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地下汽車庫照明設計

發布者:admin 時間:2022/3/15 11:20:41
  隨著我國三十多年的改革開放,國家綜合實力得到極大提高,人民生活水平不斷得到改善。我國已成為世界上汽車生產和消費第一大國,我國人民迅速進入了汽車時代,除了造車、行車、修車,停車問題也就隨之而來。地面車庫、地下車庫、立體車庫成為設計規劃現代建筑必不可少的配套建筑之一,而且占了建筑物面積的很大比重。由于占地問題,地下車庫的建設又成為首選。地下車庫的照明設計也成了建筑電氣設計的重要組成部分。
一、 地下車庫照明的特點
地下車庫除了少數公共公益項目外(如機場停車樓,廣場下停車場)大部分都在建筑物的下面,地下一層到地下三層(B1-B3)甚至地下四層(B4層),都為無窗空間。第一,就是連續照明,一年四季365天都需要亮燈,第二,不同類型的車庫,車輛進出頻繁程度,進出時四段有明顯差別。第三,層高低,大空間,一個車位平均需要40平方米左右,這樣一個地下車庫動不動幾萬平方米,甚至十幾萬平方米。第四,由于在建筑物的底層,往往與設備層交疊、共用,風管、水道、橋架、消防管路、監視監控管線繁多。第五,地下柱網,除少數鋼結構大多都是鋼筋混凝土構造柱,形成有規律的柱網。第六,由于大部分是高層建筑,
建設周期長,地下車庫在施工過程中往往又作為臨時辦公、倉儲、加工場所。由于上面特點,地下車庫照明設計就顯得十分重要。從行車停車的安全,從人員的安全(刑事案件多發地區)等來說,必須要有足夠照度的電氣照明。由于上述的第一、第二、第三特點,節能顯得格外重要,節能潛力也很大,必須選用節能光源和燈具,直管型熒光燈和LED燈管及開啟式燈具成了首選,直至采用智能控制。其次,傳統的預埋暗管暗線的方法,各工種交叉施工十分麻煩,影響工程進度,且對模板破壞,位置又很難準確,尤其隨著人員工資成本的急劇上升,其綜合成本越來越高。
地下空間的柱網一般均勻布置,使其開間也很整齊,照度要求不高,線路占
比重很大。這樣適應橫平豎直布置,靈活組裝,燈具增減可以隨意,線槽燈有了用武之地。隨著經濟建設的發展,城鎮化的鋪開,汽車進入尋常百姓家,日益普及,線槽熒光燈和線槽LED燈在地下車庫的應用愈來愈廣泛。為了更深入的認識這種發展趨勢,我們先討論幾個于此有關的技術經濟問題。
二、 照度標準及燈具選型和功率密度值的確定
涉及到車庫照度標準有四種,一是國標(GB50034-2004)《建筑照明設計標準》第5.4.1條規定車庫照明標準值(以地面為參考平面)為75Lx。二是建設部標準(JGJ100-98)《汽車庫建筑設計規范》第6.4.5條對行車道和停車位分別給出了低、中、高三個照度標準值(以地面為參考平面)分別為20Lx、25 Lx、30 Lx和10 Lx、15 Lx、20 Lx,三是中國工程建設標準化協會標準《地下建筑照明設計標準》(CECS45:92)表3.2.4中對行車道和停車位分別給出了低、中、高三個照度標準值(以地面為參考平面)分別為30Lx、50 Lx、75 Lx和20 Lx、30 Lx、50 Lx,四是國標(GB50038-2005)《人民防空地下室設計規范》第7.5.7條規定車庫照明標準值(以地面為參考平面)為50Lx。這樣就出現了嚴重不一致,互相打架現象,這就給工程設計,驗收帶來了麻煩,使人無所適從。不過從行業標準服從國家標準,綜合標準服從專業標準標準以及制定的時間先后,同時考慮到現狀和發展、節能、維護系數等因素,筆者認為在設計中車道照度(以地面為參考平面)定為75 Lx,車位照度(以地面為參考平面)定為50 Lx為宜。地下汽車庫一般以T8型直管熒光燈和T5高效節能三基色熒光燈或者相應的管形LED燈,作為照明光源。因此,為減少眩光,“通道燈具的長軸方向應和車輛進出口方向一致?!碑斎灰部梢愿鶕唧w情況選用不同的燈具作為照明光源,但無論采用哪一種光源都應限制眩光。節能上,可采取各種控制或智能控制,使其在不同時段,照明燈具處于正常工作和睡眠狀態。地下車庫的燈具安裝一般為管吊式(若此車庫作為人防地下室,燈具安裝方式宜采用鏈吊式)安裝距地2.5米左右,但對于部分層高較低的地下車庫也可以采用吸頂安裝,若燈具安裝高度低于2.4米,需增加一根PE線。
為了建設資源節約型社會,綠色,環保,新的國標(GB50034-2004)《建筑照明設計標準》對節能有關問題提出了強制條文,除了照度標準、燈具低效率值外,還提出了功率密度值的問題,即單位面積上的照明安裝功率(包括光源、鎮流器或變壓器),單位為瓦特每平方米(W/m2).可是在照明節能篇章中又沒有規定車庫的照明功率密度值。我們可以參照6.1.7條車輛加油站的照明功率密度值進行換算而得到。換算方法如下:
照明功率密度現行值(行車道):6/100=x/75,則X=(6×75)/100=4.5W/m2
            目標值(行車道):5/100=x/75,則X=(5×75)/100=3.75 W/m2 
照明功率密度現行值(停車位):6/100=x/50,則X=(6×30)/100=3W/m2
                目標值(停車位):5/100=x/50,則X=(5×50)/100=2.5 W/m2
三、 應急照明設計
應急照明是因正常照明的電源失效而啟用的照明。作為大面積無窗建筑的地下車庫,應急照明設計是地下車庫照明設計不可或缺的一部分,尤其是在火災情況下,必須快速而安全的將處于危險中的人員疏散到安全的地方。在GB50067-97《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范》9.0.4明確規定“除機械式立體汽車庫外,汽車庫內應設火災應急照明和疏散指示標志?;馂膽闭彰骱褪枭⒅甘緲酥?,可采用蓄電池作備用電源,但其連續供電時間不應少于20min?!?/div>
應急照明的照度標準在國標GB50034-2004《建筑照明設計標準》第5.4.2條有明確規定,“1、備用照明的照度值除另有規定外,不低于該場所一般照明照度的10%;2、安全照明的照度值不低于該場所一般照明照度的5%;3、疏散通道的疏散照明的照度值不低于0.5Lx。地下車庫照明有關的其它幾個標準,沒有什么大的差異。對于地下車庫來說,疏散通道往往就是行車通道。這樣疏散照明和疏散照明指示燈就沿行車道布置。為了確保疏散通道被有效的辨認和使用,實際設計中,筆者認為應急疏散照明燈的照度以不低于該場所一般照明照度的10%為宜。這和規范中“疏散通道的疏散照明的照度值不低于0.5Lx”的要求并不矛盾,第一,規范是規定低照度,并沒有限定上限。第二,通道疏散照明往往作為工作照明的一部分而同時使用的,并沒有能源的浪費,僅初投資增加一點。第三,疏散照明多數為自帶電源型,并不增加消防應急電源的負荷,這樣可以改善提高在應急狀態通道照明狀況。第四,特別提醒設計人員注意的,國標GB17945-2010
《消防應急照明和疏散指示系統》對消防應急照明燈具應急狀態下的光通量的規定做了大的修改,將過去“不應低于正常光通量的70%,”改為“不應低于其標稱的光通量,且不少于50Lm(6.3.1.4條)”。加上市場的惡性競爭,制造商為了降低成本,紛紛將應急裝置的輸出電流變小,即應急狀態下光通量變小,只要不低于50Lm即可。一支T5、28W熒光燈燈管,正常光通量為2700Lm,若為應急狀態下只需50 Lm,即只有正常光通量的2%,當然這是極而言之。只有提高應急狀態下照度值才能保證實際需要。具體的做法,通道照明燈具中需要四分之一到二分之一的燈具作為疏散照明,即帶有應急照明裝置,或采用EPS系統作為應急照明。
    至于疏散指示燈的設置和安裝,規范都有明確規定,且比較清楚,不在贅述。疏散標志燈的間距,各種規范存在差異,CECS 45:92《地下建筑照明設計標準》中5.3.1.2(2)條為:“……疏散通道上的標志燈間距不宜大于10m?!眹鴺薌B50098-2009《人民防空工程設計防火規范》第8.2.4.1條要求人防區疏散指示標志燈間距小于或等于15m,而GB500067-97《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范》第9.0.5條規定“通道上的指示標志,其間距不宜大于20m?!惫P者認為執行通道上的指示標志,其間距不宜大于20m為妥。
    四、管線敷設
    地下汽車庫的照明燈具的管線敷設應符合國家有關規范要求。地下車庫正常工作照明和應急照明線應選用銅芯絕緣電線或電纜,對應急照明線路還可選用耐火線,其敷設無非就是暗管敷設和明線槽敷設兩種。若采用暗敷設時,應急照明線路應穿在金屬管(或阻燃PVC管)中,并且應敷設在不燃燒結構內,其保護層厚度不宜小于30mm。對于明線槽敷設現在主要是兩個問題需要統一認識。一是兩者能否共管槽敷設?二是需要不需要做防火處理?
  根據JGJ16-2008《民用建筑電氣設計規范》8.5.2條“同一路徑無電磁兼容要求的配電線路,可敷設于同一線槽內?!?。很顯然,工作照明線路和應急照明線路均沒有電磁兼容要求,而且它們都沿著車道方向布置,所以完全可以同槽敷設。這正好發揮了金屬線槽的優勢,電線電纜填充率小,散熱條件好,施工及維護方便及線路之間相互影響小等。接著,在同一規范的13.10.5條中,對消防設備供電及控制線路敷設應符合下列規定:“難燃型電纜或有機絕緣耐火電纜,在電氣豎井內或電纜溝內敷設可不穿導管保護,但應采取于非消防用電電纜隔離措施?!备鶕渌枷?,為了減少相互之間影響,減少事故發生的概率,從嚴要求來說,工作照明和應急照明線路可以同槽敷設,但應盡可能隔離開,即用帶有隔離班的金屬線槽就可以解決這一難題。第二個解決辦法,就是兩者分開敷設,將應急照明全部布置在通道一側,工作照明布置在通道的另一側,這樣也不多增加管線和投資。
  對于工作照明線路穿金屬線槽敷設,線槽表面只要熱鍍鋅或噴塑進行一般保護性處理就行了。至于對于敷設應急照明線路的線槽,應為它屬于消防設備的供電線路,其敷設是有明確規定的,在上述規范的13.10.5條第3點“當采用有機絕緣耐火電纜為消防設備供電的線路,采用明敷設,吊頂內敷設或架空地板內敷設時,應穿金屬導管或封閉式金屬線槽保護;所穿金屬導管或封閉式金屬線槽 應采取涂防火涂料等防火保護措施。在GB50067-97《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范》中,9.0.3條“消防用電的配電線路,應穿金屬管保護并敷設在不燃燒結構內。當采用防火電纜時,應敷設在耐火極限不小于1.00h的防火線槽內?!?/div>
  由此可見,對于地下車庫的應急照明線路無論單獨敷設的線槽或于工作照明共槽敷設,其金屬線槽做好要涂防火涂料,并注意內外均要涂防火涂料,且耐火極限要不小于1小時。
     五、線槽熒光燈或線槽LED燈在地下車庫的應用
地下車庫照明設計的光源選擇,無論從功能、壽命、節能、維護等考慮,直管型熒光燈管和LED燈管成為首選,實際應用也毋庸置疑的證明了這一點。為了更有效的節能,還有的采用智能控制的紅紅外感應的LED燈和雷達控制的LED燈,做到行車和停車時,在需要的照明范圍內燈光處于全功率高亮度狀態,滿足車輛、行人的照明需要。當行人和車輛離開后,延時1-2分鐘,燈具處于低功率(約3瓦)低亮度睡眠狀態,達到能源被充分有效利用,大大提高能源利用效率。
  隨著科技的進步,智能車庫也已紛紛出現。它不僅能對照明進行智能控制,而且能進行車位測量、停車引導、反向尋車、車輛統計、自動收費?!敝涟l展到物聯網,智慧城市。
  正是由于地下車庫照明這些特點,以及照明節能和照明控制的發展,地下車庫照明線路從傳統的暗管線敷設,逐步向現穿線槽明敷設發展的趨勢。這樣還可以做到綜合布線,以減少各種系統重復敷設線路,降低造價。
  電線電纜沿金屬線槽敷設并不是一件新鮮事,只是線路的一種敷設方式而已。在國家建筑標準設計圖集96SD469中第24和25頁就給出了金屬線槽與燈具的安裝方式,但這不是本文所說的線槽燈。標準圖中線槽和燈具是截然分開的兩種產品,只是安裝組合在一起,姑且叫做傳統的線槽燈(橋架下掛燈)。本文所說的線槽燈無論是線槽熒光燈還是線槽LED燈,從外觀到性能已有了很大的改變,它將線槽和燈具合而為一,有機組合在一起的一種成熟的新產品,從下表的對比可見一斑。
項目名稱 長度 制造工藝 吊掛間距 燈具與線槽關系 PE線 安裝方便性
傳統的線槽燈(橋架下掛燈) 2米 折邊 1米 分體 兩米一個(數量多) 麻煩
現代的線槽燈
  6米 擠壓或滾壓 3米 一體也可分體 六米一個(數量少) 方便
    現代的線槽燈從材料上分有兩種,一種是冷板滾壓而成的金屬線槽,稱之為彩鋼線槽,槽體有50×25,50×50,75×50,100×50幾種,以50×50者居多,槽體的底部沖有鑰匙孔、腰形孔、異型孔等以適應任意位置懸掛燈具使用,如圖二中a、b。一種是用鋁合金擠壓而成的各種形狀的一體式或分體式鋁合金線槽燈。其中一體式線槽燈又分為單層式或雙層式,前者電源線路和光源電器在一個空腔內不同位置如圖1a、b、c。后者電源線路和光源電器隔開,一般前者在上后者在下,形成一個“H”形狀,如圖1c、d、e所示。即使是分體式的鋁合金線槽,從外表看起來也看不出兩者是分開的,如圖 所示。
    現代的線槽燈從結構上分也有兩種,一種是一體式線槽燈,即走線槽和燈具時不能分開的,完全合而為一,無論是單層式還是雙層式,雖然各部件是組合拼裝的,但線槽和燈具只有合起來才是一個產品,才能起到該產品的作用,如圖一 所示,另一種分體式,即線槽和燈具可以分開,可以單獨使用,如圖二所示,正如前面所述這和傳統的線槽燈有著本質的區別。線槽燈的發展就是從傳統的線槽燈到一體式線槽燈,再發展到分體式線槽燈。分體式線槽燈具備了前兩種的優點,又避免了它們的缺點,更為簡單更為方便。只要知道線槽燈中線槽的長度和燈具數量就可以訂貨、生產、制造、安裝。特別適合于地下車庫使用。彩鋼線槽目前國內只有分體式,鋁合金線槽有一體式,分體式兩種?;蛘哒f分體式線槽有彩鋼和鋁合金兩種材料,一體式線槽燈只有鋁合金材料。
  由此可見,線槽燈完全完全適應了現代地下車庫的特點,比暗管配線有著無可比擬的優越性。第一,它選用高效節能長壽命的直管熒光燈和LED燈,是目前節能的措施。第二,由于其為明敷,即避免了設計階段各工種互相匯總、調整的麻煩。也避免了施工中前期配合土建預埋,破壞模板預埋位置不準等弊端。第三,遇上其它管道很容易避讓,燈具可以隨時調整安裝位置。第四,可隨時跟隨地下空間用途的改變而變更。第五,它安裝簡單,效率高,維護方便。適應了現代建筑施工周期短,節省人工費等要求。第六,使用幾十年后,幾十賣廢品也能回收百分之三十左右的投資。
  那么它的經濟性如何呢?很多建設者投資方往往認為線槽燈比傳統暗管配線的燈具投資多,增加建設成本。根據我們多年推廣和應用經驗看,彩鋼線槽燈和暗管配線燈的綜合投資差不多。鋁合金線槽燈要增加投資百分之三十左右。由于彩鋼線槽是用帶鋼滾壓而成,生產效率比同樣尺寸的橋架要高一個數量級,即10倍以上,而其剛性又比橋架高出一、二級。在CECS31《鋼制電纜橋架工程設計規范》中3.6.2條明確規定這種工藝制造的托盤允許小板材厚度相應低一級。
另外這種彩鋼線槽的長度一般為6米,而折邊的線槽只能為2米,這樣所用吊桿、連接、接地線等配件成倍的減少,人工費成倍的降低,因此,彩鋼線槽燈比同樣規格的傳統橋架燈要節省投資百分之三十,基本上與暗管配線差不多,即達到8-10元/平方米范圍內。鋁合金線槽燈的投資要到12-15元/平米,這也是投資方可以接受的,畢竟兩者的檔次不一樣。
  線槽燈在設計制圖時和原來電氣照明設計沒有什么大的區別,主要是掌握橫平豎直原則。即在繪圖時線槽走向不能斜著走,不能轉著彎走(弧線)。圖面表示沒有硬性規定,有人在熒光燈符號外加一長方框表示。也有人采用和原來一樣,僅在表示燈具數量,吊高敷設方式等時,用字母CX(線槽)或LCX(鋁合金線槽)表達,也有人在材料明細寫上線槽型號、規格。
  線槽燈的安裝和電纜橋架的安裝沒有什么不同,由于其尺寸小和單根長度為6米,因此要簡單方便的多。線槽燈的間距可以3米,符合GB5030-2002第12.2.1條要求。在有些場合,在線槽剛性符合要求時,吊掛間距甚至達到6米。由于線槽燈的吊掛一般采用通絲吊掛或細鋼絲繩,下部吊掛附件又是活動的(可在任意位置移動),不完全是剛性連接,因此在其長度方向超過30米時,不需要設置伸縮節,在跨越建筑物變形縫處也不設置補償裝置。即不執行JGJ16-2008第8.5.12條“金屬線槽布線的直線段長度超過30米時,宜設置伸縮節;跨越建筑物變形縫處宜設置補償裝置?!钡蔷€槽燈的直線段兩端必須有一段為自由端,切記將兩端與建筑物的墻、柱固定死,必須留有伸縮余地。再一個引起爭論的問題,就是線槽內電線接頭問題。標準JGJ16-2008中第8.5.4條“電線或電纜在金屬線槽內不應由接頭?!庇捎诰€槽燈是將線槽和燈具合而為一,不在是單純的金屬線槽,已到用電設備終端,剝線接頭是免不了的事。因此,筆者認為不應拘泥這條規定。但需注意的是在接線時不得斷開主接線,只能斷開電線的絕緣,進行“T”接,且注意錯開相線、零線和地線的接頭位置。這樣以免因接頭不牢、松開、影響后面燈具供電?;蛘弑M可能避免包扎絕緣受潮損壞而引起短路故障。不過對于分體式線槽燈和一體式雙層線槽燈完全也能做到這一條。在這種線槽的底部或中間隔板處,每隔50公分左右均沖有¢20孔洞,配上相應護圈,將需要接頭的幾根線從此孔洞抽至線槽外,進行剝線,接頭,包扎或經接線端子環接(即不斷開主干線)。這樣,就確保了電線或電纜在金屬線槽內無接頭。
  線槽燈是上世紀九十年代出現的新產品,至今剛剛走過二十多年的發展歷程。由于它將走線槽和燈具合而為一,又采用了模塊化的組合拼裝結構,很快在建筑的室內照明獲得廣泛應用,首先是紡織、電子行業、后來尤其是本世紀頭十年商業超市模式的引進和發展,促使它應用達到了頂峰?,F在隨著地下車庫的大量建設,其規模,范圍遠遠超出超市商場,必將引來新一輪的應用高潮。
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