城市人行天桥的照明电器设计

余剑青

（深圳市市政设计研究院有限公司，广东 深圳 518000）

人行过街天桥是供行人使用的跨越城市道路的设施。天桥的设计布局需结合城市道路网规划，适应交通的需要，并应考虑由此引起附近范围内人行交通所发生的变化，且对此种变化后的步行交通进行全面规划设计。属于下列情况之一的可设置天桥。其中机动车交通量应按每小时当量小汽车交通量（辆/时，即pcu/h）计。

进入交叉口、环形交叉口横过马路的人流量较大，且同时在交叉口一个进口或路段上双向当量小汽车交通量较大时可设一座。行人横过市区封闭式道路或快速干道或机动车道宽度大于 25m时，每隔300～400m应可设一座。铁路与城市道路相交道口或机动车行车方向复杂对行人有明显危险处应设一座。

本文结合深圳市近期建设的一座人行天桥的设计和实施情况对城市人行天桥电气设计进行探讨。

1 工程概况

为切实保障到第三人民医院就诊的病人和沿线居民出行安全，保证道路通行顺畅，在深圳市龙岗区布澜路第三人民医院附近，设计了人行天桥。该天桥由我院于2010年至2011年期间设计并投入使用。主桥横跨布澜路，主桥主梁采用斜腹板式钢箱梁，梯道采用钢筋混凝土梁。主桥跨径布置为（27.5+27.5）m，主桥面积为263.25m2，设置1：2及1：4梯道，梯道面积为348.74m2。

本次天桥的设计原则是：桥梁桥位和选型原则在满足人行交通的使用功能前提下，考虑桥梁的简洁美观、经济和施工周期，使新增加的桥梁能与周边环境相协调。

2 规范分析

根据GB50052-2009《供配电系统设计规范》，电力负荷应根据对供电可靠性的要求及中断供电在对人身安全、经济损失上所造成的影响程度进行评级。

根据 CJJ69-95《城市人行天桥与人行地道技术规范》，要求非繁华地区敞开的天桥不低于 0.3nt（≈5LX）；繁华地区敞开的天桥不低于 0.7nt（≈10LX）；封闭式的天桥不低于2.2nt（≈30LX）。

表1 CIE关于行人和自行车共用过街天桥的照明要求

根据JGJ 16-2008《民用建筑电气设计规范》，在防雷装置与其他设施和建筑物内无法隔离的情况下，装有防雷装置的建筑物，应采取等电位连接。符合下列情况之一的建筑物，应划为二类防雷建筑物：年预计雷击次数大于0.06的部、省级办公建筑物及其他重要或人员密集的公共建筑物。

3 电源及供电系统

根据 GB50052-2009《供配电系统设计规范》，天桥用电按三级负荷设计。设计人行天桥照明首先要解决电源问题，通常有两种处理方法，直接由临近路灯灯座电缆接线处引接，或从路灯箱变低压出线的备用回路上单独引接。当由临近路灯灯座接线处引接时，需复核该回路路灯负荷是否有足够天桥用电余量。若临近路灯回路负荷不足时，当由路灯箱变低压出线端处备用回路引接。

本工程照明电源就近引自市政道路照明全夜灯回路的L1相，电源电压为220V。根据道路照明路灯实际功率该回路路灯电缆截面为 4×25+1×16mm2，安装路灯15盏，路灯功率250W，合计总功率约为4kW，本次引接配电箱安装功率为1kW，不造成对路灯负荷的影响。

电源进入天桥处设一配电箱，配电箱为户外防雨型，由于设置于户外的原因，配电箱需加锁防盗，防护等级IP65，外观颜色与天桥应保持一致。

图1 天桥配电系统图

4 照明

根据 CJJ69-95《城市人行天桥与人行地道技术规范》和CIE的相关要求，对人行天桥进行的照明主要是满足步行交通的需要。当天桥上路面照度低于2LX，或者台阶阶梯的照度低于5LX，就需要为人行天桥配置专门的照明。

CIE在其技术文件中提出了人行阶梯上的照度要求，即阶梯踏板上的平均水平照度维持值应大于40LX，阶梯踏板上的平均垂直照度维持值应小于20LX。这样设置为确保阶梯的结构清晰的显现出来，使得人的头部和身体上有一定的垂直照度，方便对对面来人的面部识别和动作判断。

由于人行天桥横跨机动车道，必须对灯具采取严格的、有针对性的控制，都可能给在桥下行驶的机动车驾驶员造成眩光，因此设计中通过选择灯具类型、安装高度和安装位置，来达到尽量控制眩光的目的。

本工程天桥照明采用 1×21W 单管防尘荧光灯沿天桥顶棚吸顶安装的方式，灯具间距3.5m，天桥功能照明功率密度的设计值为 1.5W/m2照度标准值为 30LX，显色指数为 80。灯具光源采用节能灯，气体放电灯均自带电容补偿，要求补偿后功率因数不小于 0.9。照明支线均为 BV-2.5mm2型，穿管或在塑料线槽内沿顶棚明敷。

照明的控制，接路灯全夜灯回路，开启时间下午6点至次日早6点，无需单独进行控制设置。疏散照明正常情况下不点亮，外部电源断电情况下自动点亮，疏散照明灯具本身自带蓄电池，供电时间不低于30min，以保证紧急情况下人员的安全疏散。

图2 照明横断面图

5 防雷与接地

根据JGJ 16-2008《民用建筑电气设计规范》，城市人行天桥应属于人员密集的公共建筑物，经过计算年预计雷击次数大于0.06，属于二类防雷建筑物。

图3 照明平面图

图4 天桥防雷平面图

本工程接地型式采用 TN-S系统，电源在进线处 PE线做重复接地及总等电位联结。将天桥金属扶手、金属栏杆、桥梁钢构件、钢立柱等及其他装置外露导电部分全线电气贯通连接，均与防雷引流装置作电气连接。且均以BV-1X25 PC25或40x4扁钢与总等电位联结端子板（MEB板）连通。MEB板暗装于总箱旁，底距地1.0m。具体做法参见国标图集《等电位联结安装》02D501-2。用、配电设备之外露可导电部分及灯具金属底座经 PE线连接成网。经计算，本建筑物年预计雷击次数为0.076。依据《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版），本工程按第二类防雷建筑物设防。利用突出顶棚的两侧钢立柱（纵向间距约3.6m）作接闪器，利用天桥所有钢立柱作防雷引下线及自然接地极。在主桥纵向两端的钢立柱引下线处，在室外上下各0.5m处予埋一块 100×60×6钢连接板（参《03D501-3》），钢板与做为引下线的钢柱可靠焊接，地面上钢板焊M8螺栓母一套，供测量接地电阻用，地下钢板供外加人工接地极和重复接地之用；本工程防雷接地、电气设备的保护接地等接地共用统一的接地装置，要求接地电阻小于 10Ω。实测不满足要求时，须采取降阻措施或补打人工接地极，直至满足。桥两侧分别8个接地极应用镀锌扁钢连通。

采用 TN接地形式时引发的人身点击事故危险可通过在天桥上实施总等电位联结来防范，由于等电位的作用，建筑物内所有外露导电部分和装置外导电部分都处于同一点位水平上，人身电击事故将无从发生。IEC标准强调了总等电位联结系统的设置，总等电位联结不仅可以减少人体同时接触不同点位引起的电击危险，还可以防范雷电危害和电气设备抗干扰等要求。

6 结论

天桥的照明是复杂的充分考虑人性化的系统性设计，而电气设计对于人行天桥而言，是一项极其重要的基础性工作，在我国天桥的电气设计还不够规范，有些甚至忽略了该部分的设计和实施工作。然而，必须清醒的认识到，照明设计需要广泛的应用。

由于篇幅和笔者水平的有限，本文对主要问题的分析大多浅尝辄止。行文的初衷，旨在抛砖引玉，希望得到和广大照明同行的交流，呼吁大家关注身边的容易忽视的天桥照明的发展状况，通过共同的努力，来提高我们的设计水平。