任 紅,董 藝
(北京市建筑設計研究院有限公司,北京 100045)
中華人民共和國行業標準《會展建筑電氣設計規范》編制,由北京市建筑設計研究院申報,經住建部2009年《關于印發〈2009年工程建設標準規范制訂、修訂計劃〉的通知》(建標〔2009〕88號文)批準立項。歷經了申請立項申請、項目啟動、調研及初稿、征求意見稿、送審稿、強制性條文、報批稿等階段。
本規范的主要技術內容是:1.總則;2.術語和代號;3.供配電系統;4.配變電所;5.自備電源裝置;6.低壓配電;7.配電線路布線系統;8.常用設備電氣裝置;9.電氣照明;10.防雷和接地;11.智能化集成系統;12.信息設施及布線系統;13.信息化應用系統;14.建筑設備管理系統;15.公共安全系統;16.電磁兼容;17.電氣節能。
《會展建筑電氣設計規范》JGJ333—2014已經印刷出版,預計2014年12月1日起實施。
會展建筑的主要特點之一即空間高大。本規范對這些場所照明系統燈具的選型以及照度功率密度值的確定給出了具體的技術參數要求。要合理選擇照明設備、劃分控制區域,并從節能的角度出發充分利用天然光,將人工照明與天然采光有機的結合。
會展建筑的主要特點之二即人員密集。應急照明是涉及安全的基本設施,是會展建筑照明設計的重點,而應急照明是疏散照明、備用照明、安全照明的總稱。在設計中,究竟哪些場所須設應急照明,具體設置什么性質的應急照明,其照度值及連續供電時間如何要求等,本規范依據國家現行防火設計規范的相關規定,結合會展建筑場所的特點和需求,對應急照明做了較為全面的梳理和明晰的規定,進而可規范設計。
本節規定了會展建筑主要室內場所的色溫選擇、照度標準值、照明功率密度值等要求。需要注意的是:當多功能廳的功能是以舉辦大型會議為主時,建議其色溫選擇暖色;規范對凈空高度不大于16m的展廳、登錄廳、公共大廳等高大空間場所的照明功率密度值進行了限定。
1.2.1 燈具及其附件的選擇及布置
(1)一般展廳凈高為:甲等不小于12m、乙等不小于8m、丙等不小于6m。燈具、光源及容量的選擇不光決定了燈具數量、布置方案,也對照度均勻度、眩光指數等參數造成影響。因此應根據現場情況合理選擇光源、燈具。
(2)正常照明光源應優先選用具有高顯色性的金屬鹵化物燈、陶瓷金鹵燈等,應急照明光源應選用大功率單端熒光燈等可快速點燃的光源。
(3)因會展建筑多高大空間,應選擇高效、長壽命光源、燈具,同時也應考慮安全防護及檢修維護方式。
(4)燈具的安裝位置應與建筑及結構形式特點有機結合,天然采光良好的場所,應根據天然采光方式調整布燈方式;無吊頂區域燈具外觀、顏色(含鎮流器)應與建筑裝修風格一致,以滿足建筑美觀要求。
1.2.2 自然采光要求
(1)除特殊要求的展廳外,展覽建筑應有自然采光。展廳的采光系數標準宜符合現行國家標準《建筑采光設計標準》GB50033的規定。
(2)展覽建筑的展廳不宜采用大面積的透明幕墻或透明頂棚以減少過度的自然光對展覽的影響。
1.2.3 交叉供電的要求
由于展廳照明多采用高壓氣體放電光源,失電熄滅后即使電源迅速恢復仍需再啟動時間。建議采用兩條分別引自不同變壓器或不同饋電干線的電源,各帶50%照明燈具的交叉供電方式,可大大降低故障的影響,提高照明安全可靠性。
1.3.1 安全照明
會展建筑,特別是特大型、大型會展建筑,建筑體量大、人員密集,在緊急情況下保證所有人員在短時間內安全撤離現場尤為重要。正常照明系統失效時照度降低,是人眼的暗適應過程,應急照明的照度值越高,暗適應過程就越短。為了安全的目的,設置安全照明且照度值不宜低于一般照明照度值的10%的要求。
1.3.2 疏散指示標志及疏散導流標志
(1)展廳等高大無柱空間宜采用地面設置的燈光疏散指示標志。甲等展廳的展覽面積大于1萬平方米,人員密集且不利于疏散,需減少疏散指示燈間距以便引導人員迅速疏散;故提出疏散指示標志間距不大于5m的要求。
(2)高大空間區域結構復雜、使用方式多樣,傳統的疏散指示標志設置難以滿足國家現行相關標準的要求。設計時應劃分主要消防疏散通道并設置能保持視覺連續的疏散指示標志,可以在發生火災時有效的幫助人們及時識別疏散方向,以確保迅速、順利的疏散,避免造成傷亡事故。
(3)一般情況下,甲等、乙等展廳設有貨運大門,具備集裝箱貨車直接進入展廳裝卸貨物的條件,當貨運大門上設置消防時可以聯動開啟的疏散門供人員疏散時,可將安全出口標志燈設于門洞兩側明顯部位,更利于人員疏散。
(4)因特大型、大型會展建筑體量大,應急疏散照明和疏散指示燈數量多,人員巡檢難度大。采用集中控制型應急照明和疏散指示系統可以進行自動巡檢,節省人力資源,防患于未然。但需要注意的是,集中控制型系統及總線需具備保護功能,避免因系統或總線故障造成疏散系統失效,延誤人員疏散。
1.3.3 會展建筑EPS應急電源裝置的規定
EPS的額定輸出功率不應小于所連接的應急照明負荷總容量的1.3倍。本款要求的1.3倍是指應急照明普遍采用節能型光源時的照明負荷。采用其他光源時,EPS的額定輸出功率需相應調整。
1.4.1 大型、特大型展覽建筑照明控制要求
大型、特大型展覽建筑應采用照明智能控制系統,可對各區域進行不同的場景模式設定及控制,實現方便管理、節約能源的目的。
1.4.2 照明智能控制系統的功能要求
(1)宜采用分布總線式照明控制系統,模塊化結構,分散式布置。
(2)每個控制器宜內設微處理器和存儲單元,當系統出現故障的情況下仍可以獨立地完成各種控制功能。
(3)為防止瞬間停電造成燈具長時間熄滅,系統應具有斷電自鎖功能。
(4)現場控制器宜具備實時的負載反饋功能,監控工作站能讀取每個回路或每個模塊的實時電流值,以確定回路的真實運行狀態,監視燈光回路是否損壞并報警。
(5)采用照明管理系統控制應急照明時,應與火災自動報警系統實現聯動,火災時,消防控制中心應能自動強制開啟相關區域的應急照明,并滿足相關消防規范的要求。
(6)安裝在現場的智能面板應具有防誤操作的功能,以提高照明控制的安全性。
新中國國際展覽中心展覽面積約100000m2,單體展廳面積約10000m2~15000m2。展廳為高18m大跨度平屋頂,南北向采用三角桁架支撐(間距18m),東西向布有檁條(間距3.9m)。屋頂及墻面設有天窗、高側窗,所有外窗均為可用于自然排煙的電動開啟窗,開窗面積為展廳面積的5%,滿足規范對自然排煙開窗面積的要求。展廳平面示意見圖1。

圖1 展廳平面示意圖Fig.1 Exhibition room sketch map
本工程按高檔展廳設計,照度標準300lx;同時也應設置多種照明場景,以滿足不同類型展覽的需要。光源的選擇及燈具安裝布置要求如下:
綜合本工程特點、需求,選用400W金屬鹵化物燈、150W陶瓷金屬鹵化物燈、4×42W節能燈三種燈具相結合的照明方式。充分利用金屬鹵化物燈光效高、顯色性好、壽命長等的特點,作為展廳的主要照明;節能熒光燈雖然光效較低、壽命相對較短,但其可以瞬間點亮的特性彌補了金屬鹵化物燈再啟動時間長的缺點,作為火災應急照明使用。通過三種燈具組合,既滿足不同展覽對光環境的不同要求,也滿足了規范中對火災應急照明的照度要求。
根據建筑及結構形式特點,采用直接照明方式,按9m×7.8m間距布置燈具,各燈具均沿結構桁架、檁條吊裝,安裝高度15~18m。各燈具均應選擇節能高效燈具,且所有燈具應保證外觀的一致性。具體燈具布置見圖2。

圖2 展廳燈具布置圖Fig.2 Exhibition room lighting layout
利用DIALux Germany照度計算軟件,將建筑、結構相關參數分別輸入DIALux軟件中建立展廳模型,選擇相應的燈具、光源參數建立計算模型,見圖3。

圖3 展廳照度計算模型Fig.3 Illumination calculation model for Exhibition room
通過軟件設計了(400W+150W)全金鹵燈照明、400W金鹵燈照明、150W金鹵燈照明、節能燈應急照明、自然光(以冬至日16:00時為例)5個燈光場景,并利用該軟件分別進行模擬計算,將計算得出的各場景地面平均照度、功率密度值及各偽色表現圖列入圖4中以供對比。

圖4 各照明場景偽色表現圖Fig.4 False color rendering for lighting scenes
由圖4可見,400W金鹵燈及150W金鹵燈同時開啟既可滿足設計300lx的照度要求,400W金鹵燈開啟可滿足一般展覽的照度要求。同時本設計滿足規范對功率密度值的嚴格要求。
因展廳為滿足自然排煙要求設有天窗、高側窗,有良好的自然采光條件,所以特別加入了自然光場景進行模擬計算。從計算結果可以看出,在冬至日16時仍能保證近50lx的地面照度,利用天然采光就可滿足日常清掃、維護的照度需要,減少對電力照明的依賴,大大節約了能源。
系統設計時,將每列同種光源燈具由相應配電盤內獨立照明支路供電,可實現各列獨立控制。所有照明出線支路均集中納入EIB智能燈光控制管理系統,并將上位機設于中控室內。工作人員在中控室內既可根據各展廳展覽的需求、自然采光情況及實際需要,非常靈活的分別控制各展廳各列燈具開關狀態,最大限度的減少了電能消耗。
合理的燈光配置、靈活的照明控制為主辦方節約了大量人力、物力資源,同時也為各參展方提供了良好的展廳照明環境。從2008年3月至今,北京新中國國際展覽中心已經歷了上百次各種規模、各種類別展覽的實際考驗,特別是成功舉辦了四屆國際汽車展,取得了很好的社會效益和經濟效益。本展覽中心照明工程實景見圖5。

圖5 展覽中心照明示例Fig.5 Exhibition room lighting example
《會展建筑電氣設計規范》的編制,是在多年相關工程經驗總結及廣泛調查研究的基礎上編制的,結合會展建筑的特點將現行規范涵蓋不到的技術點、難點予以明確。本文對電氣照明章節重點條目進行解析,結合工程實例,介紹展廳照明設計方法、方案,供廣大設計人員參考。
[1] 中華人民共和國住房和城鄉建設部,中華人民共和國國家監督檢驗檢疫總局.建筑照明設計標準GB50034—2013[S].北京:中國建筑工業出版社,2014.
[2] 中華人民共和國住房和城鄉建設部.展覽建筑設計規范JGJ218—2010[S].北京:中國建筑工業出版社,2011.