李濤
蘇州城市照明管理處(215005) 摘要:文章論述了在城市住宅小區(qū)照明及配電設(shè)計(jì)中,依據(jù)城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范CJJ45-2006,并參考CIE、IESNA的國(guó)際照明標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)住宅小區(qū)道路功能不同用DIALux照度軟件反復(fù)計(jì)算分析確定采用什么樣的功能照明方案最合理進(jìn)行探討分析。對(duì)于城市住宅小區(qū)內(nèi)景觀照明也提出了設(shè)計(jì)上所要注意的要點(diǎn)。對(duì)小區(qū)內(nèi)的配電負(fù)荷、線路保護(hù)及接地保護(hù)系統(tǒng)也提出了不同看法,還進(jìn)一步說(shuō)明了在配電設(shè)計(jì)時(shí),所要特別注意的一些問(wèn)題。 關(guān)鍵詞:TN系統(tǒng);TT系統(tǒng);配電;照度;均勻度;眩光;DIALux軟件 1、引 言 隨著我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的不斷發(fā)展,國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力的不斷增強(qiáng),城鄉(xiāng)建設(shè)也在發(fā)生著翻天覆地的變化,人民生活水平不斷提高的同時(shí),人們對(duì)生存環(huán)境的要求也在不斷的加強(qiáng),踏步入住的小區(qū)內(nèi)休閑、散步、觀賞景觀也成為日常生活的一部分,小區(qū)室外照明作為其中的一個(gè)主要因素也必須適應(yīng)新形勢(shì)的需要。它不僅要滿足最基本的功能照明要求,還應(yīng)該融入景觀照明使小區(qū)的夜空越來(lái)越美觀。照明的手法也日趨多樣化,從一般性光源到融入高科技,更能滿足綠色照明、安全照明。只有合理的設(shè)計(jì)小區(qū)內(nèi)道路、游路、水池、廣場(chǎng)、停車(chē)廠照明,才能營(yíng)造出舒適、寧?kù)o、光影影印、休閑散步效果。 2、小區(qū)道路功能照明設(shè)計(jì)要點(diǎn) 居住小區(qū)內(nèi)道路一般分為:主干道(7m-9m)、支路(3m-4.5m)、游路(1m-2m)三種情況見(jiàn)下圖,下面我們分三種情況來(lái)說(shuō)明: 圖一 小區(qū)道路示意圖
2.1 小巨主干道 由于現(xiàn)在人民生活水平不斷提高,城市小區(qū)也在由過(guò)去的多層逐漸發(fā)展到現(xiàn)在的小高層、高層,造成小區(qū)內(nèi)主干道車(chē)輛及行人日漸規(guī)模,人車(chē)(機(jī)動(dòng)車(chē))混行現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重,而且這種人車(chē)混行現(xiàn)象到了晚上,密度更大,再要按照過(guò)去的小區(qū)主干道標(biāo)準(zhǔn)去設(shè)計(jì)勢(shì)必不符合現(xiàn)代化小區(qū)發(fā)展的形勢(shì),也容易引起交通安全事故,對(duì)于路幅≥2車(chē)道<4車(chē)道小區(qū)內(nèi)小區(qū)主干道,筆者認(rèn)為可以套用《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ 45-2006)表3.3.1、表7.1.2 Ⅱ次干路來(lái)提高一個(gè)檔次,路面平均照度維持值可達(dá)15lx,這樣即提高了照度、減少了交通安全事故,也符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。運(yùn)行方式采用全夜運(yùn)行模式。 對(duì)于燈的選型應(yīng)該盡量選用功能型路燈、截光型燈具單側(cè)排列,燈桿高度要大于7米, 原因是如若采用雙側(cè)庭院燈對(duì)稱布置,①往往另一側(cè)都停滿了車(chē)輛遮擋了庭院燈(由于高度限制)對(duì)路面的光照度,無(wú)法達(dá)到規(guī)范所要求的路面照度及均勻度。②由于庭院燈高度較低, 挑出部分容易被車(chē)輛刮擦。下面是按路幅9米,檔距按32米,光源分別按NG150W和LED104W計(jì)算,應(yīng)用DIALux照度軟件計(jì)算。 2.1.1對(duì)NG150W高壓鈉燈計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3和圖2至圖7。 2.1.2 現(xiàn)對(duì)100WLED燈具進(jìn)行計(jì)算,與150W高壓鈉燈進(jìn)行比較,LED燈具的安裝條件與NG150W基本相同,主要不同的是仰角NG150W多5°,LED路燈為4°,燈臂懸挑NG150W萬(wàn)0.972m,LED為0.509m,其他相同。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表二和圖8至圖11。 2.1.3 結(jié)論
①?gòu)穆访嫫骄斩染S持值觀察滿足《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ 45-2006)表3.3.1Ⅱ次干路路面平均照度維持值達(dá)15lx的要求。 ②另外再?gòu)膬蓚?cè)各增加5米觀察環(huán)境光的影響來(lái)說(shuō),NG150W燈位遠(yuǎn)端路面最大照度維持值10lx,路面最小照度維持值3.23lx,LED燈位遠(yuǎn)端路面最大照度維持值5.46lx,路面最小照度維持值1.08lx,兩者比較看出由于LED光源的方向性強(qiáng),亮度梯度變化比較大,對(duì)車(chē)輛駕駛員來(lái)說(shuō)道路兩側(cè)側(cè)石外5米范圍應(yīng)該有一個(gè)人眼所適應(yīng)的環(huán)境光,這樣才能給正在行駛時(shí)的車(chē)輛駕駛?cè)藛T一個(gè)反應(yīng)操作時(shí)間。 同時(shí)對(duì)支路路面照度維持值也提供了借鑒標(biāo)準(zhǔn)(存在一個(gè)漸變過(guò)程),使主路和支路的路面照度維持值有一個(gè)過(guò)渡和協(xié)過(guò)程,更加從人性化角度考慮問(wèn)題。 ③采用LED路燈節(jié)能46W,占總功率的31%。 ④從LPD值計(jì)算結(jié)果觀察,LPD=每套路燈功率(W)/[有效路幅寬度(m)x路燈間距(m)]=166/(9x35)=0.53<0.85,滿足《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ 45-2006)表7.1.2次干路對(duì)照明功率密度值的要求。 2.2、小區(qū)支路 對(duì)于小區(qū)內(nèi)樓房前支路來(lái)說(shuō),消防規(guī)范規(guī)定一般不準(zhǔn)有車(chē)輛行駛或泊車(chē),特別是在晚上。在選用路燈上,應(yīng)該盡量采用3.5米左右單側(cè)排列的低桿半截光型庭院燈,照度取值應(yīng)該嚴(yán)格按照《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ 45-2006)表3.5.1,的居住區(qū)設(shè)計(jì),防止光照通過(guò)居民窗戶映入屋內(nèi)影響居民休息,光源應(yīng)該選用3500K-4000k(色溫柔和)左右的LED光源或節(jié)能光源,這里要說(shuō)明一點(diǎn)不應(yīng)該再用汞光源(淘汰產(chǎn)品)。 運(yùn)行方式:應(yīng)該采用全夜運(yùn)行方式。下面是滿足《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ 45-2006)表3.5.1居住區(qū)標(biāo)準(zhǔn)。 下面是按路幅4米,燈到地3.5米,檔距按23米,采用LED光源(12x2.4W),單側(cè)布燈,用DIALux照度軟件計(jì)算的結(jié)果
2.2.1 結(jié)論
①?gòu)穆访嫫骄斩染S持值觀察,滿足《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ 45-2006)表3.5.1流量中居住區(qū)路面平均照度維持值達(dá)7.5lx的要求。 ②由于采用低桿半截光型LED庭院燈,由于LED光源方向性比較好,防止了光照通過(guò)居民窗戶映入屋內(nèi)影響居民休息。 2.3、 游路 現(xiàn)代化城市住宅小區(qū)內(nèi)有很多休閑小道、涼亭及座椅,目的是給居民一個(gè)舒適寧?kù)o的散步環(huán)境。 ① 游路小徑燈光設(shè)計(jì)應(yīng)該安排在景觀燈光設(shè)計(jì)范疇內(nèi),其配電線路及運(yùn)行控制方式也要和功能照明嚴(yán)格區(qū)分開(kāi)來(lái),因?yàn)榫坝^燈光只有在節(jié)假日及規(guī)定的時(shí)間(運(yùn)行時(shí)間以2小時(shí)-2.5小時(shí)為宜否則影響居民消息)運(yùn)行,一是防止光照通過(guò)居民窗戶映入屋內(nèi)影響居民休息。另一方面也是從節(jié)能的角度考慮。 ② 燈的選型必須注意與周?chē)ㄖ镲L(fēng)格和諧統(tǒng)一,造型簡(jiǎn)潔藝術(shù)而不奢華,符合住宅區(qū)的特點(diǎn)。 ③ 游路寬度一般(1m-2m)因燈具的安裝位置較低要特別注意控制眩光,燈具高度要根據(jù)路寬以及周邊建筑物高度選取,通常為0.6~ 1.2倍道路寬度,不宜過(guò)高。 ④ 游路燈光主要是給行人一個(gè)路徑的引導(dǎo),應(yīng)盡量降低照度,燈具安裝間距要小常為8~ 15,給人以幽靜舒適的感覺(jué),建議以小功率高顯色LED及熒火燈為主,但熒火燈不適用于冬季室外溫度較低的地區(qū)。燈具安裝高度低于2 .5m 時(shí),從安全角度宜采用乳白PC磨砂罩。照植物及樹(shù)木的投光燈通常選用LED埋地?zé)艉蚅ED投光燈兩種,從安全及光污染角度考慮,小區(qū)內(nèi)盡量少用大功率的投光燈。 ⑤ LED投光燈一般不立桿安裝,有條件時(shí)可利用樹(shù)叢隱蔽,但應(yīng)盡量放在常青樹(shù)木下??紤]到住宅區(qū)的特點(diǎn),一般不對(duì)高大樹(shù)木進(jìn)行投光照明,不應(yīng)直接在樹(shù)叉上安裝,以免影響樹(shù)木的生長(zhǎng)。LED埋地?zé)艉蚅ED投光燈的用色要和諧統(tǒng)一,但應(yīng)注意重點(diǎn)使用,不應(yīng)過(guò)多或過(guò)亮,以免破壞靜逸的休息環(huán)境,在住宅區(qū)內(nèi)適當(dāng)使用可調(diào)節(jié)夜間環(huán)境氣氛。 ⑥ 在設(shè)計(jì)草坪燈時(shí),草坪燈一般離地40cm~70cm 安裝,最高不宜超過(guò)1m ,但要謹(jǐn)慎少用,原因是因晨練,損壞太嚴(yán)重(人的原因)。 3、小區(qū)照明供電、控制及配電線路安全保護(hù)接地系統(tǒng): 小區(qū)路燈配電應(yīng)按區(qū)域、片分路進(jìn)行供電,每路控制的燈盞數(shù)不能太多(一般最多不超過(guò)25套),防止一路跳閘小區(qū)內(nèi)大面積路燈不亮。 3.1 路燈(景觀燈)計(jì)量控制箱 ① 路燈(景觀燈)計(jì)量控制箱應(yīng)該盡量安裝在小區(qū)負(fù)荷中心靠近供電分支箱處,這樣可以減小供電半徑降低電壓損失。 ② 由于計(jì)量、運(yùn)行方式的不同及方便市政部門(mén)統(tǒng)一管理,路燈(景觀燈)計(jì)量控制箱應(yīng)該盡量分開(kāi)設(shè)置,并且安裝在室外。 ③ 城市小區(qū)采用集中遙控系統(tǒng)比較多,就是在路燈(景觀燈)計(jì)量控制箱內(nèi)安裝一套智能照明控制終端,通過(guò)電信公網(wǎng)或?qū)>W(wǎng)由市政部門(mén)(集中控制室)統(tǒng)一開(kāi)關(guān)燈,一是加強(qiáng)供電可靠性,方便居民,減少罪案發(fā)生。二是防止個(gè)別開(kāi)發(fā)商侵占小區(qū)居民利益。 ④ 集中控制時(shí)要滿足《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ 45-2006)6.2.2:道路照明采用集中遙控系統(tǒng)時(shí),遠(yuǎn)動(dòng)終端宜具有在通信中斷的情況下自動(dòng)開(kāi)關(guān)路燈的控制功能和手動(dòng)控制功能的要求。 3.2 路燈(景觀燈)配電線路 除按常規(guī)計(jì)算幾點(diǎn):導(dǎo)線截面其導(dǎo)體載流量不應(yīng)小于計(jì)算電流;線路電壓損失不應(yīng)超過(guò)允許值;導(dǎo)體應(yīng)滿足動(dòng)穩(wěn)定與熱穩(wěn)定的要求;導(dǎo)體最小截面應(yīng)滿足機(jī)械強(qiáng)度的要求,要特別主意的幾點(diǎn): ① 道路照明配電出線回路特點(diǎn)是供電線路長(zhǎng)、負(fù)荷小,小區(qū)內(nèi)出線回路一般都是單相供電,采用的保護(hù)都是在出線回路首端安裝斷路器,達(dá)到短路保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)及配電線路電氣火災(zāi)保護(hù)目的,所以說(shuō)斷路器的選擇計(jì)算整定值是非常重要的,斷路器動(dòng)作情況直接影響整個(gè)出線回路的安全。 ② 城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(CJJ45-2006 6.1.3條)允許電壓損失,正常運(yùn)行情況下,照明燈具端電壓應(yīng)維持在額定電壓的90%-105%,220V單相供電為額定電壓的+5%,-10%,則為198~231V,就是說(shuō)只要末端電壓不低于198V,就符合要求。 ③ 由于道路照明供電線路長(zhǎng)、負(fù)荷小、導(dǎo)線截面較小,則回路阻抗較大,故其末端單相短路電流較小,這樣就有可能在發(fā)生末端單相短路故障時(shí)出線保護(hù)開(kāi)關(guān)不動(dòng)作即單相接地故障出線保護(hù)開(kāi)關(guān)靈敏度的問(wèn)題,下面給出了一組出線開(kāi)關(guān)靈敏度廠家實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(不同線徑所要求的供電半徑)。 3.3 安全保護(hù)接地系統(tǒng) 根據(jù)城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(CJJ45-2006 6.1.9條):道路照明配電系統(tǒng)的接地形式宜采用TN-S系統(tǒng)或TT系統(tǒng),金屬燈桿及構(gòu)件、燈具外殼、配電及控制箱屏等的外露可導(dǎo)電部分,應(yīng)進(jìn)行保護(hù)接地,并應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。 我們蘇州地區(qū)小區(qū)從80年代開(kāi)始一直采用的是TT系統(tǒng)接地并設(shè)專用的接地線(PE線)系統(tǒng),特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì): ①、降低了保護(hù)接地電阻,使故障電壓低于安全限值。 ②、如果發(fā)生接地故障,TT系統(tǒng)總等電位連接能夠防止人身間接電擊。 ③、TT系統(tǒng)還能防止故障電壓沿保護(hù)錢(qián)傳至正常用戶,防止故障擴(kuò)大。 4、結(jié) 論: 隨著我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的不斷發(fā)展,小區(qū)室外照明作為其中的一個(gè)主要因素也必須適應(yīng)新形勢(shì)的需要。它不僅要滿足最基本的功能照明要求,還應(yīng)該融入景觀照明使小區(qū)的夜空越來(lái)越美觀。本文重點(diǎn)分析了城市住宅小區(qū),主干路、支路、游路選用的功能照明及景觀照明不同之處,方案及施工圖設(shè)計(jì)時(shí)要注意的一些要點(diǎn),并用照度軟件計(jì)算出各種參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行比較分析得出結(jié)論,最后再?gòu)挠?jì)量控制箱、配電線路及接地的保護(hù)做了分析,提出了設(shè)計(jì)要點(diǎn)。 本文主要是對(duì)城市住宅小區(qū)道路照明,配電保護(hù)提供了一些設(shè)計(jì)上的參考依據(jù)。 參考文獻(xiàn) [1] 《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50054-2011 [2] 《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》CJJ45-2006 [3] 《按城市道路照明工程施工及驗(yàn)收規(guī)程》CJJ89-2012 [4] 《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ/T16-2008 |
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