林佳聰

(福建省交設(shè)工程咨詢有限公司 福建福州 350000)

0 引言

馬尾魁岐溪邊公園位于魁浦大橋北側(cè)，總建設(shè)面積2.2萬(wàn)m2，北接鼓山景區(qū)，南臨魁浦大橋。公園以生態(tài)山地公園為主題，并對(duì)原有保留民宅進(jìn)行改造，凸顯船政文化的特色。

配電安全及防雷接地設(shè)計(jì)是公園建設(shè)的基礎(chǔ)，是保障公園安全的基本條件。夜景照明是城市公園中極其重要的一部分，不僅為市民的夜間休閑娛樂(lè)提供便利，也提供舒適、安全的出行環(huán)境。智能化系統(tǒng)為公園管理者提供了便利條件，已經(jīng)是當(dāng)下公園打造的重點(diǎn)。筆者以馬尾魁岐溪邊公園為切入點(diǎn)，探析了電氣設(shè)計(jì)中塑造山地公園特色的可實(shí)施性方法。

1 配電設(shè)計(jì)

1.1 負(fù)荷中心

因山地公園的地形地貌特殊性，負(fù)荷中心的確定不僅在平面距離上予以考量，而且充分考慮高程差對(duì)管線敷設(shè)的影響，設(shè)計(jì)前要探勘現(xiàn)場(chǎng)了解地形地貌，根據(jù)實(shí)際標(biāo)高來(lái)確定供電范圍，避免后期因?yàn)槭┕だщy，管線外露等引發(fā)增項(xiàng)。

魁岐溪邊公園南北較為狹長(zhǎng)，至鼓山登山道共有2條主園路。設(shè)計(jì)考慮在山下箱變旁及登山道入口分別設(shè)置一臺(tái)配電柜。分別供應(yīng)2條園路及預(yù)留鼓山登山道夜景照明電源。

戶外配電柜的布置應(yīng)該考慮以下幾點(diǎn)：①不應(yīng)在地勢(shì)低洼處及水體附近，避免積水及其產(chǎn)生的水汽對(duì)開(kāi)關(guān)設(shè)備及箱體造成腐蝕；②不宜設(shè)置在高大喬木附近，山上地勢(shì)較高，因?yàn)闃?shù)木較易受到雷擊，導(dǎo)致配電柜內(nèi)設(shè)備容易受損；③配電柜應(yīng)設(shè)置在隱蔽處，并結(jié)合景觀綠化布置，采用灌木或置石進(jìn)行遮蔽，配電箱柜門上應(yīng)配置防盜設(shè)施，并加警示標(biāo)語(yǔ)。

1.2 電纜敷設(shè)

山體公園中野生動(dòng)物較多，電纜敷設(shè)應(yīng)考慮穿管或直埋鎧裝電纜敷設(shè)的方式，穿塑料管時(shí)宜用混凝土包封，避免電纜被動(dòng)物咬壞及植物根系破壞。

電纜敷設(shè)路徑應(yīng)盡量避免高差過(guò)大的地方，因?yàn)榈貏?shì)高差易導(dǎo)致管道明敷不美觀，后期維護(hù)困難等問(wèn)題。管路敷設(shè)時(shí)，上下高差的地方宜合理設(shè)置手孔井；若手孔井布置太密且管線不多，可考慮設(shè)置防護(hù)等級(jí)為IP68埋地防水接線盒，并設(shè)置電纜標(biāo)識(shí)樁。

山體公園結(jié)構(gòu)體易發(fā)生擾動(dòng)及沉降，管路敷設(shè)時(shí)宜設(shè)置10cm C15混凝土墊層并采用混凝土包封，管路縱向連接時(shí)應(yīng)采用可撓式管接頭。

1.3 配電保護(hù)

山地公園受到場(chǎng)地、地質(zhì)因素影響，可供選擇的負(fù)荷中心位置有限，在某些情況下配電回路長(zhǎng)度在800m以上，景觀配電接地系統(tǒng)通常采用TN-S及TT系統(tǒng)。

采用保護(hù)開(kāi)關(guān)的長(zhǎng)延時(shí)脫扣電流作為路燈的過(guò)載保護(hù)。根據(jù)《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》第5.2.9條規(guī)定，庭院燈屬固定式電氣設(shè)備，配電線路的間接接觸防護(hù)電器切斷故障回路時(shí)間不大于5s。由于配電回路較長(zhǎng)，配電回路保護(hù)開(kāi)關(guān)應(yīng)選擇帶剩余電流保護(hù)的B特性保護(hù)開(kāi)關(guān)，保證動(dòng)作電流不小于斷路器瞬時(shí)或短延時(shí)過(guò)電流脫扣器整定電流的1.3倍。山地公園環(huán)境潮濕，宜在選定開(kāi)關(guān)前，實(shí)測(cè)線路的正常泄漏電流后確定開(kāi)關(guān)的整定值。

護(hù)欄燈、安裝在座椅上的照明燈具等正常使用條件下能被人直接接觸的燈具、水下燈具宜采用12V及以下的隔離特低電壓供電，且水池區(qū)域應(yīng)做局部等電位連接。

2 防雷接地設(shè)計(jì)

2.1 雷電防護(hù)

山體公園應(yīng)根據(jù)以下內(nèi)容進(jìn)行雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估：

(1)雷擊密度、雷擊頻次、時(shí)空分部及雷暴主要移動(dòng)路徑；

(2)地理、地質(zhì)、土壤、水系等情況；

(3)游人常聚集的位置、人數(shù)及時(shí)間等情況；

(4)樹(shù)木、森林的分布及易發(fā)生林火的位置等情況；

(5)景區(qū)內(nèi)和毗鄰區(qū)域的雷電災(zāi)害情況[1]。

根據(jù)雷電災(zāi)害評(píng)估結(jié)果，確定風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，并根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，采取不同的雷電防護(hù)措施。

在中高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)山體上設(shè)置的燈桿、監(jiān)控桿件、步道欄桿應(yīng)可靠接地，接地電阻小等于30歐。按要求在配電線路及弱電線路處設(shè)置SPD。建構(gòu)筑物應(yīng)按至少第三類防雷建筑設(shè)防。

2.2 接地系統(tǒng)

通常狀況下山體公園地域地質(zhì)條件較為惡劣，通常土壤少，含水量小，植被分部不均，接地電阻的大小隨著時(shí)間和地質(zhì)條件惡化逐漸增大，使得接地系統(tǒng)產(chǎn)生安全隱患。

實(shí)施接地工程時(shí)，應(yīng)實(shí)地測(cè)量土壤電阻率，選取合適的實(shí)施位置，并充分利用臨近構(gòu)筑物(如水池，建筑，泵房)的基礎(chǔ)鋼筋，以降低接地系統(tǒng)造價(jià)。通過(guò)以上方法不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，可考慮采用降阻劑，增設(shè)接地極、接地網(wǎng)等措施。

魁岐溪邊公園施工完成面大部分為裸露的巖石，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)踏勘，選取土層較厚，植被覆蓋較好的位置設(shè)置接地極，利用現(xiàn)狀建筑及新建水箱基礎(chǔ)，采用-40×4熱鍍鋅扁鋼沿庭院燈管道布置，將新設(shè)接地極、構(gòu)筑物基礎(chǔ)、庭院燈基礎(chǔ)均連為一體。實(shí)測(cè)平均接地電阻2.16Ω，接地電阻阻值達(dá)到了4Ω的設(shè)計(jì)要求。

3 夜景照明設(shè)計(jì)

山體公園的夜景照明設(shè)計(jì)，首先應(yīng)該注意對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，避免光污染對(duì)動(dòng)植物的生長(zhǎng)環(huán)境生產(chǎn)影響。其次通常山地公園為天然暗環(huán)境，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)避免采用過(guò)高的亮度造成強(qiáng)烈的明暗對(duì)比，重點(diǎn)照明與普通功能性照明的對(duì)比度宜為2～3∶1，不宜超過(guò)5∶1[2]。為使山地公園的自然夜空保護(hù)區(qū)免受光污染，山地公園的不宜采用大功率泛光燈及射燈。

3.1 基礎(chǔ)照明

根據(jù)CIE的基礎(chǔ)研究表明，在較低的路面亮度條件下，由于背景對(duì)比度低，依然可以獲得較好的能見(jiàn)度。所以在山地公園設(shè)計(jì)中，公園內(nèi)的人行道、非機(jī)動(dòng)車道的路面照度要求維持在2lx即可，并選用合適的配光，使得照明區(qū)域集中在步道外1m范圍內(nèi)，既能夠保證游客的安全，也避免長(zhǎng)時(shí)間的照明對(duì)動(dòng)植物造成影響。

在魁岐溪邊公園的設(shè)計(jì)中，在園路設(shè)計(jì)采用了4m 30W LED庭院燈，間距20m，在高差較大及平臺(tái)處加密，并在施工前進(jìn)行試燈，避免燈光散射對(duì)周邊環(huán)境的影響。

3.2 重點(diǎn)照明

山體公園常以奇石、名人崖刻、喬木及古建等為觀賞點(diǎn)，夜間的夜景照明也著重突出上述這些場(chǎng)景。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注重見(jiàn)光不見(jiàn)燈的設(shè)計(jì)理念，控制照度，其中的名人崖刻、喬木、古建應(yīng)與文物保護(hù)單位及綠化專業(yè)緊密配合，不應(yīng)對(duì)古樹(shù)等珍稀名木進(jìn)行近距離照明，避免對(duì)其造成傷害。投光燈應(yīng)盡量選用埋地型投光燈，美觀且延長(zhǎng)其使用壽命，避免被破壞。燈罩采用雙層玻璃隔熱，避免對(duì)行人造成灼傷。

基于此設(shè)計(jì)對(duì)魁岐溪邊公園園名、原有山體的崖刻進(jìn)行了重點(diǎn)照明，選用小功率射燈，較小的光束角，避免燈光散射。山上建筑不設(shè)置夜景照明，利用在建筑周邊設(shè)置較一般路段色溫更低的庭院燈，營(yíng)造溫馨舒適的氛圍。整體設(shè)計(jì)以休閑舒適為主，以照明引導(dǎo)游客走入水景及山景，適當(dāng)點(diǎn)綴突出重點(diǎn)，打造鼓山夜間的門面并給周邊群眾提供一個(gè)夜間散步活動(dòng)場(chǎng)所。

3.3 照明控制

照明回路布置應(yīng)考慮夜景照明和功能照明分開(kāi)布設(shè)，將燈具開(kāi)關(guān)根據(jù)燈具位置及效果，設(shè)置平日、節(jié)假日、重大節(jié)日等不同的開(kāi)燈控制模式，方便管理單位使用。

夜間開(kāi)放或不設(shè)門禁的公園可考慮后半夜關(guān)閉一半燈具或降低燈具一半的光通量達(dá)到節(jié)能目的。

合理的照明控制設(shè)計(jì)，可有效的降低公園運(yùn)行成本，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，響應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排的要求。

4 智能化系統(tǒng)

在近年來(lái)的公園建設(shè)中，智能化系統(tǒng)成為一個(gè)熱門，打造成為公園的一個(gè)亮點(diǎn)。例如福州飛鳳山奧體公園，其中的智慧跑道、智慧無(wú)人車都成為能與市民互動(dòng)，并且實(shí)用的智能化項(xiàng)目，均有良好的反響。

對(duì)于城市公園來(lái)說(shuō)，較為常見(jiàn)的智能化系統(tǒng)有：①公共廣播系統(tǒng)；②視頻監(jiān)控系統(tǒng)；③無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；④環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；⑤信息發(fā)布系統(tǒng)；⑥一鍵報(bào)警系統(tǒng)；⑦人員出入控制系統(tǒng)；⑧智慧園區(qū)統(tǒng)一管理平臺(tái)。

其中，公共廣播系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)是山地公園必須配置的系統(tǒng)，山體公園容易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害，且地處偏僻，容易發(fā)生治安案件，公園的縱深大，園路復(fù)雜，一旦發(fā)生險(xiǎn)情或案件，管理人員難以及時(shí)趕到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行處置，值班室人員可通過(guò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，確定遇險(xiǎn)人員位置，通過(guò)廣播系統(tǒng)，及時(shí)發(fā)布災(zāi)害信息及疏散路線。同時(shí)，可對(duì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)增設(shè)模塊，增加人臉識(shí)別，火災(zāi)報(bào)警，越界報(bào)警，區(qū)域入侵檢測(cè)，人員聚集，車牌車型識(shí)別等功能，設(shè)計(jì)人員可根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況選擇其中合適的功能。

無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及一鍵報(bào)警系統(tǒng)是山地公園的推薦配置，山地公園地處偏僻，部分地區(qū)山上手機(jī)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)覆蓋不佳，增設(shè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，使網(wǎng)絡(luò)信號(hào)覆蓋整個(gè)公園，既方便游客也能在突發(fā)事件發(fā)生時(shí)保持通訊順暢，且后期如新增智能化設(shè)備，可采用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接。

環(huán)境監(jiān)測(cè)、信息發(fā)布系統(tǒng)屬于可選配置，讓游客知道當(dāng)前的溫度及濕度，提示天氣情況，對(duì)游客進(jìn)行宣導(dǎo)和引導(dǎo)，提升公園品質(zhì)。

人員出入控制系統(tǒng)，一般設(shè)置在文物保護(hù)區(qū)域、人員密集的景點(diǎn)、易發(fā)事故區(qū)域，采用人臉識(shí)別或刷身份證的方式，統(tǒng)計(jì)并控制人流密度，并排查危險(xiǎn)人員，區(qū)域人流量過(guò)大時(shí)，可關(guān)閉閘機(jī)，起到限流作用。

智慧園區(qū)統(tǒng)一管理平臺(tái)應(yīng)用在面積較大，管理較為困難的公園。結(jié)合地理信息平臺(tái)，將所有的設(shè)備設(shè)施進(jìn)行GIS定位，結(jié)合故障信號(hào)、視頻監(jiān)控信號(hào)、報(bào)警系統(tǒng)對(duì)事件及人員進(jìn)行精確定位，方便管理人員合理調(diào)動(dòng)人力和資源，并可結(jié)合移動(dòng)設(shè)備供現(xiàn)場(chǎng)管理人員使用。

以上僅簡(jiǎn)述了適用于公園管理方面的智能化系統(tǒng)，還有智慧應(yīng)用系統(tǒng)，例如智慧運(yùn)動(dòng)、智慧標(biāo)識(shí)、智能講解、智慧導(dǎo)覽等系統(tǒng)均可結(jié)合公園定位、項(xiàng)目投資額進(jìn)行配置，可進(jìn)一步提升公園品質(zhì)及游客的舒適度。

考慮魁岐溪邊公園面積小、預(yù)算受限且原鼓山步道設(shè)置有監(jiān)控系統(tǒng)，故該公園本次設(shè)計(jì)僅設(shè)置了公共廣播系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)，但在步道范圍內(nèi)均預(yù)埋了管道，便于后期提升公園的智能化配置。

5 山地公園常見(jiàn)問(wèn)題及解決方案

在魁岐山地公園實(shí)施過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)一些施工問(wèn)題，總結(jié)如下：

(1)由于高差，管線敷設(shè)較為困難。

山地公園經(jīng)常由于高差較大，且山路為現(xiàn)狀，主體專業(yè)保留現(xiàn)狀山路，導(dǎo)致無(wú)法敷設(shè)管線，此時(shí)管線需要沿山體垂直明敷，特別路徑無(wú)法避免影響景觀，常見(jiàn)的處理方法有管道上刷與石材對(duì)應(yīng)顏色的真石漆，坡度小的地方可覆蓋淺土，噴草籽或種植青苔。接地線結(jié)合實(shí)際布置情況，可分段布設(shè)，若需要明敷的，應(yīng)做好防腐措施。

(2)山上巖石層人工難以開(kāi)挖，控爆費(fèi)用過(guò)高，大型機(jī)械無(wú)法上山，部分庭院燈及監(jiān)控立桿基礎(chǔ)無(wú)法實(shí)施。

山地公園地質(zhì)情況復(fù)雜，經(jīng)常碰到無(wú)法實(shí)施的基礎(chǔ)。合理優(yōu)化庭院燈與監(jiān)控點(diǎn)位布置方案，并逐個(gè)與施工單位核實(shí)該段每個(gè)點(diǎn)的可實(shí)施性，并可與邊溝等帶狀基礎(chǔ)及構(gòu)筑物統(tǒng)一考慮。

魁岐溪邊公園本次設(shè)計(jì)安排了3桿庭院燈，經(jīng)結(jié)構(gòu)專業(yè)核對(duì)計(jì)算，利用和邊溝共用基礎(chǔ)的方式，在滿足安全的前提下，達(dá)到了使用需求。

(3)施工期的安全防護(hù)

福建屬于臺(tái)風(fēng)高發(fā)區(qū)域，每年6至8月份，臺(tái)風(fēng)及強(qiáng)降雨時(shí)有發(fā)生。施工時(shí)要注意做好防護(hù)措施。在惡劣天氣下應(yīng)及時(shí)停止施工，避免雷電、山洪、泥石流對(duì)人身財(cái)產(chǎn)安全造成傷害。

6 結(jié)語(yǔ)

山地公園受場(chǎng)地因素影響，應(yīng)注意實(shí)際踏勘現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)場(chǎng)地高程應(yīng)有基本的概念，設(shè)計(jì)時(shí)能夠?qū)χ攸c(diǎn)區(qū)域進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)，并與景觀專業(yè)配合，選取合理的配電點(diǎn)及供電方案。

夜景設(shè)計(jì)要特別注意對(duì)天然暗環(huán)境的保護(hù)及對(duì)自然環(huán)境的保護(hù)，避免由于燈具的光熱傷害動(dòng)植物，影響了生態(tài)環(huán)境。公園的智能化系統(tǒng)能夠有效地幫助公園管理人員的工作，并能讓游客感受到舒適及便利，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分與業(yè)主及管理單位溝通協(xié)調(diào)，在預(yù)算范圍內(nèi)滿足業(yè)主的要求，提升公園品質(zhì)。