自动切换后, 单回路给消防负荷供电。环控设备的一、二级负荷也分别由变电所两段低压母线引两路电源至环控电控室, 两路电源在环控电控室双电源自动切换后, 单回路给一、二级负荷供电。
(2)二级负荷的供电要求: 从变电所的低压母线引出一路电源线路至设备的电源配电箱。当变电所只有一路电源时, 在变电所0. 4kV母联断路器处切换。
(3)三级负荷供电: 三级负荷仅需由一回电源供电, 当供电系统一路电源失电时, 在变电所自动切除该部分的负荷。在照明配电室设三级负荷小动力配电箱, 通过该配电箱向设备及管理用房维修电源等三级负荷供电。冷冻站由变电所三级低压负荷母线引一路电源供电。
二、地下铁道动力照明设计
1、由于地铁车站对照明的要求较高,在既要保证供电可靠性,又要使配线简单合理,便于使用和维护,降低工程造价的设计思想指导下,车站照明采用树干式与放射式相结合的供电方式,由车站降压变电所不同主变的0.4kv母线,分别向本车站的各层馈出一路照明回路电源至配电室的照明总配电箱,总配电箱馈出工作照明、节电照明总回路,工作照明、节电照明回路设控制箱,控制箱的接线端子处预留与控制专业的接口,具备就地控制和远方(车站综合控制系统)控制的条件,要求每层不同母线馈出的电源向照明设备交叉供电,保证任一主变馈出回路故障时,故障线路所在层的照明最多只受到1/2 的影响而与其他层无关(见图1)
2、车站附属房屋照明应自成系统,与车站主体照明分开,减少故障时的相互影响。
3、考虑到地铁经济效益,广告照明、商业零售电源回路要尽量缩小故障范围,由车站降压变电所0.4kV 三级负荷母线向各层分别馈出一路广告照明电源,保证各层广告的独立性。
4、照度标准:参照国际上地铁照度的相关标准,结合我国地铁照明的实际水平,地铁主要场所的照度标准推荐如表1。
5、光源选择:光源选择的主要技术指标是光源的光效、寿命、显色性。地铁照明总的特点是被照面积大、照明时间长、照度标准高,耗电量大、节能问题十分突出。因此,要求照明光源具有光效高、寿命长的特点。另外,为了识别物体及提高视觉的舒适感,对光源显色性也有一定的要求。站台、站厅等大面积照明场合采用荧光灯为主,事故照明采用白炽灯。由于白炽灯使用寿命低,耗能多,表面温度高,在满足照明质量的前提下,从节约能源及降低运营费用的角度考虑,区间照明光源应采用高压钠灯。
6、动车站灯具布置:地铁车站照明属于以功能为主的明视照明,灯具布置应以均匀布置为主,以满足照度均匀要求,同时,为了达到一定的艺术效果,灯具布置与建筑形式和谐、相互协调,与顶部结构有机结合。灯具布置形式可多种多样、不拘一格。常见的形式有直线、交错、对称或满天星等布置形式。从灯具安装方式来看,对于无吊顶天棚的场合,灯具安装宜采用吸顶式。对于有吊顶天棚的场合,灯具安装宜采用嵌人式、半嵌人式,避免灯具突出,从而使空间更显得整齐,美观、开阔。
7、地铁为城市主要交通干线之一,上下车人较多,供电可靠性直接影响干道畅通和人员安全,一旦停电,灯具熄灭,不仅导致运输混乱,且易造成人身伤亡。因此,地下车站及隧道区间各场合均应设应急照明。应急照明有集中供电和分散供电两种方案:
方案一:集中供电。应急照明采用集中逆变装置,分别由车站降压变电所一段0.4kV母线馈出一路专用交流电源和变电所的直流电源屏送一路直流电源至集中逆变装置,再用专用线送至应急照明灯,为了确保车站事故时电源的可靠性,在地下车站再设置两组直流220v蓄电池组,当集中逆变装置无法提供电源的情况下,将自动转为蓄电池组供电,确保旅客能够安全疏散。
方案二:分散式供电。照明灯具采用应急灯,电源直接由动力照明变压器供给。地面站、高架站采用应急灯作为事故照明的补充照明,但应急灯的持续供电时间不小于60分钟。
以上两种方案均能满足应急照明要求,但方案二运行维护困难,故一般采用集中式供电
参考文献: