陳曉旭

中鐵第六勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司 天津 300133

地鐵運(yùn)行速度比較快，運(yùn)載總量也相對較大，并且在運(yùn)行中對環(huán)境的影響和能源的消耗都比較少。所以，地鐵在許多城市都得到了建設(shè)發(fā)展。動力照明系統(tǒng)在地鐵建設(shè)中占據(jù)非常重要的地位，也是一項重點工程。它直接關(guān)系到地鐵是否能夠安全運(yùn)行，對乘客生命和財產(chǎn)的保護(hù)有著重要作用。為此，本文基于BIM 的地鐵動力照明設(shè)計展開研究。

1 動力照明系統(tǒng)設(shè)計的基本原則

1.1 電壓降控制指標(biāo)原則

設(shè)計單位應(yīng)按照電壓降控制指標(biāo)與原則進(jìn)行地鐵車站動力照明系統(tǒng)的設(shè)計。在電機(jī)開啟之前，首先要確保能夠達(dá)到器械標(biāo)準(zhǔn)，端子電壓會在打開時產(chǎn)生小幅度的變化，但是這種電壓變動并不會對其他設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)造成影響。通常在對動力照明系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計時，要結(jié)合配電母線電壓數(shù)值，如果交流電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常的話，母線電壓的數(shù)值要比額定電壓大85%，在啟動時則要超過90%。

1.2 以放射式作為動力設(shè)備的主要供電方式

在動力照明系統(tǒng)設(shè)計時，需要以放射式供電為主。需要設(shè)計人員在低壓配電過程中，要保證照明系統(tǒng)的電氣設(shè)備低壓配電低于3級。除此之外，在配電過程中，如果需要將電力和照明負(fù)荷配電與低壓配電區(qū)別出來，就需要將這兩種配電進(jìn)行獨立配電。對于地鐵動力照明系統(tǒng)來說，要確保消防配電系統(tǒng)為一個獨立系統(tǒng)，可以運(yùn)用PC 雙電源切換裝置，實現(xiàn)消防配電與其他系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換。

2 動力照明配電要求

2.1 照明配電

通常地鐵照明設(shè)計中會運(yùn)用到放射式、樹干式這兩種配電方式。在配電過程中，主要將樹干式作為主要配電方式，一般會在地鐵站廳和站臺分別設(shè)立照明配電與應(yīng)急電源室，站廳和站臺配電室照明配電范圍主要通過地鐵站中心線進(jìn)行劃分，并且會要求每個配電室都要放置兩個配電總箱，這兩個配電總箱還會受到不同變電所的控制，主要供應(yīng)站廳和配電室中間公共區(qū)域、節(jié)電照明的照明需求，地鐵站內(nèi)的配電箱均具備50% 負(fù)荷，要想確保應(yīng)急照明正常運(yùn)轉(zhuǎn)還要選擇EPS 電源進(jìn)行集中供電。公共區(qū)域照明由站廳和站臺配電室負(fù)責(zé)，對于地鐵站的工作照明配電箱需要從地鐵站變電所中引出兩條母線進(jìn)行配電，工作照明配電箱要與站臺照明配電箱放置在同一配電室。工作照明一般會由BAS 進(jìn)行控制，如果發(fā)生事故則會由FAS 進(jìn)行控制。地鐵設(shè)備管理房的照明使用開關(guān)進(jìn)行控制，其應(yīng)急照明運(yùn)用雙控開關(guān)，如果發(fā)生火災(zāi)會通過FAS 觸發(fā)點亮。

2.2 動力配電方面的要求

通常地鐵動力配電過程中，都是將放射式與樹干式配電交叉使用，然而在實際配電過程中，設(shè)計人員同城會采用放射式配電方式。運(yùn)用放射式對動力系統(tǒng)進(jìn)行配電時要滿足以下要求：第一，配電所要負(fù)責(zé)非控制環(huán)境設(shè)備的配電；第二，針對地鐵站內(nèi)用電量比較大的區(qū)域，要設(shè)立專門的照明配電室，以便對用電集中區(qū)域進(jìn)行有效控制，針對一級、二級這種用電負(fù)荷非常大的設(shè)備，在設(shè)置配電箱時要采用雙電源裝置，以確保設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)；第三，在站內(nèi)公共區(qū)域要合理安裝插座，為站內(nèi)維修、清掃等設(shè)備提供電源，插座的設(shè)置要具有合理性，結(jié)合站內(nèi)具體情況設(shè)置插座數(shù)量。由于地鐵站內(nèi)人流量大、環(huán)境也比較復(fù)雜，所以做好插座防觸電、防漏電保護(hù)裝置是非常有必要的，避免安全事故的發(fā)生。如果兩個相鄰的地鐵站共用一個變電源，在設(shè)備啟動過程中要運(yùn)用直接啟動的形式，針對這種情況還要對一級電負(fù)荷設(shè)備設(shè)立專門的檢修電源箱，確保大負(fù)荷設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。如果無法運(yùn)用直接啟動的設(shè)備要定期對其電源箱進(jìn)行檢護(hù)和維修，做好設(shè)備漏電和觸電保護(hù)，發(fā)現(xiàn)問題要及時處理，避免發(fā)生安全問題。

2.3 供電要求

針對動力照明中用電量較大設(shè)備的供電選擇是，一定要選用雙電源和雙回線路形式，這樣才能保障供電安全。正常運(yùn)行時，自變電所兩段0.4kv 母線要分別引致動力電源設(shè)備的配電箱，并且引出的線路要在末端進(jìn)行自動切換。針對用電負(fù)荷為一級的設(shè)備，應(yīng)增設(shè)應(yīng)急電源，并嚴(yán)禁其他負(fù)荷接入。用電負(fù)荷達(dá)到二級的設(shè)備要運(yùn)用雙電源單回線進(jìn)行供電，正常運(yùn)行時，從變電所某段0.4kV 母線會通過單回線將電源輸送到設(shè)備末端配電箱，如果其中一臺變壓器出現(xiàn)故障而停止運(yùn)轉(zhuǎn)后，降壓變電所的0.4kV 母聯(lián)開關(guān)合閘，產(chǎn)生故障的變壓器所負(fù)責(zé)供電的設(shè)備會轉(zhuǎn)至另外一臺變壓器。用電負(fù)荷為三級的設(shè)備可以減少一個電源，通過單電源單回線的供電形式，如果變壓器出現(xiàn)故障無法正常運(yùn)行后，就會自動將設(shè)備共電網(wǎng)中剔除。

3 BIM 的地鐵動力照明設(shè)計

3.1 工程概況

本次主要針對天津軌道交通6 號線某一車站的BIM 的地鐵動力照明設(shè)計展開研究，本次研究的車站空間區(qū)域比較大，車站共分為公共區(qū)和設(shè)備區(qū)兩大區(qū)域，車站的總面積達(dá)到8986 平方米。結(jié)合車站設(shè)計要求需要運(yùn)用到Autodesk 公司Revit 作為車站建模軟件，對車站內(nèi)部功能區(qū)分布、通風(fēng)系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、動力照明運(yùn)用BIM 工具進(jìn)行設(shè)計。

3.2 協(xié)同設(shè)計

通過比較以往的二維設(shè)計方法，在使用BIM 技術(shù)時，從事該產(chǎn)業(yè)的工作人員可以采取中心文件與文件鏈接兩種方式，達(dá)到Revit 軟件協(xié)同設(shè)計的目的，這種設(shè)計方法既可以有效提高地鐵項目施工的準(zhǔn)確度，防止在施工過程中出現(xiàn)安全問題，同時又可以采取工作集與中心文件系統(tǒng)整合的方法，還可以把中心文件儲存在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中，減少了后期各種工作進(jìn)行的時間，為實現(xiàn)多種專業(yè)協(xié)同設(shè)計目標(biāo)打下夯實的基礎(chǔ)。

3.3 電氣配置

當(dāng)前，在目前城鄉(xiāng)一體化進(jìn)程快速發(fā)展的形勢下，伴隨著科技的轉(zhuǎn)型與升級，在我國各個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用和普及，在這種發(fā)展背景下，既為人們平時的生產(chǎn)與生活帶來極大便利，同時又逐步優(yōu)化了各種軟件功能，為有關(guān)產(chǎn)業(yè)各種工作的順利進(jìn)行提供良好的條件，其中在建筑信息模型構(gòu)建時，使用的Revit 軟件，在2015 年就已經(jīng)擁有MEP 功能，產(chǎn)業(yè)有關(guān)工人能夠借助 “MEP 配置”，適當(dāng)修改電氣參數(shù)，最后保證電氣參數(shù)與我國國家的標(biāo)準(zhǔn)值相符，另外，在設(shè)置電氣時，Revit 還可以按照整體設(shè)計文件要求和電纜尺寸配電系統(tǒng)、橋架尺寸等配電參數(shù)，形成配電回路信息。

3.4 項目參數(shù)

在設(shè)計項目參數(shù)過程中，為了從根源上使參數(shù)值設(shè)計的科學(xué)性、有效性及合理性得到保障，設(shè)計人員既需要從根源上確定工程的具體施工要求，同時又需要適當(dāng)增加電纜敷設(shè)方式、穿管類型、電纜編號等信息，另外在新建項目參數(shù)時，為了形成詳細(xì)的設(shè)備明細(xì)表、配電盤明細(xì)表，有關(guān)設(shè)計人員需要明確要求參數(shù)的設(shè)計類型。

3.5 電氣族的構(gòu)建

簡單來說，電氣族中的 “族” 實際上是指Revit 軟件當(dāng)中一個含有通用屬性集與有關(guān)圖形展示的圖元組，在設(shè)計動力照明過程中，構(gòu)建電氣族既可以為配電系統(tǒng)的構(gòu)成提供有利條件，另外在全面發(fā)揮BIM 技術(shù)具有的優(yōu)勢中起到了至關(guān)重要的作用，更加重要的是利用電氣連接件設(shè)計電氣族的符合特征為今后做好各種工作的基礎(chǔ)條件。

3.6 車站配電系統(tǒng)的構(gòu)建

地鐵配電系統(tǒng)中包含動力配電與照明配電兩種不可缺少的元素，為了可以從本質(zhì)上提升工程設(shè)計的科學(xué)性、有效性及合理性，需要在地鐵站站廳層分別設(shè)立環(huán)控電控室，并且在站臺每層還要設(shè)立一個照明配電室，并統(tǒng)一在右端配備一個0.4kV 的降壓變電所。運(yùn)用Revit 軟件將電負(fù)荷設(shè)備和配電設(shè)備連接起來，使配電系統(tǒng)形成回路，進(jìn)而完成配電系統(tǒng)的構(gòu)建。

3.7 綜合管線碰撞

綜合管線的設(shè)計主要是針對通風(fēng)設(shè)備、水電設(shè)備、通信等設(shè)備的設(shè)計，利用BIN 對地鐵綜合管線進(jìn)行設(shè)計，可以使各個設(shè)備管線得到合理分布，避免產(chǎn)生交錯碰撞情況，有利于各個系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，還可以提升施工進(jìn)度。在設(shè)計當(dāng)中利用中心文件對綜合管線設(shè)計進(jìn)行輔助，并在設(shè)計中探究發(fā)生管線碰撞的原因，通過對各個線路分布的協(xié)調(diào)避免綜合管線出現(xiàn)交錯碰撞的問題。

4 結(jié)語

通過對本文進(jìn)行研究，得出以下結(jié)論：①在ProjectWiSe 建立的Revit 中心文件，達(dá)到協(xié)同設(shè)計的目的；借助工作集功能，完成權(quán)限操作。②借助 “項目參數(shù)” 與 “MEP 設(shè)置” 功能合理設(shè)計配電系統(tǒng)的參數(shù)。③使用電氣族設(shè)置完善的配電系統(tǒng)，構(gòu)建接地系統(tǒng)三維模型。④Revit 能夠做好專業(yè)間的管線碰撞測試工作，提升設(shè)計的準(zhǔn)確度，使工程的安全性得到進(jìn)一步提升。5. 目前，Revit 還有很多問題，需要對其進(jìn)行優(yōu)化。