前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇道路照明工程设计规范范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
照明主流光源进行技术经济必选,为隧道配置合理的照明光源,并配置相应的节
能控制系统。
关键词:公路隧道光源显色性照明控制
中图分类号:X734文献标识码:A
隧道作为公路运营的特殊路段,当车辆在驶入、通过和驶出的过程中,会出
现一系列的视觉问题,为适应视觉的变化,需设置电光照明设施,把必要的视觉
信息传递给司机,防止视觉信息不足而出现交通事故,从而保证行车的安全性和
提高舒适性。
一、光源选型
随着我国公路建设特别是高速公路建设的发展,隧道照明设施的规模越来越
大,隧道运营电力费也越来越高,因而隧道照明设计在公路工程设计中占有重要
的地位,而光源的选型更是关系到运营节能和行车安全。
目前公路隧道内照明灯具选用的光源类型大致有以下三种:高压钠灯、LED
灯和无极荧光灯。
1、LED灯
LED是一种固态的半导体器件,它的基本结构是一块电致发光的半导体材
料,置于一个有引线的架子上,然后四周用环氧树脂密封,起到保护内部芯线的
作用,所以LED的抗震性能好,特别适用于建筑物外观照明和景观照明。
LED灯的寿命可达到5万小时左右,光效可达90~110lm/W,大功率LED光
源技术水平也发展迅速。
LED可以直接把电转化为光,对比传统的道路隧道照明光源(钠灯、金卤
2222
/
5555
灯等),LED光源具有如下优势:
(1)光衰小:如果在散热条件良好的情况下,50000h基本为30%,远远低于
普通道路照明光源,发光更加稳定。
(2)显色性高:一般LED显色性约为70~80,如果用三基色荧光粉的话
更高;一般高压钠灯为20~35,所以即便传统光源亮度高于LED,但是视觉效
果差于LED,“不是最亮,但是看的最清楚”这应当是LED光源应用发展的一个方
向。
(3)寿命:LED的寿命高于一般道路隧道照明光源,现在普遍高于50000H。
除此之外,LED还具有维护系数高、安全性能好、无频闪及节能环保等优势。
2、无极荧光灯
无极灯是PromiseLight高频等离子体放电无极灯的简称,是综合应用光学、
功率电子学、等离子体学、磁性材料学等领域最新科技成果研制开发出来的高新
技术产品,是一种代表照明技术高光效、长寿命、高显色性未来发展方向的新型
光源
基于无极灯寿命长、节能效果显著,安全性高,绿色环保等,因此其特别适
用于高危和换灯困难且维护费用昂贵的重要场所。
无极荧光灯具有高辉度、高效率、低耗电、无频闪,体积小、寿命长的优点。
电磁感应灯的寿命可达到6万小时左右,光效可达75~90lm/W,反复可启动性能
好,可在0.1s内瞬间启动。三波长白色光色的色度可满足不同需求。
3、高压钠灯
高压钠灯使用时发出金白色光,具有发光效率高、耗电少、寿命长、透雾能
力强和不诱虫等优点。广泛应用于道路、公路、机场、码头、船坞、车站、广场、
街道交汇处、工矿企业、公园、庭院照明及植物栽培。
高压钠灯光效高,桔黄色的光线透烟雾性强,使用寿命长,是实现隧道绿色照明的
首选产品。在公路隧道的发展进程中,高压钠灯发展空间广阔,市场容量很大。
三类光源技术参数比选
光源名称LED灯无极荧光灯高压钠灯
发光效率(lm/W)90~11075~90100~120
3333
/
5555
平均寿命(h)
光通量维持率不低于
70%。
5000600020000~30000
显色指数(Ra)>80>8030
色温(k)3000~60003000~6500K2000
功率因数>0.95>0.95≥0.9
启动时间≤0.01s≤0.1s4min~8min
再启动时间≤0.01s≤0.1s10min~20min
发光特性固体发光弧光放电气体放电
透雾性差差好
EMC电磁干扰小或无需重视小或无
频闪效应不明显无明显
耐震性好好较好
价格
(以功率100W为例)
高
3500元
较高
2700
低
1100元
LED灯已经被照明行业人士普遍认为是未来光源发展新方向,各大照明企业
投入巨大人力物力和财力进行LED产品研发,市场上照明产品也比较丰富,政府
也大力扶持。
无极灯和LED灯其他条件相当,但是无极灯的光效率有待提高,单灯功率也
较小,与无极灯光源配套的灯具厂家也较少,因此无极灯被业界普遍认为是一种
过渡型光源。
无极灯和LED灯都作为新型光源,均具有高色温、高显色性的优点,意味着
在相同传统光通量的情况下,比高压钠灯具有较高的有效光通量,因此可以减少
无极灯和LED灯的功率,以达到与钠灯相同的视觉效果。
综上所述,考虑到高压钠灯是目前国际上穿透能力最强的光源,适用于风尘
和烟尘较多的地方,特别适用于公路隧道环境,从而确保驾驶员的分辨障碍物的
能见度,而LED灯又在隧道运营节能方面有着钠灯无法超越的优越性,因此建议
隧道主线照明光源采用高压钠灯和LED灯混合照明的方式,既节约了电能,又保
证了隧道特有的需要高透雾性的需求,提高了行车安全性。
二、照明灯具安装
4444
/
5555
灯具安装应满足以下要求:
1、安装稳固、位置正确,灯具轮廓线形与隧道协调、美观。
2、左右线灯具应在一条水平线上,灯具安装偏差符合:纵向≤30mm,横向
≤20mm,高度≤10mm。安装位置不得入侵隧道建筑界限。
3、发光均匀、无刺眼的眩光。
4、A、B、C、C、B、A相序循环接线,尽可能保证三相负荷平衡。
三、照明控制
隧道照明控制子系统根据检测到的洞内外光亮数据、交通量变化以及白天、
黑夜等情况,控制隧道的照明系统,调节出入口以及洞内的照明,保证行车的安
全,以及在满足照明要求的情况下达到节能运行的目的,同时对洞内照明以及照
明控制设备的状况进行监视。
1、照明灯具控制分级
隧道照明控制至少应预置以下控制级别:
第一级(时段控制中的正午级,或手动控制晴天白天级)。
第二级(时段控制中的白天级(除正午),或手动控制云天白天级)。
第三级(时段控制中的早晨级,或手动控制阴天白天级)。
第四级(时段控制中的傍晚级,或手动控制重阴天白天级)。
第五级(时段控制中的夜晚级,或手动控制车流量较大的夜晚级)。
第六级(时段控制中的深夜级,或手动控制车流量较小的夜晚级)。
火灾工况:系统自动开启所有照明灯具,以利于救灾。
2、照明控制方式
照明控制方式以自动控制为主,手动控制为辅。
手动控制通过手工操作变电所低压屏上按钮进行。
自动控制方式分亮度控制和时段控制两种方式。
亮度控制方式:根据隧道设计行车速度和洞口视场亮度,分档设定亮度阀
值,根据洞外亮度检测器测得的洞口光强值,经计算处理后,按预定方案开起或
关闭各照明回路。
时段控制方式:根据一年四季隧道区的外界亮度变化经验值,将照明控制
分为多个时段,控制系统通过读取系统时间或定时的方式,自动控制隧道内各回
路照明灯具的开启,各时段的起止时限由人工设定完成,控制系统仅根据时段和
设定的方案控制照明回路的开启和关闭。
5555
/
5555
参考文献:
[1]汪建平,等.道路照明[M].复旦大学出版社.
[2]赵振民.照明工程设计手册[M].
[3]刘宝川.隧道照明技术[M].中国照明电器.
[4.]JTJ026.1-1999,公路隧道通风照明设计规范.
[5]JTG/TD71-2004,公路隧道交通工程设计规范.
作者简介:作者简介:作者简介:作者简介:
关键词:绿色照明 路灯 节能
中图分类号: TE08 文献标识码: A 文章编号:
淮安市路灯管理处作为淮安市城市照明的管理机构,以构建绿色生态与健康文明的城市照明光环境为目标,以保障和改善民生作为加快转变城市照明发展方式的基本出发点,倡导绿色照明,在满足城市照明基本功能的前提下降低照明的单位能耗,提高城市照明的质量和节能水平,不断提升城市照明品质,实现城市照明发展方式的转变。我市城市绿色照明主要从以下四个方面着手推动的。
一.在城市照明工程设计中严把节能关
1.新建的城市照明项目严格按照《城市道路照明设计标准》、《城市夜景照明设计规范》、《城市道路照明技术规范》、《江苏省城市照明节能技术指南》等规范要求设计施工,严格执行照明功率密度值标准、控制能耗,杜绝使用高亮度、高能耗灯具,功能性照明中除了少数点缀性灯具,其它都采用截光型或半截光型节能型灯具;景观照明大力推行半导体发光二极管(LED)等节能产品等低耗产品,严禁使用大功率泛光灯。从源头上防止高亮度浪费能源或低亮度节约能源,坚持经济实用、节约用电、保护环境的原则;坚持照明建设与当地经济水平相适应的原则;坚持科学设计、严格审查、重点工程设计论证的原则。
2. 在城市照明工程设计中认真落实《淮安市城市照明专项规划》
在城市景观亮化和城市路灯照明的设计中要体现集约的理念;在满足城市照明合理需要、突出地域文化特色的同时,科学布局照明线路、设计合适的照度、设定合理的照明时间,满足《淮安市城市照明专项规划》的要求。在实践中进一步对城市照明规划进行修编和完善,提高城市照明规划对于绿色照明工作的指导性。
二.大力推广使用节能灯具
在新改扩建的城市照明工程中,高效节能截光型或半截光型灯具灯具应用率达95%以上。如09年淮海南路照明改造工程中,通过合理设计,用11米高效率双光源(400W+150W)单挑灯代替原10米5火低效率(2*400W+3*250W)灯。改造后,在平均照度及均匀度由原来的20Lux、0.41分别提高到23.1Lux、0.63的基础上,节电率达44%以上。
高光效的钠灯、LED、无级灯等新型光源,这类光源具有寿命长、高光效等特点,不但有效节能,还可降低维修成本。从2007年开始,我市城市景观照明90%以上使用LED灯具光源。主要案例有:2009年的南北地理分界线和2010年的里运河等景观照明工程。
三.路灯节电器和半夜灯的广泛应用
1、路灯节电器的推广和应用
我市从2005年开始路灯节电器的应用,目前路灯节电器安装率达到95%以上,节电率达25%以上。
在道路照明系统中,照度受电网电压影响,而电网电压受负荷影响。负荷高峰时,电压偏低;负荷低谷时,电压偏高。通常情况下,傍晚时的道路交通和电网负荷均为高峰,此时电网电压低,导致路灯光源光通量低,路面照度低;而接近午夜时,为道路交通和电网负荷又均处于低谷,此时电网电压偏高,路灯电源发出的光通量高,路面照度高。这种不合理现象,既影响交通安全,又严重浪费能源和资金。按电工学原理,在负荷不变的情况下,电能的消耗与电压的平方成正比,节电器就是将电压调低,达到节能的目的。目前广泛应用的是电磁调压技术,其核心是一种特殊的变压装置。现阶段的节电器已成为集电磁技术、智能技术、数据控制技术于一体的高科技节电产品,具有完美的调节性和节电效果,其特点是:节电率可调,开启、关闭路灯的时间可调,对电网电压无污染、发生故障时有自动旁路功能,操作简便、照度均匀。
2. 半夜灯的应用
半夜灯节能方式为最早也是最有效的节能方式。半夜灯是指照度较高和城乡结合部的街道路灯,在后半夜人流量、车流量较少,亮度不需要太高的情况下,于22:00(根据季节变化情况运用路灯无线监控系统可方便调整)以后关闭一部分灯,以节约电能。其特点是:投资小,方法简单易行、着灭灯时间易于调整,维护方便,节电率达到20%以上。使用可克服此缺陷。
四.提高城市照明监控系统的智能化水平
为了提高城市公共照明管理的效能与质量,淮安市路灯管理处于2005年开始筹建路灯监控系统,在使用过程中不断的对硬件设备进行更新,对控制系统软件进行优化、完善、和升级,使照明监控系统的智能化程度不断提高,稳定性不断加强。目前已建成照明监控中心一个,443个照明控制终端和17个视频终端点。
照明监控系统能够根据季节和天气情况变化合理控制开关灯时间,随时了解运行参数,及时发现故障,极大地提高了城市照明的管理效率。使城市照明实现集中管理、集中控制和分时、分级控制,配置不同的运行方式,功能照明:根据城市区域、行人、车辆流量等因素,在路灯运行到夜间某个时段,道路照明的平均照度和均匀度降低一个照明等级,有规律地关熄两盏中的一盏或多盏中的部分,实现节能;景观照明:除个别重要场所的景观照明设施每天开启,其它的只有在重大节日、活动时才能开启。
通过城市绿色照明的推广和使用,让全社会广泛了解绿色照明产品及绿色照明系统带来的好处,提高全社会节约和环境保护意识,使全社会共同来推动节约型社会的建设,促进社会的可持续发展。
关键词:建筑;施工; 设计
中图分类号:TU2 文献标识码:A文章编号:
1、工程概况
本工程位于某城市某地区内,项目西侧为华强路,侧为东外环路,北侧为北纬六路,南侧为北纬四路。用地朝向为东西向。地势平坦,建设条件良好。本建筑为五层,为多层建筑,住宅楼建筑长度为52.20m,宽度为14.4m,高度为16.05m,层高为3000mm,建筑面积3581.6平方米。主体建筑本工程耐火等级为二级。
2、设计目标
一是以人为本崇尚合理、节约、清晰的原则,采取人体尺度、心里感觉和行为规律为依据,在追求全明设计、直接采光的同时,兼顾舒适性、功能性、便利性于一体。二是结合广场与绿化景观,建筑体量形成开敞空间,构成生态型园区标志区域。三是结合园区主路,作为园区区段性形象展示,建筑立面成竖向节奏,形成丰富的天际线。四是运用金属、钢、玻璃等材料,通过对建筑材料的运用体现对建筑工业的理解。
3、建筑平面设计
3.1平面布置设计
建筑平面图中可以看到房间的设计分布,南北通透,有利于房间通风采光。这样即能获得较大的自然采光,也能与建筑场地前的道路平行,符合整体规划,建筑总长度为52.2米,宽度为14.4米,设伸缩缝。 平面图中门分为七种型号,门开洞口最小为800,卫生间为最小800,符合规范要求。
3.2变形缝的设置
伸缩缝:伸缩缝也叫温度缝,是考虑温度变化时对建筑物的影响而设置的。气候的冷热变化会使建筑材料和构配件产生胀缩变形,太长和太宽的建筑物都会由于这种胀缩而出现墙体开裂甚至破坏。因此,把太长和太宽的建筑物设置伸缩缝分割成若干个区段,保证各段自由胀缩,从而避免墙体的开裂。伸缩缝缝宽mm30~20,内填弹性保温材料。
防震缝:防震缝是考虑地震对建筑的破坏而设置的。对于地震设防地区的多层砌体房屋,当房屋的立面高差在6米以上时,或房屋有错层,且楼板高差较大时,或房屋各部分结构刚度、质量截然不同时,地震中,房屋的相邻部分有可能相互碰撞而造成破坏,所以,需要设计防震缝把建筑物分割成若干个形体简单、结构刚度均匀的独立单元,以避免震害。防震缝的宽度一般为mm100~50。
4、建筑立面设计
4.1立面设计应遵循下面几点原则:整体均匀,比例适当;层次分明,交接明确;形体简洁,环境协调.建筑总高度为16.05m,主体部分的女儿墙为1.05m.. 本方案正立面色彩布置根据城市和甲方要求统一规划,粉刷涂料。各层窗采用铝合金固定窗。
4.2正立面:本工程正立面为南立面,采光较好。建筑立面,南向立面(正立面)因有结构上阳台和墙面使立面凹凸不平具有立体感。充分利用了外部环境提供的日照条件,可以节省很多能源
4.3背立面:楼梯间的窗台高为休息平台上,窗高1500,窗上设过梁为200*400,因窗上,楼板下均设有过梁,将其局部的两个过梁合并为一个.设有雨水管,窗开洞具体见门窗表。
5、结构形式设计
框架结构因为是梁柱承重,墙体只起分隔作用,房间布置,门窗开口的大小,形状都会比较灵活,可以满足住宅楼的功能,故选用钢筋混凝土框架结构.为达到合理利用现有环境的目的,并且考虑到总体规划的要求,该工程应该根据住宅的要求来进行合理布局。 整体为现浇钢筋混凝土多层框架结构,楼面屋盖的竖向荷载依次传给梁,柱,地基。同时柱能抵制水平荷载和地震作用。
6、楼梯设计
楼梯间宽为5400mm进深为6000mm踏步高为150,踏步宽为260,本建筑的楼梯间形式是根据建筑形式、建筑层数,建筑面积以及套房户门的耐火等级等因素确定。一层休息平台为1200mm,二层以上休息平台为1500mm,进口处设三台阶,防止雨水进入楼梯进厅。梯段宽260,梯段高为150。一层入户门处高0.45m,一层楼梯为23跑,先11跑,再9跑楼梯,其他层为10跑+10跑。楼梯板厚为100mm。入户过道净宽为1300mm,其他通道净宽不小于1000mm,扶手高度1100。底层入口处设有进厅,应有垃圾收集措施;楼梯栏杆垂直杆件间净空100。满足规范中防止儿童坠落的要求。
7、屋面工程设计
7.1本工程的屋面防水等级为II级,防水层合理使用年限为15年。屋面做法及屋面节点索引见”屋顶平面图“ ,露台、雨缝等见 ”各层平面图“及有关详图。屋面排水组织见屋面平面图,内排水雨水管见水施图,外排雨水斗、雨水管采用UPVC管,除图中另有注明者外,雨水管的公称直径均为DN100;雨水斗及出水口采用省标屋面平面图集施工。
7.2屋面上的各设备基础的防水沟构造采用省标屋面平面图集。 屋面泛水、分隔缝等做法按省标屋面平面图集施。 凡上人屋面和露台的防护栏高度不小于1100,起算点为该部分屋面面层临空部位的最高点。 刚性防水层与山墙、女儿墙以及突出屋面的建筑构件等交接处均应作柔性(聚氯乙烯胶泥)密封处理。 雨水管直接排至屋面面层时,其雨水管下设置40厚C20细石砼滴水板。
7.3屋面排水除注明外采用结构和建筑作出雨水沟的排水方式,雨水沟的排水纵坡为1%,屋面排水坡度为2%,施工中必须严格按照有关规定及时与设备安装配合。
8、建筑给排水工程设计
8.1设计范围
本设计承担室内外给排水、消火栓系统、自动喷水灭火系统的施工图设计。
8.2材料管材要求
8.2.1消防管采用内外热镀锌钢管,室外低压消防给水管采用镀锌钢管。
8.2.2室内给水管道采用PP-R管,室外给水管道采用HDPE管。
8.2.3室外排水管道采用PVC-U管,室外排水管道采用钢筋混凝土管。
8.3给排水设计
8.3.1生活给水部分
(1)水量及计量
水源接自基地周围市政供水管网,每路主供水管直径最小为DN200,并在基地内环通。基地内用水主要为车间公共厕所用水。用水标准为50L/人班,其最大日用水量约为900m3/日。
(2)系统
基地内均为多层建筑,基地内生活用水由市政管网直接供给。
8.3.2排水部分
(1)小区生活污水与雨水分流,生活污水经化粪池处理,处理达标后排放至市政管网。
(2)雨水设计暴雨重现期P=1年。
8.3.3消防水部分
(1)消防水源
基地室外消防水源来自基地周边的市政给水管网,并引入两路消防给水总管,在小区内形成环路。基地室内消防水源来自基地内设置的消防水池和消防水泵供给。
(2)消防系统
一是室外消防水系统,室外消防水系统为低压给水系统,室外消防水管呈环状布置,并按照规范设置室外消防栓。二是室内消防水系统,仓库内设室内消火栓,室内消火栓系统采用常高压给水系统,加压泵设置于小区泵房内。
9、建筑电气工程设计
9.1防雷接地
本工程防雷等级为三类。建筑物的防雷设置应满足防直击雷、防雷电感应、侧击雷及雷电波的侵入,并设置总等电位联结,以保证建筑内设备和人身安全。
9.2照明系统
办公楼、库房、道路照明、景观照明执行民用建筑照明设计标准及民用建筑电气设计标准的设计要求,在保证所需照度的前提下,尽量采用合理的布灯方案保证照明的舒适性,以降低工作人员视觉疲劳性,提高工作效率。
9.3弱电系统
电话、网络、安防等弱电系统依据国家现行规范规程的规定及专业营运商的要求,结合业主合理的需求进行设计。
10、结束语
本建筑方案设计基于协调统一、以人为本、与环境共生的原则,设计出自然、和谐、亲切感。一切要以人的需求为根本出发点,应该在商业运作的科学性及合理性,整体自然环境保护和可持续发展的前提下,以人的尺度,人的活动为出发点,追求一种优雅、放松、生态、安全并有强烈归属感的景观风貌。
参考文献:
[1] 《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003
[2] 《建筑设计防火规范》。[GB50016-2006]
[3] 《建筑防火设计规范》GBJ16-8/(2001年版)
[4] 《供电系统设计规范》GB50052-95
近年来,国内大中型城市致力于城市道路交通功能的完善。城市道路的建设形成向空间发展、向地下发展的趋势,其中,隧道工程以其独特的优势得到迅速发展。我国已成为世界上隧道最多、发展最快的国家,许多特长、特密集隧道群也应运而生。深圳市东部过境高速公路,以莲塘口岸和爱国立交为起点,终点与深汕、惠盐高速公路相接。该高速公路采用双向六车道设计,全长约31km,是一条以香港为起点、向粤东地区以及华南东部沿海地区发散的重要交通通道。本工程全线设置隧道4座,分别为莲塘隧道、仙湖隧道、林果场隧道和北公坳隧道,设计车速60km/h,为目前国内跨境(即宽度)最大的地下互通隧道,也是目前国内第一座真正意义上的地下互通立交。隧道排水系统是隧道总体设计必不可少的组成部分,其设计是否合理,将对隧道安全及正常运营产生重大影响。笔者以莲塘隧道为例,系统总结了排水设计的方法和特点,并对隧道排水工程设计中几个关键问题进行了探讨,提出相关建议供参考。
2排水系统的组成与特点
莲塘隧道排水系统采用分流制,共分为三个组成部分:雨水系统和废水、清水(即隧道内清污分流)系统,分别通过潜水泵提升经室外压力窨井排出。本文仅对隧道内废水、清水系统进行详述。
2.1废水系统
隧道内废水流量包括:消防水量和冲洗水量。(1)消防水量。莲塘隧道的消防系统包括消火栓系统、固定式水成膜泡沫消火栓系统和手提式灭火器相结合的设计方案,其用水量分别为:消火栓系统一次灭火用水量为20L/s,水成膜泡沫灭火系统为1L/s,一次火灾的总用水量为21L/s。(2)冲洗水量。考虑隧道需要定期清洗,采用的冲洗用水量为2L/(m2•次)。废水系统流量计算取两者中的最大值进行设计,即按消防废水量作为废水系统的设计流量。其排水收集措施采用盖板涵边沟(即采用带泄水孔的盖板沟或缝隙式边沟)和雨水口布置型式。盖板涵排水沟自隧道进口至出口处,沿道路两侧布置,随道路纵向坡度接入道路低点的排水泵站。为了迅速、及时地排除废水,减少废水的径流长度,采取在道路低点增加雨水口数量的做法,设置多箅雨水口。双侧排水沟间的排水通过在道路低点设置的钢筋混凝土管连通,将废水接入排水泵站污水集水池,由泵提升后排入隧道外地面污水管道系统。
2.2清水系统
本工程采用隧道内清污分流制排放。隧道内结构渗漏水量即隧道围岩裂隙水为较为清洁的水,通过沿道路路中下敷设的圆形中心排水沟单独收集处理,在道路低点处引入排水泵房清水集水池,由泵提升后排入隧道外地面雨水管道系统。由于隧道结构渗漏水量与施工工法、地质条件、施工质量等因素息息相关,在具体的工程设计中,由隧道专业提供给给排水专业,且提供的渗漏水量为最高日流量。莲塘隧道结构渗漏水量由隧道专业依据地质详勘提供,最大值为3022m3/d。
3排水系统设计常见问题
3.1横截沟的设置
横截沟作为一种收水设施,可以有效地拦截隧道引路段地表径流的雨水及隧道内道路低点的废水。但目前国内使用的横截沟都有一个通病,即其整体的稳定性不够,路面平整性超标,车辆行驶至横截沟后带来的问题是噪声大、有跳车现象发生,并易造成横截沟边缘的结构层发生裂缝,局部结构破碎,以致影响路面的行车安全。虽然可以在横截沟产品选择、施工工艺等方面改进,但由于车速快、车辆行驶频繁,噪声污染和跳车难以根除,且横截沟一般为通长布置,受横截沟宽度限制,有时需设置多条,在养护检修时影响道路通行范围较广。基于以上问题,并考虑到本项目为高速公路工程,车速快、车流量大、超重货车多以及夜间行车安全等因素,本工程没有采用横截沟形式的收水设施,在设计过程中,与本工程道路及隧道设计团队多次配合,采取了如下技术措施。(1)加大排水边沟断面:隧道洞口外采用矩形排水边沟,其断面为W×H=60cm×120cm;隧道内采用双侧排水边沟,其断面为W×H=40cm×50cm。(2)道路低点设置多箅雨水口:其雨水口排水能力按1.5~3.0系数计算。(3)洞口外道路路缘石采用平缘石,以加速道路低点的雨水排放。
3.2排水泵房的位置及数量
隧道排水泵房的设计主要体现在“集”与“排”,就是将无法重力流排出的雨(废)水集中到集水池,通过水泵抽排到隧道外的排水系统,其位置的选择及数量的确定直接关系到排水工程的投资大小和运行成本高低,是排水方案的关键。排水泵房位置与隧道的平、纵断面有关,一般雨水泵房设在隧道的进口及出口处,但也可能仅在隧道的进口或出口设置,具体根据工程的实际情况确定;废水泵站的位置应尽量靠近隧道内道路路面高程的最低点,以减少最低点至泵房集水池管道的水头损失。考虑到泵房设备检修、隧道内照明情况及避免发生车辆追尾的多种因素,建议泵房设置在行车方向的右侧,即慢车道方向,并在泵房门口设置紧急停车带。在隧道排水系统设计中,充分考虑了隧道内道路系统的分布,根据道路设计尽量减少排水泵站的个数,进行合理分区排放。本工程仅考虑在隧道的道路纵坡最低点设置排水泵房,全线共设置4座。每座排水泵房用于排除隧道内两个相邻道路纵坡高点间的消防废水、冲洗废水和结构渗漏水,经泵提升后排入地面市政排水系统。根据现场的实际情况,设计的抽升排放系统由设备间、配电间、污水集水池、清水集水池、出水管廊组成。泵房具体型式见图1、图2。
3.3水泵选型
水泵选型,考虑节能、维护方便及造价合理等因素,设计采用潜水泵,潜水泵具有设备结构简单、技术成熟、运行可靠、维护方便,使用成本较低等优点。根据前述的废水和清水系统的流量计算,污水集水池和清水集水池中分别安装了2台水泵(1用1备)即可满足排水需求。水泵采用就地自动及手动控制、控制中心远程控制方式。考虑到消防时水量大而平时排水量较小,以及结构渗漏水量不确定因素的特点,为满足不同流量的抽升要求,本工程分别采用1台变频泵,此外也保留极端情况下2台水泵同时启动的条件。水泵扬程根据集水池最低水位与隧道外压力窨井处的地面高程之差值,加上管道沿程损失和局部损失之和计算得到。
3.4集水池的容积
本工程隧道内采用清污分流制,故排水泵房集水池共分为两格,分别为污水集水池和清水集水池。由于目前尚无专门的条款指导隧道排水设计,本工程参照现行的《室外排水设计规范》(GB50014-2006,2014年版)5.3.1条规定:“集水池的容积,应根据设计流量、水泵能力和水泵工作情况等因素确定,污水泵站集水池的容积,不应小于最大一台水泵5min的出水量,如水泵机组为自动控制时,每小时开动水泵不得超过6次”和《上海市工程建设规范道路隧道设计规范》(DG/TJ08-2033-2008)11.3.3条规定:“隧道最低点废水泵房集水池应满足水泵的安装、检修、运行要求,其有效容积不应小于设计选用最大1台泵5min的出水量,水泵扬程宜按直接接入市政管网的压力计,确有困难时,可采用逐级提升,接力排出的方式,纳入市政排水管网”,故莲塘隧道最低点排水泵房集水池的有效容积按照不小于最大1台水泵5min的出水量进行设计。由于本工程排水泵房的位置距离地面市政排水系统较远,污水泵和清水泵的压力出水管长度均超过1km,因此需考虑两条压力出水管检修时管内水量的排放问题,两格集水池的总容积均需适当加大,以满足检修时两条出水管内水量的排放容积。目前进行地铁项目设计时,参照《地铁设计规范》(GB50157-2013)14.3.6条规定:其他各类排水泵站(房)的集水池有效容积,不应小于最大1台排水泵15~20min的出水量。综上相关规范和标准,从水泵工作安全性和压力出水管检修因素的考虑,笔者认为集水池的有效容积建议取最大1台水泵15~20min的出水量计算。集水池有效容积可参照式(1)计算。集水池设计见图3.
3.5排放出路
隧道消防废水属于低概率紧急事故排水,仅在火灾发生时由水消防系统作用汇集在隧道内,持续时间不长,考虑隧道的经济性,故不单独建设消防废水泵房。因此消防废水和隧道冲洗废水均排入地面污水管道系统。隧道结构渗漏水一直存在且水质较好,根据监测数据表明,隧道的渗水与天气因素有关,渗漏水量与降雨量呈正比,在降雨量大的时候其渗漏水量也增大。莲塘隧道位于广东深圳,考虑到南方雨季时间长、雨量大的特点,本工程可将清水池收集的水量进行回用,如:补给洞口外的消防水池、绿化、灌溉等,而后溢流至地面雨水管道系统。但结构渗漏水量亦存在许多不确定性因素,可根据工程的实际情况具体确定。
3.6客水的防护
为防止地面雨水流入隧道,莲塘隧道进出洞口内的路面均设置有明显的道路变坡点,即道路“驼峰”设计,并且变坡点的高程高于隧道洞口外道路低点0.6m左右,有效防止了地面雨水流入隧道。
4总结
关键词 市政;低电阻接地;接地故障;电气设计
中图分类号 TM 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)021-0119-01
以国际电工委员会为标准,低压配电系统接地法主要包括:①TN方式(即,TN―C、TN-S:TN_C_S);②TT方式;③IT方式。
其中建造物里面的低压配电系统.以往通常较多的采用TN―C方式,最近几年在社会经济不断提高的前提下现代化、信息化也在不断更新,人们对低压配电系统的安全要求也越来越高,人们发现TN―C方式蕴含着诸多不足,取而代之人们更多的选择TN―S、TN―C―S以及111等方式,其主要原因是这些方式运作的时候安全性较高,当然偶尔也会采用IT方式。综上所述,我们可以对接地系统进行如下分析及探究。
1 TN系统出线保护灵敏度及最大配电距离的校验问题
通常人们在使用低压配电系统时发现接地故障的发生要比带电导体问的短路几率高。通常我们所了解的电击事故就是因为接地故障导致间接接触所造成的。另外,电火花等现象也是由于接地故障而造成的,严重的时候会引发电气火灾等。然而,接地故障引起的间接接触电击的防御与直接接触电击相比要麻烦很多。总之,种类不同的接地系统需要的接地故障保护方法也是不一样的。以工程设计为例:我们所了解的TN系统,当采用过电流保护兼做接地故障保护时,通常忘记对低压配电线路维护其敏捷度和相应的最大配电距离的检测。可以说目前市政电气设计中最普遍可见的问题应当是我们以上所提及到的。
以上问题市政电气设计中通常出现的场地可以分为两种:①用电负荷以带状形式分布,通常可见的有道路、高架桥的路灯线路、隧道电气使用的照明主线路以及检修电源干线回路;②用电负荷以分散、点状的形式分布,我们所了解的有垃圾处理厂的地下水或渗透液、提升泵站里面所使用的链接式配电干线等。以上所提及的场地低压配电的相同点可以总结为供电R值偏大,另外,从经济方面来考虑也要求配电距离能够大力扩展,可是这也就隐藏着一个问题,即,配电距离的长短需要以以下两个条件为前提,也就是达到电压损失标准及过电流保护敏捷度标准。以上两个方面分别对应了一个最大的配电距离。如果实际线路长度与他们之间的最大配电距离相比较小即符合标准。从分析与计算中得知在单级配电的形式下,配电线路如果可以符合接地故障保护敏捷度标准证明百分百可以符合电压损失标准。
对单方向短路电流的导体电阻温度进行计算并求出结果,当前可以总结出两种方法:①符合绝缘材料热稳定的标准,也就是和绝缘导体在短路时允许最高温度类似(PVC电缆值为160℃,XLPE电缆其值为25℃,以此来对短路时电阻的温度进行计算;②低压配电采用 (MCCB)。其中,短与长延时分断采用热脱扣器,而瞬时分断多采用电磁脱扣器。它的过载值为l.051。长时间不运作,如果1.3In时在1h内运作(In小于63A),在2h内运作(In63A)其短路值应该是101。在瞬时运作时.如CM1TM30和HSM1等系列配电型为MCCB。但其中部分产品计算的误差大小为5410倍1,其安全考虑还是需要取值为10In。(制造厂通常标准也是101n)。TN系统接地故障过电流保护电器由低压断路器和熔断器组成,从防电击角度考虑。它的切断电源时间标准应该保持在t=5s和t=-0.4s时。
2 10千伏变电所电气接地设计应注意的问题
目前在我国,10千伏配电网运用的是中性点不接地系统,其优势主要体现在在单相接地后不会马上断电,在有问题的同时可持续运转40多个小时,这样便加强了供电可靠性。在我国大多数城市中,10千伏网络电缆相比以前有了进一步的增加,对地电容电流远远地大于20A的极限数值。由于电弧能量的加强而导致其自熄的概率极低,出现单相接地问题时转变为相问短路,这样往往就会加大了事故,导致原来的优势无法体现。所以,目前许多城市电网在根据电网电缆持续增加的同时开始转变10千伏不接地系统,进而采用经低电阻接地的系统,这种情形的出现,有力的解决了系统单相接地时降低异常过电压,从而改良了电气设备运行,但问题在于此系统接地故障时的接地电流太过于高,直接影响到了10/0.4千伏配变电所的设计问题。因为没有引起足够的重视对于10千伏系统经低电阻接地后发生那种现象,在工程设计中,根本注意不到供电电源的10千伏系统是运用的哪种接地方式。
10千伏配电系统的电气设计,在中性点经低电阻接地后,往往出现的接地故障信号不仅作用于信号还作用于跳闸;采用零序电流来保护接地故障,而且,因为接地故障电流关联不到故障点的位置,只是关系到接地点的过渡电阻、线路的分布电容和中性点接地电阻等,所以,仅仅可采取带阶梯时限的零序电流保护来保证上、下级保护动作的选择性;电压互感器的接线改为V―V接线,原因在于不用去检测零序电压作用于信号;经低电阻接地后,10千伏系统可以减小谐振过电压的幅值并可阻止r弧光接地过电压。继而,可迅速切断电源,从而有效地降低了系统元件的绝缘水平,例如,电力电缆的电压等级U可由选择6/10千伏替代8.7/10千伏等,因此,一、二次线的设计都需要有变动。对于低压系统的防范主要是体现在10千伏侧接地故障过电压对人身和设备的损害。在变电所高压侧出现接地问题的时候,接地故障电流Id在变电所接地电阻R上产生的故障电压,随着Id的加强而变大,在TN系统中,因为高压保护接地与低压系统中性点接地同时使用同一R接地极.高达上千伏的故障电压U,直接沿着PE(PEN)线传送到低压系统,从而促使过电压导致人身触电的发生。
3 道路照明配电接地系统的存在的问题
目前,在一般建筑物中较多的采用TN―S及TN―C―S方式。但引发的现实问题是很多道路照明路灯都会发生经常性断电现象,也就是跳闸问题。事实是,在室外照明中,环境和条件有很大的区别,采取TN―S有何大的不稳定性。主要原因就是预防电击室内环境需要作电位联结;然而,在室外环境的道路照明无法实现这一点。所以TN―S不适合用于室外而较多用于室内。但是,随着科技的发展,现在已经具备了较完善的剩余电流动作保护器,我们已经具备采用TT方式的条件,对于道路照明来说已经达到了相关的安全要求。
在低压配电系统中,接地故障与带电导体间的短路相比,是比较容易发生的故障。最为常见的就是因为接地故障引起的间接接触电击事故,此外,生活中发生的电气引发的火源也是接地故障引起的电弧、电火花所导致。然而对接地故障引起的间接接触电击的防护有相当高的难度,原因就在于接地系统要求和接地故障防范措施不尽相同。涉及要求遵从《低压配电设计规范》(GB50054―1995)要求。
参考文献
[1]郭凤文.浅论市政电气设计中与接地有关的几个问题[J].电气应用,2006,25(8):108-112,119.
[2]谢聪华.市政电气设计有关问题的探讨[J].科园月刊,2008,(5):94-95.