汪　卉

(北京墨臣工程咨詢有限公司，北京 100031)

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汽車4S店電氣設(shè)計(jì)解析

0引言

隨著汽車的普及，汽車4S店發(fā)展極為迅速，已經(jīng)成為城市必不可少的一個(gè)元素。所謂汽車4S店就是一種以“四位一體”為核心的汽車特許經(jīng)營(yíng)模式店，包含整車銷售(Sale)、零配件(Sparepart)、售后服務(wù)(Service)、信息反饋(Survey)等。由此可見(jiàn)，汽車4S店所承載的功能很強(qiáng)大，而且各個(gè)功能的設(shè)置都有非常專業(yè)的需求，對(duì)于電氣專業(yè)來(lái)說(shuō)，如何保障汽車4S店各項(xiàng)功能的正常運(yùn)行是項(xiàng)目設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

本文以位于北京的某汽車4S店為例，集合多個(gè)品牌汽車4S店的共性與特性來(lái)解析項(xiàng)目的配電系統(tǒng)構(gòu)架、照明及弱電的設(shè)計(jì)。

1汽車4S店工程概況分析

首先簡(jiǎn)單介紹一下汽車4S店的主要建筑構(gòu)成，以北京某汽車4S店為例，總建筑面積8 050m2，首層南側(cè)的汽車展廳為鋼結(jié)構(gòu)形式，面積為1 050m2，層高9.2m；辦公區(qū)域分為兩層，每層面積1 000m2，層高4.6m；汽車展廳與辦公區(qū)域的北側(cè)為維修大樓，分為兩層，一層設(shè)置機(jī)修車間、洗車房、汽車美容室等，二層為鈑金噴漆車間，每層2 500m2,層高6m，保證梁下凈高4.7m；屋頂設(shè)置雙層機(jī)械停車，用于存放新車或事故車輛，共計(jì)可存放150輛車。建筑布局的剖面圖見(jiàn)圖1，這是一個(gè)典型的汽車4S店的布局，各品牌汽車4S店的格局都大同小異。

圖1　某汽車4S店剖面圖

2負(fù)荷分級(jí)

通常變電所不設(shè)置在汽車4S店內(nèi)，兩至三個(gè)汽車4S店共用一個(gè)變電所，或根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際情況由就近變電所供電，故變電所的設(shè)置不在本文討論范圍之內(nèi)。

根據(jù)JGJ 16-2008《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》可知，本工程屋頂機(jī)械停車屬于III類停車場(chǎng)，負(fù)荷等級(jí)為二級(jí)負(fù)荷；消防設(shè)備、應(yīng)急照明及弱電機(jī)房為二級(jí)負(fù)荷；普通照明及其他電力負(fù)荷為三級(jí)負(fù)荷。

3維修車間的電氣設(shè)計(jì)

汽車4S店電氣設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于維修車間。維修車間分為機(jī)修車間和鈑金噴漆車間。由于每個(gè)工位都需要用到各種移動(dòng)設(shè)備或固定設(shè)備，所以每個(gè)工位均設(shè)置一個(gè)電源箱，此工位的所有用電設(shè)備均從工位電源箱配電。

3.1機(jī)修車間

機(jī)修車間主要有以下幾種工位，以本工程為例，對(duì)工位的數(shù)量設(shè)置、設(shè)備需求及工位電氣設(shè)計(jì)進(jìn)行介紹與分析。

1)預(yù)檢工位(3個(gè))

通常待維修車輛先駛?cè)腩A(yù)檢工位，等待維修。該工位需要安裝一個(gè)剪式舉升機(jī)，便于底盤(pán)檢修。

剪式舉升機(jī)的參考功率為3kW/380V，自帶一個(gè)操控臺(tái)，電氣管線預(yù)埋圖見(jiàn)圖2。工位電源箱系統(tǒng)圖選用圖10。

2)四輪定位(3個(gè))

四輪定位是以車輛的四輪參數(shù)為依據(jù)，進(jìn)行調(diào)整以確保可靠性。需要借助四輪定位儀和四輪定位專用四柱舉升機(jī)加以配合。四輪定位儀是移動(dòng)設(shè)備，參考功率為2.2kW/380V，四柱舉升機(jī)的參考功率為3kW/380V，電氣管線預(yù)埋圖見(jiàn)圖3，工位電源箱系統(tǒng)圖選用圖9。

3)制動(dòng)測(cè)試平臺(tái)(1個(gè))

制動(dòng)測(cè)試平臺(tái)的設(shè)備安裝在基礎(chǔ)槽溝中并由操控臺(tái)進(jìn)行控制，參考功率為4kW/380V，電氣管線預(yù)埋圖見(jiàn)圖4。工位電源箱系統(tǒng)圖選用圖9。

4)輪胎服務(wù)工位(1個(gè))

輪胎服務(wù)工位需要輪胎動(dòng)平衡機(jī)(0.37kW/220V)、輪胎拆胎機(jī)((2.2kW/1.5kW)/(220V/380V))、輪胎充氣表、輪胎充氣機(jī)(0.04kW/220V)等設(shè)備,這些設(shè)備無(wú)需基礎(chǔ)預(yù)埋，設(shè)置一個(gè)工位電源箱即可，工位電源箱系統(tǒng)圖選用圖8。

圖2　剪式舉升機(jī)管線預(yù)埋示意圖

圖3　四柱舉升機(jī)管線預(yù)埋示意圖

5)機(jī)修工位(14個(gè))

機(jī)修工位的舉升機(jī)(3kW/380V)需要維修用雙柱舉升機(jī)或四柱舉升機(jī)、組合繞線器固定設(shè)施，還需要使用電鉆、測(cè)試儀等移動(dòng)設(shè)備。組合繞線器(1kW/220V)根據(jù)使用頻率及方便性可兩工位共用一臺(tái)。電氣管線預(yù)埋圖見(jiàn)圖3或圖5，工位電源箱系統(tǒng)圖選用圖9(不帶組合繞線器)或圖10(不帶組合繞線器)。

6)洗車房(1個(gè))

洗車房一般有冷熱水洗車機(jī)(5.5kW/380V)、真空吸塵機(jī)(1.5kW/220V)等移動(dòng)設(shè)備。洗車房為潮濕場(chǎng)所，需將電源箱設(shè)置在洗車房門(mén)外，電源箱系統(tǒng)圖選用圖8。

圖4　制動(dòng)測(cè)試平臺(tái)管線預(yù)埋示意圖

圖5　雙柱舉升機(jī)管線預(yù)埋示意圖

3.2鈑金及噴漆車間

噴漆、烤漆設(shè)備在一個(gè)封閉的成套設(shè)備車間里，屬于易爆和易發(fā)生火災(zāi)的危險(xiǎn)環(huán)境，成套設(shè)備需采取嚴(yán)格的防爆措施。調(diào)漆房是具有爆炸危險(xiǎn)性的場(chǎng)所，按照GB 50058-2014《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求，需給房間內(nèi)的燈具及插座做防爆處理，同時(shí)還要設(shè)置事故排風(fēng)機(jī)。干磨工位采用無(wú)塵干磨系統(tǒng)，且由于車間通風(fēng)性較好，產(chǎn)生的粉塵量微小，故可劃為非爆炸危險(xiǎn)區(qū)域。

工位的功能、設(shè)備需求及配電要求介紹如下。

1)“地八卦”(2個(gè))

“地八卦”全稱“汽車鈑金八卦整形校正設(shè)備”(3kW/380V)，自帶一個(gè)操控臺(tái)，電氣管線預(yù)埋圖見(jiàn)圖6，工位電源箱系統(tǒng)圖選用圖11。

圖6　“地八卦”管線預(yù)埋示意圖

2)烤漆房(2個(gè))

烤漆房是成套防爆型封閉設(shè)備間，通常一個(gè)烤漆房的設(shè)備功率為35～50kW，烤漆房外墻自帶控制箱，在烤漆房設(shè)備的附近可專門(mén)放置一個(gè)配電箱，電源由總配電柜引出。電氣管線預(yù)埋詳見(jiàn)圖7。

3)大梁校正(1個(gè))

大梁校正工位無(wú)需基礎(chǔ)預(yù)埋，參考功率為3kW/380V，由工位電源箱提供三相插座。工位電源箱系統(tǒng)圖選用圖8。

4)鈑金工位(5個(gè))

鈑金工位需要的設(shè)備主要為鋁車身修復(fù)介子機(jī)(0.4kW/220V)和多功能鈑金修復(fù)機(jī)(10kVA/380V)，由工位電源箱提供三相工業(yè)連接器。工位電源箱系統(tǒng)圖選用圖8。

5)鋁焊工位(2個(gè))

鋁焊機(jī)(10kVA/380V)由工位電源箱提供三相工業(yè)連接器。工位電源箱系統(tǒng)圖選用圖8。

6)干磨工位(6個(gè))

干磨工位的設(shè)備主要有無(wú)塵干磨機(jī)(1.5kW/220V)、噴槍(0.75kW/220V)和輔助噴漆工具等，這些設(shè)備均為移動(dòng)設(shè)備。工位電源箱系統(tǒng)圖選用圖8。

圖7　烤漆房管線預(yù)埋示意圖

圖8　通用工位電源箱系統(tǒng)圖

7)空氣壓縮機(jī)房(1個(gè))

汽車4S店的機(jī)修車間中壓縮空氣管道供氣系統(tǒng)是必備的設(shè)施，空氣壓縮機(jī)則放置在專門(mén)的空氣壓縮機(jī)房?jī)?nèi)，參考功率為15kW，專設(shè)一個(gè)配電箱供電，電源由層動(dòng)力配電箱引出。

3.3工位配電平面及系統(tǒng)

通過(guò)上述介紹，已經(jīng)了解到除了特殊配電需求外，在各工位都需要設(shè)置一個(gè)工位電源箱。為滿足不同型號(hào)插座的需求，需設(shè)置專用電源箱，預(yù)檢工位、四輪定位、制動(dòng)測(cè)試平臺(tái)、機(jī)修工位、“地八卦”等工位還要根據(jù)固定設(shè)備的需求，從電源箱增設(shè)專有回路為其配電。各工位電源箱系統(tǒng)圖詳見(jiàn)圖8～11。

圖9　帶舉升機(jī)/制動(dòng)臺(tái)的工位電源箱系統(tǒng)圖

圖10　機(jī)修工位電源箱系統(tǒng)圖

圖11　“地八卦”工位電源箱系統(tǒng)圖

以局部機(jī)修車間為例，電氣平面圖見(jiàn)圖12。

本層所有工位電源箱均由層動(dòng)力總配電箱配電，在工位后方不影響維修設(shè)備高度的位置設(shè)置強(qiáng)電線槽，電源引至各工位電源箱。

4照明設(shè)計(jì)

4.1照明標(biāo)準(zhǔn)

汽車4S店展廳是對(duì)外展示的窗口，每個(gè)汽車品牌的4S店均有嚴(yán)格統(tǒng)一的裝修標(biāo)準(zhǔn)，但通常都要求燈具布置均勻，這樣靈活性較高，便于汽車位置的變換。主展臺(tái)采用多種形式的全方位照明以突出重點(diǎn)展示的車輛。

由于GB 50034-2013《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中沒(méi)有汽車展廳的統(tǒng)一照明標(biāo)準(zhǔn)，每個(gè)品牌都根據(jù)自己的需求提出了照明標(biāo)準(zhǔn)，某品牌汽車展廳的照明標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

由表1可知，展廳的照明選擇中性的色溫，主展臺(tái)3 000lx的照度相對(duì)于其他展區(qū)500～1 000lx的照度較為突出，顧客視覺(jué)易被主展區(qū)吸引。展廳的照明配電箱根據(jù)上述照度及照明形式的需求，要留有充足的容量及照明回路。

維修車間的很多工藝需要用肉眼來(lái)觀察識(shí)別，與照明效果息息相關(guān)，所以維修車間的照度要求較高。維修車間照明標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。

4.2光源選擇

展廳屬于高大空間，檢修維護(hù)困難，且對(duì)于照明的質(zhì)量要求比較高，根據(jù)照明標(biāo)準(zhǔn)，選擇光源時(shí)，宜選用顯色指數(shù)Ra>80、啟動(dòng)時(shí)間短、壽命長(zhǎng)的燈具。

維修車間因舉升機(jī)等對(duì)層高要求較高，工位凈高一般都要求不低于4m，因此照明的質(zhì)量要求也較高，需穩(wěn)定可靠、防頻閃。

圖12　機(jī)修車間局部電氣平面圖

區(qū)域照度標(biāo)準(zhǔn)值/lx功率LPD/(W/m2)色溫/KURGU0Ra靠外墻區(qū)域500～100020～403000220.680主展臺(tái)300020～403000220.680背景燈光300-3500～4000220.680內(nèi)部墻體500～100020～403500～4000220.680

將幾種常見(jiàn)光源進(jìn)行比較分析：

1)金屬鹵化物燈：光源的色溫比較適宜，顯色性、發(fā)光效率較高，壽命較長(zhǎng)，且具有穩(wěn)定的點(diǎn)燃及光電特性，宜用于高大空間，但關(guān)閉后無(wú)法立即再次點(diǎn)亮。

2)大功率LED燈：即發(fā)光二極管。利用半導(dǎo)體PN結(jié)芯片發(fā)光，有體積小、耗電小、發(fā)熱小、壽命長(zhǎng)、響應(yīng)速度快、安全低電壓、耐候性好、方向性好等優(yōu)點(diǎn)，但由于光效與理論值相差甚遠(yuǎn)、光通量較小、成本較高、色溫不穩(wěn)定、光衰較嚴(yán)重、散熱等方面因素的制約，目前還未普遍使用。

3)三基色T5熒光燈：具有良好的顯色性、發(fā)光效率高、光衰小、啟輝點(diǎn)燃?jí)勖L(zhǎng)、無(wú)頻閃、空間環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、穩(wěn)定可靠、故障率低且光效與LED燈相接近等特點(diǎn)。

本工程展廳選擇了金屬鹵化物燈作為主要照明，維修車間選擇三基色T5熒光燈作為主要照明工具。

表2　維修車間照明標(biāo)準(zhǔn)

4.3照明控制

汽車4S店的展廳照明一般都為集中控制，但由于展廳一般沒(méi)有調(diào)光需求，只是根據(jù)不同用途燈型進(jìn)行簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)控制，所以很多汽車4S店只通過(guò)分回路集中設(shè)置普通的開(kāi)關(guān)面板即可滿足基本需求。

對(duì)于維修車間來(lái)說(shuō)，除車道需要集中控制以外，車位根據(jù)維修需要分別控制會(huì)更為方便和節(jié)能，根據(jù)這一原則，在每個(gè)機(jī)修車位都單獨(dú)設(shè)置了開(kāi)關(guān)來(lái)控制本車位的照明需求。

根據(jù)照度及功率密度要求，對(duì)維修車間進(jìn)行燈具布置設(shè)計(jì)時(shí)，光源選用雙管三基色T5/28W熒光燈，采用線槽燈的形式。單個(gè)工位面積4.5m×7.5m，以某一個(gè)車位為例，照明布置見(jiàn)圖13。

5負(fù)荷計(jì)算

根據(jù)單位面積功率法，該汽車4S店照明用電負(fù)荷計(jì)算見(jiàn)表3。

表3　照明用電負(fù)荷表

圖13　工位照明平面圖

本工程展廳和辦公的空調(diào)采用風(fēng)機(jī)盤(pán)管加新風(fēng)的集中空調(diào)系統(tǒng)，室外機(jī)選用模塊式風(fēng)冷熱泵機(jī)組。根據(jù)設(shè)備專業(yè)評(píng)估，按展廳用電負(fù)荷為80W/m2，辦公區(qū)域用電負(fù)荷為40W/m2設(shè)計(jì)，得出空調(diào)室外機(jī)機(jī)組容量為180kW。維修車間的設(shè)備功率容量較大，但根據(jù)實(shí)際使用情況，得出較為適宜的需用系數(shù)是0.3。根據(jù)需用系數(shù)法，該汽車4S店動(dòng)力設(shè)備用電負(fù)荷計(jì)算見(jiàn)表4。

6低壓配電系統(tǒng)

通過(guò)負(fù)荷計(jì)算，并結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際情況，低壓配電方式采用放射式與樹(shù)干式相結(jié)合的供電方式；容量較大的動(dòng)力負(fù)荷或重要?jiǎng)恿ω?fù)荷采用放射式供電方式；照明配電和容量較小的負(fù)荷采用樹(shù)干式供電方式。低壓豎向配電系統(tǒng)圖見(jiàn)圖14。

表4　動(dòng)力用電負(fù)荷表

圖14　低壓豎向配電系統(tǒng)圖

7弱電、消防設(shè)計(jì)

本工程根據(jù)GB 50116-2013《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求進(jìn)行消防設(shè)計(jì)，采用集中報(bào)警系統(tǒng)，在首層設(shè)置一個(gè)消防控制室。

高端車的汽車4S店都通過(guò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)與汽車4S店的用戶關(guān)系管理系統(tǒng)(CRM)緊密配合，組成新一代汽車4S店的“透明車間”系統(tǒng)，提升專屬式一體化服務(wù)。

在辦公區(qū)設(shè)置本店的IT機(jī)房，弱電系統(tǒng)的服務(wù)器設(shè)在本機(jī)房?jī)?nèi)。視頻監(jiān)控系統(tǒng)分為維修程序管理和安防監(jiān)控兩部分，合用一套系統(tǒng)，在IT機(jī)房統(tǒng)一管理。

在維修車間入口處安裝高清攝像機(jī)，實(shí)時(shí)監(jiān)控進(jìn)入車輛，以便工作人員借助整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)實(shí)時(shí)查看車輛的維修狀態(tài)信息。在每個(gè)維修工位上方安裝攝像頭，可以在用戶休息區(qū)屏幕上顯示維修狀態(tài)。另外，每個(gè)維修工位安裝3個(gè)信息端口，用于通訊與維修信息的傳輸與記錄。

除此之外，展廳、辦公區(qū)設(shè)置安防用監(jiān)控?cái)z像頭，客戶休息區(qū)設(shè)置有線電視、網(wǎng)絡(luò)覆蓋；辦公區(qū)根據(jù)工位設(shè)置電話網(wǎng)絡(luò)端口以滿足工作人員及客戶的需求。

8結(jié)束語(yǔ)

汽車4S店在工程設(shè)計(jì)中要與汽車品牌方、汽車運(yùn)營(yíng)方、建設(shè)方、精裝設(shè)計(jì)方等多方進(jìn)行溝通，不同的汽車4S店也會(huì)面臨不同的情況，及時(shí)地解決問(wèn)題，電氣系統(tǒng)的安全性、功用性和經(jīng)濟(jì)性才能達(dá)到最佳效果。

參考文獻(xiàn)

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Analysis of Electrical Design for Auto 4S Shop

Wang Hui

汪卉

(北京墨臣工程咨詢有限公司，北京 100031)

摘要總結(jié)汽車4S店電氣設(shè)計(jì)中需要注意的事項(xiàng)，提出供配電系統(tǒng)可靠性、經(jīng)濟(jì)性、合理性的設(shè)計(jì)；分析展廳、維修工位的特性，提出配電及照明解決方案；根據(jù)實(shí)際需求，設(shè)計(jì)合理的弱電及火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞汽車4S店維修車間電源箱光源照度負(fù)荷等級(jí)低壓配電系統(tǒng)視頻監(jiān)控

AbstractThe demanding issues in the Auto 4S shop electrical design are summed up.And the suggestions for a reliable, economical and rational design are described. Based on the characteristics analysis of the exhibition hall, maintenance station, the power distribution and lighting solutions are proposed. According to the actual demands, the reasonable solutions of the weak current system and automatic fire alarm system are provided.

Keywordsauto 4S shop, maintenance workshop, power box, light, illumination, load level, low-voltage distribution system, video surveillance