航站楼电气系统设计

  • 来源:建筑创作
  • 关键字:航站楼,电网,发动机
  • 发布时间:2015-09-24 09:41

  概述

  供、变配电系

  统供、变配电系统规划设计是根据建筑及用电设备的负荷等级,提供一个便捷、合理、有效的供电电源分配和高可靠性的用电电源保障体系。考虑到航站楼运营的重要性及属人员高度密集场所,规划按一级负荷供电,每组2路分6路10kV高压电源进线,每组单母线分段运行方式,互为备用。为确保供电可靠性,设计要求除非有不可抗拒的因素(如地震等自然灾害),每组任意一路进线电源故障,均不允许对其他各路进线造成损害。昆明长水国际机场航站楼设计共有3个10kV开闭站、12个公共变配电所、4个行李专用变配电所、10个发电机房。设置44台变压器总装机额定容量为68520kVA(换算成单位建筑面积指标为125VA/m2),12台应急柴油发电机组实装总额定功率16100kW(功率因数滞后0.8,海拔高度不超过1000m时)。

  1.开闭站

  按规划供电方案,开闭站上级电源位于航站楼东南方向约3km远的110kV螺蛳湾变电站,电源中性点经消弧线圈接地方式。

  为保证供电可靠性,开闭站每组电源分别取自上级电站不同变压器10kV馈线母线段,正常运行情况下,一路电源故障,另一路电源仍能承担100%运行负荷;高压配电采用单母线分段方式运行,母联备自投(BZT)互为备用。进线和母联三断路器同时只能合两个,设电气闭锁防误操作;进线和进线隔离、母联和母联隔离防带电拉合隔离车,设机械与电气闭锁。

  高压配电采用放射方式,高压电缆直放至分散的各变配电所,并预留备用配出支路以备可持续发展之需。馈出线至邻近开闭站的变配电所,开关继电保护选用变压器保护方式;远离的选用线路保护,变配电所就地开关选用变压器保护。高压开关柜采用金属全封闭中置移开式开关柜,且满足“五防”闭锁要求。高压断路器采用真空开关,附弹簧储能操动机构,具有防跳功能,额定开断短路电流按25kA选择。

  高压保护采用微机综合继电保护器,具备RS232光隔离通信接口、RS485通信接口,支持DLT/T667第五部分第103篇(等同IEC60870-5-103)、ModbusRTU等标准通讯规约,符合GB14285、DLT/T769标准;通过RS485通信接口,经适配通信接口模块接入航站楼电力监控系统网络。开闭站及变配电所均提供DC110V直流操作电源,采用高频开关直流电源设备,电源模块采用n+1配置,单电池组。直流屏通过RS485标准通信接口(支持Modbus等标准通讯规约),经适配通信接口模块接入电力监控系统。

  2.变配电所

  各变配电所10kV双路电源进线取自开闭站不同的母线段,分别馈出至每组2台变压器,低压单母线分段互为备用方式运行。按初步设计审查专家意见并经业主同意,需考虑一路进线故障时,另一路变压器正处在检修的情况。这样,为方便运行操作,视变配电所距离开闭站远近,系统采用两种主接线方式:

  (1)与开闭站相邻的变配电所,高压设进线隔离及PT柜、馈出断路器柜,不设联络柜,进线隔离与断路器互锁防带电拉合隔离车。

  (2)其他变配电所高压设进线断路器隔离及PT柜、馈出断路器柜、母联断路器及母联隔离柜,进线和母联手动操作方式,三断路器同时只能合两个,设电气闭锁防误操作;母联和母联隔离防带电拉合隔离车,设机械与电气闭锁。

  变配电所按两台变压器为一组低压供配电模式。变压器选用10型节能干式变压器,为提高过负荷和防护能力,选择带机械通风的干式变压器和IP32防护箱体,附带温控器。电脑温控器:具有三相绕组、铁芯温度巡回检测及最大值显示,温度设定面板操作,温度传感器故障报警,手动(测试用)及自动温控启停风机,采集变压器带电信号误开门声光报警(附消音按钮),输出超温报警/跳闸触点(无源常开DC110V3A/AC220V5A),输入/输出开门行程开关触点(无源常开DC110V3A/AC220V5A),RS232/RS485标准通信接口(支持Modbus、TCP/IP协议)、数据存储及软硬件抗干扰等功能。温控器通过RS485标准接口,经适配通信接口模块接入电力监控管理系统现场控制站。

  低压开关柜采用组装式模数化抽屉式开关柜,开关、母线等器件的短路分断能力或短路耐受能力通过短路电流计算效验动热稳定。母联及主进三断路器就地采用专用PLC控制,PLC安装在低压母联柜内,进线失压延时断主进后,延时合母联;电源恢复延时断母联后,延时合主进,电源转换功能选择开关至少应有“自投自复”、“自投手复”、“自投停用”等三种位置状态,并具有电气闭锁、防误操作。PLC通过RS485标准接口(支持Modbus等标准通讯规约)接入电力监控管理系统现场控制站进行后台管理。

  低压侧设集中补偿滤波并联电容器串联电抗器组,既作功率因数补偿,又作抑制谐波处理。电网谐波水平满足GB14549的要求,系统补偿后的功率因数达到0.92以上。控制器具有RS485标准接口(支持Modbus等标准通讯规约),接入电力监控管理系统现场控制站。

  按负荷等级要求,低压侧设若干发电机电源母线段,平时由市电提供电源,当双路市电均失电,发电机电源方投入。按初步设计审查专家意见并经业主同意,变配电所设带旁路功能的PC级ATSE电源转换开关(3P+N),中性线重叠转换(先合后断),应急转换时间不设延时(固有转换时间小于0.1s),复位转换时间延时3min。

  3.发电机房

  选用高速柴油发电机组,柴油发动机采用电喷,闭式循环风冷散热的冷却方式,环保标准型,使用国产0号轻柴油(或-10号轻柴油),烟道排放达欧洲Ⅲ号以上标准;发电机采用无刷型永磁励磁装置,控制屏采用微处理器;发电机组满足海拔2500m要求的高原型(需对额定功率进行修正核算),满足里氏地震烈度8度的抗震要求。

  每台机组均设置机旁柜,配置机组短路保护、通断控制与隔离的断路器,并与并机控制柜(有2个机房)、电源配电柜一起并柜布置在发电机房配电控制室,发电机组的操作、运行可隔室操作。

  每台机组油箱间内设置不超过1m3的日用油箱,按机组额定荷载6~8小时储油,为燃料供应补充方便附移动式小型加油泵及输油管。

  4.电力监控系统

  在每个开闭站、变配电所和发电机房共构建29个现场控制站,分别对本站相关的所有变、配电设备进行连续不断的实时监控,共涉及各种仪表、PLC等3000多件;航站楼内规划1个电力监控管理中心,配置工程师主站,通过内部专用局域网与现场控制站互联,以实现对开闭站、变配电所和发电机房等供配电系统设备无人值守和集中管理的功能,并留有与航站区外部电力监控系统的互联接口。

  主要监控对象为高压配电柜、低压配电柜、变压器、直流电源装置、不间断电源(UPS)、应急照明电源(EPS)、应急自动转换开关(ATSE)、自备应急柴油发电机组以及计量用电能表。

  设备配电及控制系统

  设备配电及控制系统规划设计是根据给排水、暖通空调、消防排烟及灭火等系统与设备工艺要求,实现供电保障与安全运行,方便维护与检修。设计根据负荷等级及运行保障需要确定干线冗余,一级特别重要负荷采用双路电源(市电+市电/自备应急柴油发电机组)末端互投;信息及智能化系统采用专用电源,按设备需求双路电源末端互投;电梯、扶梯及步道采用专用电源,消防梯电源末端互投;机坪各种用电采用专路电源;公共区域大面积照明负荷采用双路(A电源和B电源)交叉配电。非消防一般负荷干线采用分励脱扣,火灾时由消防系统控制切非消负荷;平时由电力监控控制。电力系统规划如下干线电源:一般动力电源、应急动力电源、一般照明电源、应急照明电源、A或B照明电源、空调电源、弱电电源、专用设备电源、商业电源、广告电源、行李系统电源。

  放射式配电方式进线设隔离主开关;或增加速断保护装置;树干式配电方式,进线设隔离主开关加过负荷和速断保护装置。保护类开关选型考虑选择性及分断能力;功能类开关选型考虑短时耐受能力。

  1.配电间

  一般负荷单电源供电;消防及重要负荷双电源供电;采用放射与树干相结合的配电方式,按平面布置在配电间、设备机房MCC室及设备安装现场设置电力配电柜或配电控制箱(柜)。设计初期按50m供电半径原则规划末端配电系统,共计有139个配电间,设备机房现场也有57个MCC室,配电用罗盘箱(Binnacle)涉及66处。

  配电间内设计规划有A、B电源照明配电柜、应急照明配电柜(ALE柜)、通用动力电源配电柜、应急动力电源配电柜、电梯/扶梯/步道电源配电柜、弱电专用配电柜、商业用电配电柜、广告专用配电箱、A、B电源照明配电箱、辅助等电位接地端子箱等。

  MCC室内设计规划有暖通空调、给排水等动力设备电源配电柜、应急动力电源配电柜、CP盘及消防端子箱等。

  罗盘箱内规划布置应急照明电源、插座电源、动力电源、弱电电源、弱电专用电源、广告电源、消防端子箱、水炮控制盘及预留盘。

  2.设备配电及控制

  所有设备附近设控制柜(箱),就地配置手动/自动控制状态转换开关,可视物业管理要求选择运行方式,通过楼宇设备监控系统实现自动控制与集中管理。按如下条件选择设备电机的起动方式:

  (1)功率<18.5kW的普通排风机、水泵、新风机组PAU、空调箱AHU和功率<55kW的排烟排风机或双速排烟排风机采用直接起动方式。

  (2)功率≥18.5kW的普通排风机、水泵、新风机组PAU、空调箱AHU和功率≥55kW的排烟排风机或双速排烟排风机采用星三角降压起动方式。

  (3)设备有调速要求的采用变频装置起动。

  一般场所的风机盘管电源接自照明支路,就地设手/自动控制温控器;无人值守电气机房的风机盘管除就地设手/自动控制温控器外,温控器集中监控纳入BA系统;变风量末端装置VAVBOX就地设手/自动控制温控器,温控器集中监控纳入BA系统。

  泵坑采用模拟量探测器检测液位信号,4~20mA标准信号变送,就地液位控制器控制,BA系统单独设置水位溢出报警信号。

  航站楼内所有电梯、自动扶梯及自动步道由制造商提供了集中自动监控系统,电梯还配置了轿厢、主控箱、监控室三方对讲电话系统,系统客户工作站席位按管理需要分别设置在TOC和航站楼楼宇监控管理中心两处。

  3.电源插座

  根据各系统设备需求及业主房间使用用途要求,为各种用房固定、移动设备预设插座,如办公桌、计算机、电视、广告、柜台、航显设备、公用电话、标识、候机等,一般在信息点旁配置电源插座。

  设备机房内预留检修插座;走廊内设置清扫用的插座;卫生间设置烘手器、感应器专用出线口;清洁间设置三相开水器电源插座;吸烟室预留排烟设备、空气清新设备电源插座。

  所有插座支路配电箱内加电磁式剩余电流断路器保护。

  4.特定场所供配电

  针对VIP/CIP休息区(包括冠名厅等)、航空公司高舱位休息区、钟点客房、商业(零售、餐饮)、厨房等需二次精装设计的区域,设计前期按规划业态预留条件,并就此对实施单位提出深化设计限制原则,以便满足总体设计要求。

  照明系统

  照明系统规划设计,是根据使用功能、旅客与服务要求,勾画出让人体感官舒适的空间光环境,并在任何情况下,通过技术手段确保公共人员密集场所不会因突然断电引起楼内全暗无光,造成航站楼运营混乱。

  照明配电采用放射式与树干式配电相结合方式,分区域配电间设置照明配电柜(箱)、应急照明配电柜(箱)。大面积设备机房、开闭站、变配电所、独立区域、联检单位用房等就地设照明配电分盘;顶棚内配电箱柜安装在联络马道上。办票大厅、联检大厅、旅客候机大厅等公共空间照明均提供A、B电源(取自不同电源的不同变压器),提高区域照明的可靠性。

  1.典型区域照度设计标准,见表1典型区域照度设计标准

  2.灯具选择

  设计选用T5荧光管灯、紧凑型光源与电器分置的节能荧光筒灯、小功率金属卤化物等节能绿色光源灯具,布置灯具数量约55000盏,总功率不到3500kW,功率密度值低于《建筑照明设计标准》(GB50034—2004)标准中的目标限值。灯具选择满足以下要求:

  (1)采用低谐波、低噪声干扰、低眩光、高可靠性、高功率因数(功率因数大于0.95)的电子镇流器。

  (2)公共区灯具配光具有中心光强高的特性,光束角控制在30°以内,低功耗,采用暗光技术控制眩光。

  (3)电器3次谐波电流不超过基波电流的33%。

  (4)所有光源选用4000k中性色温。

  3.应急照明

  按照消防性能化疏散逃生策略,在出入口、走廊、疏散楼梯间及前室、大面积机房、迎送大厅、值机大厅、候机大厅等人员密集的公共场所等均设电光源型疏散照明及疏散指示标志,最小平均照度不低于1Lx;常规疏散指示标志由超薄LED型和蓄光型相结合设置,电光源型安全出口及疏散指示标志24小时点亮,安全出口及疏散通道门上方均设置电光源型安全出口指示标志;通道疏散指示标志安装在墙壁或柱或罗盘箱侧下方,或距地2.5m吊装,设置间距小于20m,个别区域设置少量埋地电光源型疏散指示标志。

  公共大空间区域采用非常规形式的疏散指示标识灯箱,标识系统由建筑专业综合布置,图形及安装方式统一规划,电气专业配合提供消防电源24小时点亮。

  备用照明最小平均照度一般不低于正常照明平均照度的10%;电气机房(变配电所、强弱电间)不低于200Lx;管理控制室不低于150Lx;消防泵房、气瓶间等不低于100Lx;其他设备机房不低于20Lx。

  安全照明最小平均照度一般不低于正常照明平均照度的5%;电梯轿厢、自动扶梯及自动人行道不低于5Lx。

  应急照明配电箱(柜)采用双路应急电源供电自动互投,部分内置EPS。为满足消防联动控制要求,配有源触点接收直流控制中继器与消防系统连接,考虑到EPS安全运行的重要性,将其纳入电力监控系统进行实时监控。

  4.智能照明控制系统

  通过配置1600多个支路控制模块达9000多个回路的智能照明控制系统,实现公共大空间照明的集中场景控制;行李机房及通道、大面积房间、公共走廊与连廊、员工走道等区域照明的就地人工与集中场景控制;员工卫生间、电气与设备管廊的就地自动探测与人工控制;以及标识与广告灯箱的集中控制。

  通过对全年室内24小时自然光亮度及照度计算模拟,得出室内各层亮度变化简图,据此设计合理配置室内光亮度传感器和灯具控制方式,结合控制策略以达到充分利用自然光之节能目的。另外,控制策略中加入航班管理信息,灯控与航班运行相结合,优化航站楼的能源运营管理。

  防雷、接地及安全保护系统

  防雷、接地及安全保护系统规划设计,是从建筑、物(设备)及人身三位整体安全出发,侧重面对自然灾害所采取的有效防范措施。设计突出等电位联结做法,处处体现传统法拉第笼与整体防雷新概念的结合,充分利用建筑构造及建筑材料做为防雷装置,既防直击雷,也防感应雷,限制雷击电磁脉冲对电系统与设备造成的影响。

  通过计算航站楼年预计雷击次数N=14.25次/年,确定按第二类防雷建筑物设防;电子信息系统雷击电磁脉冲防护等级A级。航站楼防雷、接地及安全保护系统设计有如下特点:

  (1)利用整个航站楼(含登机桥)金属屋面(包括天窗、排水天沟等设施)作接闪器。

  (2)利用建筑物外侧钢结构柱、幕墙钢结构柱及金属构件或外墙混凝土结构柱内钢筋做防雷装置引下线。

  (3)利用基础底板承台桩基内的结构钢筋自然做接地装置,设计共用接地极电阻值<1Ω。

  (4)利用钢结构、钢网架构成等电位连接,以减小电位差。

  考虑到当地土壤电阻率较高,为保证接地电位均衡和设计接地电阻阻值满足要求,并结合航站楼施工需回填土的地貌特点设计降阻措施,计算要求建筑物周圈回填土壤电阻率<350Ω·m。

  智能楼宇管理系统

  智能楼宇管理系统(简称IBMS)规划设计,是在舒适、快捷、有效服务的要求前提下,实施节约人工成本、优化运行方式、降低能耗的措施。航站楼规划1个管理中心和4个值班室,基于建筑设备监控系统完成建筑物内机电系统与设备正常运行的集中管理与维护,配置2191台DDC及扩展模块,监控点数达19790点;通过与智能照明监控管理系统、电力监控管理系统、电梯/自动扶梯/自动步道监控管理系统等网络互联,构建IBMS集成系统,实现水、电、气等能源管理和分析,以及物业信息管理和综合处理。

  建筑设备监控系统包括下列子系统:

  (1)暖通空调自动化系统,包括:AHU、PAU、CCU、VAVBOX、通风机、排风机、热风幕、冷源、热源、循环泵等;

  (2)给排水自动化系统,包括:生活热水系统、排水排污泵、雨水泵等;

  (3)屋顶电动天窗自动控制系统,包括:通风、排烟天窗和排烟阀;

  (4)幕墙电动窗自动控制系统,包括:通风和排烟窗;

  (5)其他设备,包括:自动门等。

  系统可依据各种针对性的控制策略,通过对空调送排风、顶棚电动天窗、幕墙电动窗的综合管控,充分利用室外空气自然通风,以确保大空间室内舒适效果的同时达到节约能源的目的。

  火灾报警及联动控制系统(FAS)

  航站楼按一类建筑一级保护对象,采用总体保护方式设防,规划1个消防管理中心和4个值班室,配置26台主机报警监控点数达30000点。FAS涵盖多子系统组成,并与相关系统通过网关接口互连,各系统在消防控制中心应有独立的显示操作界面,应包括下列子系统:

  (1)空气采样烟雾报警子系统;

  (2)电气漏电火灾报警子系统(电力监控系统);

  (3)气体灭火控制子系统;

  (4)水喷雾灭火控制子系统;

  (5)水炮灭火控制子系统;

  (6)燃气(人工煤气)探测报警控制系统;

  (7)公共广播系统(应急广播系统);

  (8)安防系统(CCTV系统、门禁系统);

  (9)楼宇监控系统。

  线路敷设

  线路敷设规划设计在航站楼电气工程中是任务量大且繁杂的工作,处理的不好直接影响日后的正常运行,所以非常重要。首先,是各电气系统缆线的选型,必须符合载流量、电压降及动热稳定校验,其耐火阻燃性能符合规范及消防性能化要求;其次,是根据建筑构造、布局特点、敷设环境采用不同形式的敷设方式,以减少损耗、节约材料、方便维护为原则,完成各种电气系统的能量输送。航站楼主要涉及下列特定场所的线路敷设:

  (1)电气管廊规划及缆线敷设;

  (2)钢管柱(下部混凝土柱)规划及缆线敷设;

  (3)屋顶顶棚马道规划及缆线敷设;

  (4)配电间规划及缆线敷设;

  (5)设备机房规划及线路敷设;

  (6)罗盘箱规划及线路敷设;

  (7)值机岛规划及线路敷设;

  (8)弱电间规划及线路敷设;

  (9)DCR、SCR规划及线路敷设。

  电气绿色专项

  绿色专项规划设计是在《建设绿色昆明长水国际机场航站区工程专项设计任务书》的总体要求下,电气专业主要从照明设计节能、变配电设计节能及可持续发展、楼宇自控管理系统应用、节能与环保材料及产品应用、人性化设计等方面综合体现。

  高、大空间场所照明按整体基准平均照度设计

  高、大空间场所照明设计要达到照度标准似乎不太困难,但要在服从建筑装饰和确保节能标准前提下,满足眩光限制、照度均匀度等使用功能要求也不是一件易事。建筑规划从节能环保和装饰美观的角度出发,要求航站楼内功能性场所照明均采用直接照明方式,灯具安装不允许采用落地或立杆方式,仅个别装饰性照明采用间接照明(图1)。

  虽然《建筑照明设计标准》(GB50034—2004)第5.2.10条对交通建筑的部分房间或场所照明标准值进行了规定,但昆明长水国际机场航站楼存在若干场所均在一个空间内的情况,若按场所功能分区概念确定设计照度标准,图2所示不同场所的照度标准用颜色区分,整体空间要求是不均衡的,相邻场所照度值差也很大。因灯具安装位置的限制,会存在两方面的问题。一方面,设计光照度分区不可能与场所功能分区完全对应;另一方面,建筑周边及场所周边构型也存在遮挡或曲面或尖角,灯具位置已定仅从改变光源功率及灯具光通量或灯具配光,设计很难保证规范要求“场所内一般照明照度均匀度不应小于0.7,相邻场所周界照度均匀度不应小于0.5”的规定。因此,分析了使用功能需求和灯具安装位置及数量,设计首先确定了一个300Lx的基准平均照度,整个空间选用光源功率(150W陶瓷金卤灯)一致、外形相同的灯具,根据场所安装高度不同选择三种配光曲线的灯具,以保证整个空间舒适均匀的视觉效果。

  从施工完成的效果来看完全满足使用功能需求,总结有如下好处:

  (1)针对值机柜台、安检柜台等需要验证场所可采用局部附加照明提高实际照度水平到500Lx标准值。

  (2)不同功能分区可以通过标识、广告、建筑装饰、商业照明、景观照明等综合构成的典型光空间环境加以区分。

  (3)照明功率密度值可以控制在10W/m2以内,节约电能。

  (4)选用150W陶瓷金卤光源发光效率高,光源一致维护性好、空间色差小。视功能区域照度要求部分灯具光源也可选用70W或250W减少或

  增加照度水平,但存在色差、电器更换等缺点。

  从旅客体验出发构建光环境

  设计初始分别从出发和到达流程思考旅客的体验,来配合建筑装饰吊顶进行照明规划,整体描述构建光环境,通过流程的不间断衔接性感受各功能分区光与建筑空间构成区域效果,体现不经意间让旅客有明显的场所认知性和交通引导性。

  光源主要选择小功率金卤灯和节能型荧光灯,为避免视觉色差对旅客造成不必要的生理负担,在同一空间内尽量不采用混用光源。

  1.出发流程

  主要经过的功能空间:航站楼入口车道边—值机大厅—安检或联检大厅(国际)—通道—候机大厅—固定登机桥。

  为美观楼前高架桥道路照明设计未规划高杆灯,入口车道边照明由挑檐顶棚下照灯和外挑檐投光灯间接照明负责,挑檐顶棚下照灯布灯方案同室内顶棚一致。当每个去机场的旅客,首先映入眼帘的是航站楼南屋面外挑檐八字冲天壮美的建筑造型,夜间LED投光灯打亮八字造型,结合外彩带表面LED光带,炫动飘舞勾勒出入口立面诱人的效果美轮美奂,此时的道路亮度已不需要开启顶棚下照灯。

  旅客进入航站楼沿着钢连桥往下进入值机大厅办票,值机岛内设局部照明确保办票柜台验证操作视觉准确;办完票经过中央通廊到达安检区,通过安检再沿中央通廊进入候机区,整个三层外露空间均置于大屋面下。

  固定登机桥设计地面平均照度150Lx,采用明装节能筒灯结合建筑装饰在条缝吊顶内安装。

  航站楼中央屋脊天窗从南到北,白天能给人“一线天”的感觉,夜间天窗LED景观照明能形成多彩视觉的“一条光带”,总能给旅客带来良好的方向性视觉感受。

  2.到达流程

  主要经过的功能空间:固定登机桥—到达通道—行李提取大厅—联检大厅(国际)—迎客大厅—航站楼出口车道边。

  行李提取大厅设计地面平均照度300Lx,建筑梁间吊顶采用明装节能筒灯;联检大厅(国际)建筑梁下吊顶采用明装35W小功率金卤筒灯结合条形荧光灯间接反射装饰照明。

  3.非公共区

  办公等非公共区大量选用高效、易于维护的T5荧光灯灯具。

  功能与需求决定智能照明控制

  为达到航站楼绿色环保节能要求,高大空间尽量利用自然光并辅以人工照明的亮度控制需要通过智能照明控制系统实现;公共卫生间照明、公共区域公共通道照明、屋顶顶棚内检修照明、非公共区卫生间无人节电照明、非公共区走道照明、机电管廊照明、大面积机房照明、标识灯箱照明、广告灯箱照明、机坪高杆灯照明等大面积或大量的管理区域需要编程场景控制或集中管理控制;航班信息管理与使用区域照明的联动转换也必须通过两个系统间信息交换实施;有了智能照明控制管理系统5万多盏灯具信息的管理变得简便易行。

  照明控制三条设计原则:依据功能分区制定开灯时间表满足基本使用要求,结合航班信息规划调整灯光运营区域转换模式;结合日光分析结果,周边规划个别单灯控制方案,不断调整、修正确定开灯时间方案,尽量利用自然光以节约能源;与照明区域商业、广告、景观照明控制相协调。照明主要采用支路控制,控制模块安装在就地照明箱内,服务器、管理工作站等集中管理设备在航站楼楼宇管理中心。

  1.按管理需求,现场设置智能照明开关实现就地手动场景控制

  (1)员工卫生间

  场景1:男/女卫生间灯具全开/关

  场景2:男/女卫生间排气扇全开/关

  场景3:手/自动设置

  场景4:预留

  (2)公共卫生间

  场景1:男卫生间灯具全开/关

  场景2:男卫生间排气扇全开/关

  场景3:女卫生间灯具全开/关

  场景4:女卫生间排气扇全开/关

  场景5:除暗槽灯外,男卫生间其他灯具全开/关

  场景6:除暗槽灯外,女卫生间其他灯具全开/关

  场景7:卫生间入口处筒灯全开/关

  场景8:卫生间入口处暗槽灯全开/关

  (3)走道

  场景1:走道灯具全开/关

  场景2:走道1/2灯具开/关

  场景3:走道另1/2灯具开/关

  场景4:预留

  (4)地下管廊

  场景1:入口处相邻两侧的灯具全开/关

  场景2:入口处相邻两侧的1/2灯具开/关

  场景3:入口处相邻两侧的另1/2灯具开/关

  场景4:入口处相邻两侧以外的其他所有灯具

  开/关(只针对本配电盘)

  (5)设备机房

  场景1:设备机房灯具全开/关

  场景2:根据现场情况最终确定

  场景3:根据现场情况最终确定

  场景4:根据现场情况最终确定

  (6)面积较大的办公室或其他用房

  场景1:房间灯具全开/关

  场景2:根据现场情况最终确定

  场景3:根据现场情况最终确定

  场景4:根据现场情况最终确定

  (7)屋面马道内

  场景1:本配电盘配电的马道灯具全开/关

  场景2:本配电盘所属屋面建筑分区的马道

  所有灯具全开/关

  场景3:预留

  场景4:预留

  2.典型控制策略

  (1)屋顶照明控制

  屋顶照明系统含顶棚内马道检修照明和向下照射大空间区域照明两部分。机场管理人员可根据具体时间和实际情况,结合室内外环境亮度对相应部分照明灯具进行控制。

  根据建筑物内各区域感受的不同日光照度和功能用途划分向下照射照明控制区域,每个分区内照明控制划分A、B电源两部分(均布各带50%负荷)独立支路。

  任何照明分区内,有五种状态可供选择:

  ①所有照明支路关闭—全关。

  ②A、B电源部分支路开—50%开。

  ③A或B电源部分支路与应急照明开—25%开。

  ④应急照明开—最小疏散照度。

  ⑤所有照明支路开启—全开。

  任何不划分照明支路的分区内,有两种状态可供选择:

  ①所有照明支路关闭—全关。

  ②所有照明支路开启—全开。

  航站楼内屋顶直照的大空间内部装亮度探测器检测典型区域亮度,照明控制系统可根据检测值调整预先设定的照明场景。探测器检测到的亮度值宜连续或至少可区分三种不同的亮度,亮度范围的上下值可以设置,探测应能反映典型区域四周的亮度的变化。为达到制定的亮度控制需求,专业照明厂家可结合自身系统确定探测器的特性和数量。

  航站楼内靠外窗受日光照射影响,局部1~2盏灯根据亮度探测器单独控制。

  照明控制系统应基于天文时钟,按照昆明浑水塘地区的纬度和经度编写程序,将日出、日落、季节变化和绝对时间结合起来调整场景模式。时钟控制和上述的亮度控制一起作用,根据不同的时间和亮度值,可控制出适宜的照明效果。

  (2)大面积房间、公共走廊与连廊、员工走道等区域照明控制

  按功能分区设置有航班、无航班或正常工作、值班(清扫)不同场景的照明控制,均采用照明支路控制。前述按管理需求就地设遥控开关(四位),现场手动控制。

  航站楼周围有外窗房间采用室外亮度控制和时钟控制相结合进行辅助控制。

  公共区照明场景组合原则,保证同一时间:

  ①所有照明支路关闭—全关。

  ②A、B电源部分支路开—50%开。

  ③A或B电源部分支路与应急照明开—25%开。

  ④应急照明开—最小疏散照度。

  ⑤所有照明支路开启—全开。

  (3)电气与设备管廊照明控制

  按人员运行维护管理需求设置场景,从人流的角度考虑进出入口相邻段开/关,兼顾其他段整体开/关;考虑不同段、不同时进出顺序控制及优先级控制。管廊就地入口处设遥控开关(四位),手动/自动控制,均采用照明支路控制。

  (4)卫生间照明控制

  员工卫生间采用照明支路控制,室内入口处设遥控开关(四位)及人体感应探测器(吸顶),现场手动/自动控制;中央管理可根据航班信息及时钟设置正常工作、值班(清扫)等场景。其中换气扇按换气次数可定时开启,输出联动模块(无源常开触点),通过建筑设备监控系统联动总排风机。公共卫生间采用照明支路控制,清洁间内设遥控开关(八位),现场手动控制;中央管理可根据航班信息及时钟设置正常工作、值班(清扫)等场景。其中换气扇按换气次数可定时开启,输出联动模块(无源常开触点),通过建筑设备监控系统联动总排风机。

  (5)标识、广告灯箱照明控制

  根据航班信息及航站楼运行时间表设置灯箱照明控制,系统采用照明支路控制方式,火灾时FAS超驰控制切除灯箱照明。

  顶棚灯具安装方式考虑检修与维护

  高、大空间场所照明设计往往忽视的是高空安装的灯具及敷设的线路检修困难问题,灯具及线路损坏因采用常规维护方式无法触及而得不到及时修复的情况比比皆是,运行人员怨声载道。昆明长水国际机场航站楼设计初始就由建筑专业综合顶棚吊顶板排布、灯具定位原则、顶棚内钢网架结构等各种因素最终确定马道规划,主要解决高大空间顶棚上人、灯具安装及管线敷设

  施工期间,顶棚吊顶板方案与灯具定位也几经变化,从初始的板洞定位到板缝定位安装,灯具在马道上的安装条件相对愈来愈差(图5),可见最终要求灯具安装固定位置在马道正中直线下方,因顶棚吊顶为曲面,马道距灯具的垂直高度不是固定值,这些条件给灯具的安装带来了很大的难度。设计灯具安装要考虑解决以下几方面的问题:

  (1)固定牢靠不坠落,安装调节定位精度高;

  (2)尽量降低总荷载,减轻钢结构的承重负担;

  (3)安装工序简单、快捷,保障施工进度;

  (4)日常运行维护简便、安全。

  灯具安装的支、吊架方案经过反复比对、样品试验、研究论证,最终确定实施方案采用简单机械方式辅以人工操作,要求运行维护人员能站在马道上操作安装灯具到位,能将灯具人工提升到马道上进行更换维护,安装、更换整个过程各环节应确保人员及设备的安全。

  灯具安装及制作支、吊架应满足下列要求:

  (1)采用耐高温轻质合金材料,自重不超15kg,额定荷载大于10kg(按一盏灯重量)。

  (2)支、吊架整体安装符合马道结构要求,要求安装灯具能在水平及垂直方向调整,以便对准吊顶安装到位。安装不应采用焊接固定,附件调整移动应平滑,安全牢靠,阻尼小,应采用防老化、防锈死材料。应具备各种安全固定、防滑、防脱落锁具、防坠落安全网和安全链等安全措施。

  (3)下照灯具安装相对位置,须保证灯具中心轴线与吊顶板条缝孔洞水平投影的中轴线重合;灯具下沿口尽量与吊顶板孔洞的上沿口齐平,安装误差不超过30mm。

  (4)支、吊架应有电缆敷设位置,电缆敷设方式符合安装规范,排列整齐,不能影响灯具或灯具支、吊架的移动。灯具电源随缆采用450/750V阻燃耐高温丙乙橡胶绝缘软电缆,铜导体规格截面不小于3mm×1.5mm,与马道侧面预留接插灯具电源的工业电源连接插座(250V10A,公母带锁,母口空接)公口连接。

  航空障碍标志灯

  依据《国际民用航空公约附件14-机场》(国际民航组织理事会)文件相关内容规定要求,结合建筑屋面构型,设计选用46盏B型中光强红色闪光航空障碍灯,布置在屋脊透明天窗的两侧及周边屋面的高侧,结合机坪近机位高杆灯上设置的航空障碍灯,整体构成航站楼航空障碍灯体系。航空障碍灯符合民用航空行业标准《航空障碍灯》(MH/T6012—1999),有效光强2000±25%cd,每分钟闪光次数20~60可调(初整30,与机坪高杆灯上航空障碍灯相协调),灯具平面布置间距不超过120m,显示航站楼建筑最高点基本轮廓。

  下照灯具安装相对位置示意电源由顶棚内就近的应急照明配电盘提供,根据建筑布局规划若干同步闪光控制单元(器)及SPD保护,统一室外亮度及时间控制。控制器电源输入电压范围:90%~110%额定电压;电源输入、控制和监视接口应能耐受3000A、8/20μs的短路电流脉冲和6000A、1.2/50μs开路电压脉冲。

  航空障碍灯设独立避雷短针保护,引下线接入整体防雷系统。

  刘侃 陈钟毓

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