謝 結(jié) 弟(深圳市同濟(jì)人建筑設(shè)計有限公司, 廣東 深圳 518057)

大型地下車庫照明設(shè)計

謝 結(jié) 弟
(深圳市同濟(jì)人建筑設(shè)計有限公司, 廣東 深圳 518057)

介紹了某大型地下車庫的照明設(shè)計。闡述了控制方案和燈具的選擇,對汽車庫出入口的照明亮度進(jìn)行了計算。根據(jù)計算的各照明段的照明長度,并結(jié)合車道寬度、高度,可通過模擬照度軟件進(jìn)行燈具的選型與布置。指出雙車道連續(xù)布置控制方案節(jié)能效果好,具有連續(xù)疏導(dǎo)的作用。

汽車庫; 照明設(shè)計; 過渡照明; 照明配電

0 引 言

JGJ 16—2008《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》第10.1.3條規(guī)定:在進(jìn)行電氣照明設(shè)計時,除符合本規(guī)范外,尚應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB 50034—2013《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定。在進(jìn)行照明設(shè)計時,應(yīng)根據(jù)視覺要求、作業(yè)性質(zhì)和環(huán)境條件,通過對光源、燈具的選擇和配置,使工作區(qū)域空間具備合理的照度、顯色性和適宜的亮度分布以及舒適的視覺環(huán)境。

本文對某超高層建筑大型地下車庫的照明設(shè)計進(jìn)行論述。

1 項目概況

該項目位于深圳市南山區(qū),總占地面積為18 650.95 m2,總建筑面積為342 548.61 m2,包括一座高244.10 m的50層南塔樓,一座高193.15 m的39層北塔樓和3條連接兩座塔樓并在內(nèi)部設(shè)置共享配套設(shè)施的連接層。地下室部分共4層,可停車約920輛,屬特大型地下汽車庫。

2 汽車庫照明控制方案的選擇

JGJ 100—1998《汽車庫建筑設(shè)計規(guī)范》第6.4.2條規(guī)定:汽車庫內(nèi)照明應(yīng)亮度均勻,避免眩光。亮度均勻性比較容易實現(xiàn),主要考慮燈具的布置情況和控制方案。列舉幾種做法:

(1) 單車道連續(xù)布置,就是一個照明回路所接的燈具連續(xù)布置,每個燈具間沒有其他回路的燈具間插進(jìn)來。當(dāng)打開某一回路開關(guān)時,一連串的燈都亮起來。

單車道連續(xù)布置示意圖如圖1所示。

圖1 單車道連續(xù)布置示意圖

(2) 單車道兩回路間隔布置,就是每兩個照明回路所接的燈具間隔布置,每個燈具間有另一個回路的燈具間插進(jìn)來。當(dāng)打開某一回路時,每間隔一盞燈亮起來。

單車道兩回路間隔布置示意圖如圖2所示。

圖2 單車道兩回路間隔布置示意圖

(3) 雙車道連續(xù)布置,就是兩行燈具均勻分布在車道上,每行燈具都可以實現(xiàn)連續(xù)控制。

雙車道連續(xù)布置示意圖如圖3所示。

圖3 雙車道連續(xù)布置示意圖

單車道連續(xù)布置的設(shè)計和施工都相對簡單,做施工圖設(shè)計時圖面清晰明了,施工布線也簡單。但其缺點也很明顯,由于一個照明回路所接燈具數(shù)量限制,會造成每一個照明回路所照亮的區(qū)域有限,如果只開某些照明回路,就可能使整個車庫照明的均勻度較差;如果把所有的燈都打開,可達(dá)到很好的亮度均勻度要求,但節(jié)能效果差。

對于單車道兩回路間隔布置,當(dāng)僅開其中一個回路時,可達(dá)到節(jié)能效果,但失去了燈光的連續(xù)性,且燈光的疏導(dǎo)作用也不夠明顯。

雙車道連續(xù)布置綜合了前兩種做法的優(yōu)點,施工圖設(shè)計和施工布線都比較簡單,且僅開一個車道上的燈具時,不僅可達(dá)到節(jié)能效果,還兼有連續(xù)疏導(dǎo)的作用。

雙車道連續(xù)布置為汽車照明控制方案的最佳選擇,較好地解決了節(jié)能、照度標(biāo)準(zhǔn)和均勻度的要求。另外,在所有燈具中挑選出10%的備用照明,通過KNX/EIB智能照明系統(tǒng)的定時器和現(xiàn)場控制面板,車道照明可實現(xiàn)夜間、半亮、全亮三種照明模式。

3 照明節(jié)能及照明燈具的選擇

規(guī)范JGJ 16—2008指出,根據(jù)視覺工作要求,應(yīng)采用高光效光源、高效燈具和節(jié)能器材,并應(yīng)考慮最初投資與長期運行的綜合經(jīng)濟(jì)效益。

因此,項目大部分場所采用T5直管熒光燈,而部分場所采用配有節(jié)能燈、T5環(huán)形熒光燈的吸頂燈。為響應(yīng)綠色照明、節(jié)能減排,施工圖設(shè)計過程中將地下車庫照明燈具改為LED直管燈,雖然初期投入有所增加,通過節(jié)省電費、低維護(hù)成本,將獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益。

4 照度計算

在進(jìn)行燈具布置時,應(yīng)根據(jù)照明場所的功能要求確定照明功率密度值,并應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB 50034—2013《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定。為了確保各場所功率密度值不超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,并達(dá)到相應(yīng)的照度要求,照明設(shè)計過程中采用模擬照度軟件Calculux。該照度軟件根據(jù)不同場所設(shè)定不同的反射系數(shù)和照度,選擇不同的燈具,再進(jìn)行照度的計算。計算結(jié)果包括最小照度、平均照度、最大照度及各個點位的照度和照度等值線。直觀的結(jié)果對于該場所內(nèi)燈具布置的調(diào)整起到了很好的輔助作用。

某車道寬度為7.4 m,現(xiàn)截取30 m,燈具安裝高度為2.5 m,頂棚、墻面、地面反射系數(shù)分別設(shè)定為0.7、0.5、0.3,參考平面為地面,照度設(shè)定為75 lx,從燈具庫調(diào)用LED T5直管燈。通過Calculux計算,需要12盞燈。車道照度等值線如圖4所示,從中可看出,平均照度為72.6 lx。

圖4 車道照度等值線

采用同樣方法,可對車庫設(shè)備房或其他場所進(jìn)行相應(yīng)照度計算。

5 地下車庫出入口過渡照明

出入地下坡道式汽車庫時,人的視覺系統(tǒng)要有一個適應(yīng)過程,因此需要一個過渡照明。JGJ 100—1998 《汽車庫建筑設(shè)計規(guī)范》規(guī)定,過渡照明可根據(jù)CECS 45:1992《地下建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》有關(guān)規(guī)定來進(jìn)行設(shè)計。根據(jù)CFCS 45:1992,過渡照明有如下相關(guān)要求:

(1) 白天入口處亮度變化宜按10∶1到15∶1取值,夜間室內(nèi)外亮度變化宜按2∶1或4∶1取值。

(2) 出入口人行速度宜按2.5 km/h取值,車行速度按5 km/h(1.39 m/s)取值。

(3) 亮度-時間曲線如圖5所示。

圖5 亮度-時間曲線

過渡照明的設(shè)計應(yīng)考慮以下問題:

(1) 室外亮度或照度。

(2) 室內(nèi)表面亮度。

(3) 根據(jù)室內(nèi)外亮度差,確定適應(yīng)時間。

(4) 根據(jù)適應(yīng)時間、車行速度,確定所需距離的長度。

漫反射表面的亮度、照度和反射系數(shù)關(guān)系為

式中:L——地面亮度;ρ——地面反射系數(shù);E——地面照度。

5.1 白天過渡照明計算

根據(jù)JTJ 026.1—1999《公路隧道通風(fēng)照明設(shè)計規(guī)范》,車庫出入口照明主要分為接近段、入口段、過渡段、中間段。各照明段亮度與長度如圖6所示。 查相關(guān)資料知,廣州室外照度為13 700 lx,與深圳最接近;亮度變化比采用15∶1,可計算出車庫出入口內(nèi)部照度為913 lx。車庫出入口內(nèi)部(入口段)亮度為

P—洞口(或棚口);S—接近段起點;A—適應(yīng)點;d—適應(yīng)距離; L20(S)—洞外亮度;L20(A)—適應(yīng)點亮度;Lth—入口段亮度; Ltr1、Ltr2、Ltr3—過渡段亮度;Lin—中間段亮度; Dtr1、Dtr2、Dtr3—過渡段1、2、3分段長度

車庫過渡照明計算僅涉及入口段和過渡段。過渡段由TR1、TR2、TR3三個照明段組成。計算得,Ltr1=0.3Lth=13.08 cd/m2,對應(yīng)照度為274 lx;Ltr2=0.1Lth=4.36 cd/m2,對應(yīng)照度91.3 lx;Ltr3=0.035Lth=1.53 cd/m2,對應(yīng)照度32 lx。

由于車庫坡道照度已按照150 lx進(jìn)行設(shè)計,Ltr2、Ltr3所對應(yīng)的照度小于此值,因此實際計算時Ltr2、Ltr3所對應(yīng)的照度為150 lx,此時

查亮度時間曲線,可知亮度由Lth至Ltr1時,適應(yīng)時間為5 s;亮度由Ltr1至Ltr2時,適應(yīng)時間為2.78 s;汽車駛?cè)肴肟诙芜m應(yīng)路程為1.39×5=6.95 m,過渡段適應(yīng)路程為1.39×2=2.78 m,所以總的適應(yīng)路程為6.95+2.78=9.73 m。

各照明段計算出相應(yīng)長度后,結(jié)合車道寬度、高度,通過模擬照度軟件Calculux進(jìn)行相關(guān)燈具的選型與布置。燈具布置圖如7所示。圖7中帶有E的標(biāo)志燈具所在回路為備用照明回路,備用照明不低于正常照明的1/10,由應(yīng)急照明配電箱供電,其余燈具分兩回路引自普通照明配電箱。

5.2 夜間過渡照明計算

夜間由較高照度的室內(nèi)過渡到相對較暗的室外(汽車庫出口一般連接園區(qū)或市政道路,其設(shè)計平均照度值為8～30 lx)的環(huán)境,其計算過程

圖7 燈具布置圖(mm)

可不按照入口段、過渡段進(jìn)行細(xì)算,直接按室內(nèi)外亮度差,在亮度-時間曲線上查出對應(yīng)適應(yīng)時間,計算出適應(yīng)長度,再從已布置的燈具中挑出部分燈具進(jìn)行控制,以達(dá)到過渡照明的效果。

6 照明供電

地下車庫照明按照工作場所、使用功能不同,分為普通照明和應(yīng)急照明,應(yīng)急照明又分為備用照明和疏散照明。該工程只含有備用照明和疏散照明。

6.1 普通照明供電

普通照明供電場所包括雙車道連續(xù)回路、停車位、公共走道以及其他需要設(shè)置普通照明的設(shè)備房等,且每個回路光源數(shù)量均不超過25個。某防火分區(qū)普通照明配電箱系統(tǒng)圖如圖8所示。

圖8 某防火分區(qū)普通照明配電箱系統(tǒng)圖

6.2 應(yīng)急照明供電

應(yīng)急照明供電場所包括供消防作業(yè)及救援人員繼續(xù)工作的場所,供人員疏散及消防人員撤離火災(zāi)現(xiàn)場的場所以及正常照明因故斷電仍需工作的場所等。消防用電設(shè)備配電系統(tǒng)的分支線路不應(yīng)跨越防火分區(qū),分支干線不宜跨越防火分區(qū)。

備用照明由兩路電源供電,且配電線路及控制開關(guān)與正常照明分開裝設(shè)。

(1) 營業(yè)廳、餐廳、急診室、值班室、消防控制室、變配電室、柴油電站、消防水泵房、排煙機(jī)房、電話總機(jī)房、計算機(jī)室、樓梯間等應(yīng)設(shè)置備用照明。

(2) 消防控制室、變配電室、柴油電站、消防水泵房、排煙機(jī)房等工作部位的備用照明應(yīng)保持正常照明的照度,其他場所不應(yīng)低于正常照明的1/10,但最低不應(yīng)小于5 lx。

疏散照明包括安全出口標(biāo)志燈、疏散指示燈和事故照明燈。疏散照明采用DC 24 V安全電壓集中電源進(jìn)行供電,并融入HY5000智能疏散系統(tǒng)。某防火分區(qū)應(yīng)急照明配電箱系統(tǒng)圖如圖9所示。

圖9 應(yīng)急照明配電箱系統(tǒng)圖

7 結(jié) 語

本文從照明節(jié)能、車道照明控制方案、模擬照度軟件Calculux照度計算、出入口過渡照明、照明供電幾個方面對某汽車庫照明設(shè)計進(jìn)行簡單分析,以供電氣設(shè)計人員參考。

[1] JGJ 16—2008 民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范[S].

[2] GB 50034—2013 建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)[S].

[3] CECS 45:1992 地下建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)[S].

[4] JTJ 026.1—1999 公路隧道通風(fēng)照明設(shè)計規(guī)范[S].

[5] JGJ 100—1998 汽車庫建筑設(shè)計規(guī)范[S].

[6] 北京照明學(xué)會照明設(shè)計專業(yè)委員會.照明設(shè)計手冊[M].2版.北京:中國電力出版社,2006.

Lighting Design of Large-scale Underground Parking Garage

XIE Jiedi

(Shenzhen Tongji People Architects Co., Ltd., Shenzhen 518057, China)

This paper introduced the lighting design of underground parking garage.The selections of control scheme and lamps were elaborated.The illuminance of lighting transition section was calculated.According to the lignting length of each lighting section and width,height of the driveway,the selection and arrangement of lamps and lanterns are carried out through illumination simulation software.It is pointed that the two-lane continuous control scheme has advantages of good energy-saving effect and continuous guidance.

underground parking garage; lighting design; transition section lighting; light distribution

謝結(jié)弟(1987—),男,從事建筑電氣方面的工作。

TU 113

B

1674-8417(2015)04-0055-06

2015-01-30