大型地下车库照明设计

谢 结 弟(深圳市同济人建筑设计有限公司, 广东 深圳 518057)

大型地下车库照明设计

谢 结 弟
(深圳市同济人建筑设计有限公司, 广东 深圳 518057)

介绍了某大型地下车库的照明设计。阐述了控制方案和灯具的选择,对汽车库出入口的照明亮度进行了计算。根据计算的各照明段的照明长度,并结合车道宽度、高度,可通过模拟照度软件进行灯具的选型与布置。指出双车道连续布置控制方案节能效果好,具有连续疏导的作用。

汽车库; 照明设计; 过渡照明; 照明配电

0 引 言

JGJ 16—2008《民用建筑电气设计规范》第10.1.3条规定:在进行电气照明设计时,除符合本规范外,尚应符合现行国家标准GB 50034—2013《建筑照明设计标准》的规定。在进行照明设计时,应根据视觉要求、作业性质和环境条件,通过对光源、灯具的选择和配置,使工作区域空间具备合理的照度、显色性和适宜的亮度分布以及舒适的视觉环境。

本文对某超高层建筑大型地下车库的照明设计进行论述。

1 项目概况

该项目位于深圳市南山区,总占地面积为18 650.95 m2,总建筑面积为342 548.61 m2,包括一座高244.10 m的50层南塔楼,一座高193.15 m的39层北塔楼和3条连接两座塔楼并在内部设置共享配套设施的连接层。地下室部分共4层,可停车约920辆,属特大型地下汽车库。

2 汽车库照明控制方案的选择

JGJ 100—1998《汽车库建筑设计规范》第6.4.2条规定:汽车库内照明应亮度均匀,避免眩光。亮度均匀性比较容易实现,主要考虑灯具的布置情况和控制方案。列举几种做法:

(1) 单车道连续布置,就是一个照明回路所接的灯具连续布置,每个灯具间没有其他回路的灯具间插进来。当打开某一回路开关时,一连串的灯都亮起来。

单车道连续布置示意图如图1所示。

图1 单车道连续布置示意图

(2) 单车道两回路间隔布置,就是每两个照明回路所接的灯具间隔布置,每个灯具间有另一个回路的灯具间插进来。当打开某一回路时,每间隔一盏灯亮起来。

单车道两回路间隔布置示意图如图2所示。

图2 单车道两回路间隔布置示意图

(3) 双车道连续布置,就是两行灯具均匀分布在车道上,每行灯具都可以实现连续控制。

双车道连续布置示意图如图3所示。

图3 双车道连续布置示意图

单车道连续布置的设计和施工都相对简单,做施工图设计时图面清晰明了,施工布线也简单。但其缺点也很明显,由于一个照明回路所接灯具数量限制,会造成每一个照明回路所照亮的区域有限,如果只开某些照明回路,就可能使整个车库照明的均匀度较差;如果把所有的灯都打开,可达到很好的亮度均匀度要求,但节能效果差。

对于单车道两回路间隔布置,当仅开其中一个回路时,可达到节能效果,但失去了灯光的连续性,且灯光的疏导作用也不够明显。

双车道连续布置综合了前两种做法的优点,施工图设计和施工布线都比较简单,且仅开一个车道上的灯具时,不仅可达到节能效果,还兼有连续疏导的作用。

双车道连续布置为汽车照明控制方案的最佳选择,较好地解决了节能、照度标准和均匀度的要求。另外,在所有灯具中挑选出10%的备用照明,通过KNX/EIB智能照明系统的定时器和现场控制面板,车道照明可实现夜间、半亮、全亮三种照明模式。

3 照明节能及照明灯具的选择

规范JGJ 16—2008指出,根据视觉工作要求,应采用高光效光源、高效灯具和节能器材,并应考虑最初投资与长期运行的综合经济效益。

因此,项目大部分场所采用T5直管荧光灯,而部分场所采用配有节能灯、T5环形荧光灯的吸顶灯。为响应绿色照明、节能减排,施工图设计过程中将地下车库照明灯具改为LED直管灯,虽然初期投入有所增加,通过节省电费、低维护成本,将获得更多的经济效益。

4 照度计算

在进行灯具布置时,应根据照明场所的功能要求确定照明功率密度值,并应符合现行国家标准GB 50034—2013《建筑照明设计标准》规定。为了确保各场所功率密度值不超过标准规定,并达到相应的照度要求,照明设计过程中采用模拟照度软件Calculux。该照度软件根据不同场所设定不同的反射系数和照度,选择不同的灯具,再进行照度的计算。计算结果包括最小照度、平均照度、最大照度及各个点位的照度和照度等值线。直观的结果对于该场所内灯具布置的调整起到了很好的辅助作用。

某车道宽度为7.4 m,现截取30 m,灯具安装高度为2.5 m,顶棚、墙面、地面反射系数分别设定为0.7、0.5、0.3,参考平面为地面,照度设定为75 lx,从灯具库调用LED T5直管灯。通过Calculux计算,需要12盏灯。车道照度等值线如图4所示,从中可看出,平均照度为72.6 lx。

图4 车道照度等值线

采用同样方法,可对车库设备房或其他场所进行相应照度计算。

5 地下车库出入口过渡照明

出入地下坡道式汽车库时,人的视觉系统要有一个适应过程,因此需要一个过渡照明。JGJ 100—1998 《汽车库建筑设计规范》规定,过渡照明可根据CECS 45:1992《地下建筑照明设计标准》有关规定来进行设计。根据CFCS 45:1992,过渡照明有如下相关要求:

(1) 白天入口处亮度变化宜按10∶1到15∶1取值,夜间室内外亮度变化宜按2∶1或4∶1取值。

(2) 出入口人行速度宜按2.5 km/h取值,车行速度按5 km/h(1.39 m/s)取值。

(3) 亮度-时间曲线如图5所示。

图5 亮度-时间曲线

过渡照明的设计应考虑以下问题:

(1) 室外亮度或照度。

(2) 室内表面亮度。

(3) 根据室内外亮度差,确定适应时间。

(4) 根据适应时间、车行速度,确定所需距离的长度。

漫反射表面的亮度、照度和反射系数关系为

式中:L——地面亮度;ρ——地面反射系数;E——地面照度。

5.1 白天过渡照明计算

根据JTJ 026.1—1999《公路隧道通风照明设计规范》,车库出入口照明主要分为接近段、入口段、过渡段、中间段。各照明段亮度与长度如图6所示。 查相关资料知,广州室外照度为13 700 lx,与深圳最接近;亮度变化比采用15∶1,可计算出车库出入口内部照度为913 lx。车库出入口内部(入口段)亮度为

P—洞口(或棚口);S—接近段起点;A—适应点;d—适应距离; L20(S)—洞外亮度;L20(A)—适应点亮度;Lth—入口段亮度; Ltr1、Ltr2、Ltr3—过渡段亮度;Lin—中间段亮度; Dtr1、Dtr2、Dtr3—过渡段1、2、3分段长度

车库过渡照明计算仅涉及入口段和过渡段。过渡段由TR1、TR2、TR3三个照明段组成。计算得,Ltr1=0.3Lth=13.08 cd/m2,对应照度为274 lx;Ltr2=0.1Lth=4.36 cd/m2,对应照度91.3 lx;Ltr3=0.035Lth=1.53 cd/m2,对应照度32 lx。

由于车库坡道照度已按照150 lx进行设计,Ltr2、Ltr3所对应的照度小于此值,因此实际计算时Ltr2、Ltr3所对应的照度为150 lx,此时

查亮度时间曲线,可知亮度由Lth至Ltr1时,适应时间为5 s;亮度由Ltr1至Ltr2时,适应时间为2.78 s;汽车驶入入口段适应路程为1.39×5=6.95 m,过渡段适应路程为1.39×2=2.78 m,所以总的适应路程为6.95+2.78=9.73 m。

各照明段计算出相应长度后,结合车道宽度、高度,通过模拟照度软件Calculux进行相关灯具的选型与布置。灯具布置图如7所示。图7中带有E的标志灯具所在回路为备用照明回路,备用照明不低于正常照明的1/10,由应急照明配电箱供电,其余灯具分两回路引自普通照明配电箱。

5.2 夜间过渡照明计算

夜间由较高照度的室内过渡到相对较暗的室外(汽车库出口一般连接园区或市政道路,其设计平均照度值为8～30 lx)的环境,其计算过程

图7 灯具布置图(mm)

可不按照入口段、过渡段进行细算,直接按室内外亮度差,在亮度-时间曲线上查出对应适应时间,计算出适应长度,再从已布置的灯具中挑出部分灯具进行控制,以达到过渡照明的效果。

6 照明供电

地下车库照明按照工作场所、使用功能不同,分为普通照明和应急照明,应急照明又分为备用照明和疏散照明。该工程只含有备用照明和疏散照明。

6.1 普通照明供电

普通照明供电场所包括双车道连续回路、停车位、公共走道以及其他需要设置普通照明的设备房等,且每个回路光源数量均不超过25个。某防火分区普通照明配电箱系统图如图8所示。

图8 某防火分区普通照明配电箱系统图

6.2 应急照明供电

应急照明供电场所包括供消防作业及救援人员继续工作的场所,供人员疏散及消防人员撤离火灾现场的场所以及正常照明因故断电仍需工作的场所等。消防用电设备配电系统的分支线路不应跨越防火分区,分支干线不宜跨越防火分区。

备用照明由两路电源供电,且配电线路及控制开关与正常照明分开装设。

(1) 营业厅、餐厅、急诊室、值班室、消防控制室、变配电室、柴油电站、消防水泵房、排烟机房、电话总机房、计算机室、楼梯间等应设置备用照明。

(2) 消防控制室、变配电室、柴油电站、消防水泵房、排烟机房等工作部位的备用照明应保持正常照明的照度,其他场所不应低于正常照明的1/10,但最低不应小于5 lx。

疏散照明包括安全出口标志灯、疏散指示灯和事故照明灯。疏散照明采用DC 24 V安全电压集中电源进行供电,并融入HY5000智能疏散系统。某防火分区应急照明配电箱系统图如图9所示。

图9 应急照明配电箱系统图

7 结 语

本文从照明节能、车道照明控制方案、模拟照度软件Calculux照度计算、出入口过渡照明、照明供电几个方面对某汽车库照明设计进行简单分析,以供电气设计人员参考。

[1] JGJ 16—2008 民用建筑电气设计规范[S].

[2] GB 50034—2013 建筑照明设计标准[S].

[3] CECS 45:1992 地下建筑照明设计标准[S].

[4] JTJ 026.1—1999 公路隧道通风照明设计规范[S].

[5] JGJ 100—1998 汽车库建筑设计规范[S].

[6] 北京照明学会照明设计专业委员会.照明设计手册[M].2版.北京:中国电力出版社,2006.

Lighting Design of Large-scale Underground Parking Garage

XIE Jiedi

(Shenzhen Tongji People Architects Co., Ltd., Shenzhen 518057, China)

This paper introduced the lighting design of underground parking garage.The selections of control scheme and lamps were elaborated.The illuminance of lighting transition section was calculated.According to the lignting length of each lighting section and width,height of the driveway,the selection and arrangement of lamps and lanterns are carried out through illumination simulation software.It is pointed that the two-lane continuous control scheme has advantages of good energy-saving effect and continuous guidance.

underground parking garage; lighting design; transition section lighting; light distribution

谢结弟(1987—),男,从事建筑电气方面的工作。

TU 113

B

1674-8417(2015)04-0055-06

2015-01-30