某游泳館配電及照明設計淺談

孫巖同濟大學建筑設計研究院 (集團)有限公司 (上海200092)

陸燕歐司朗企業管理有限公司上海分公司 (上海200001)

0 引言

項目建筑由游泳池、跳水池及室內外戲水池幾部分組成。游泳館部分形狀婉如橄欖球狀，長約103.9m，中部最寬60 m，內設一個50×25 m2標準比賽游泳池（八泳道泳池），屋頂最高點22.84m，最低點高11.6m，觀眾席1843個座位。跳水館部分屋面看似貝殼狀，內設25×25 m2標準跳水池，分別設有1 m、3 m、5 m、10m跳臺（板），室內最高點為36m，最低點為9.4m，觀眾席750個座位。工程完成后，舉辦過全國跳水錦標賽及單項跳水世界杯賽，均進行了電視直播比賽實況，使用效果良好。

1 負荷分級及供電電源

1.1 負荷分級

游泳館、跳水館的電力負荷分級根據相關國家規范、工程規模及建設部門的要求，應能舉辦全國跳水錦標賽及單項跳水世界杯賽。因此，按《體育建筑設計規范》JGJ 31[1]中表1.0.7體育建筑等級 (見表1)和表7.1.1游泳設施規模分類來劃分，本項目建筑等級為甲級中型游泳設施規模。

表1 體育建筑等級[1]

游泳館、跳水館中各個區域的電氣設備電力負荷，如比賽場地、主席臺、接待室、VIP貴賓室、廣場照明、計時記分控制室 (計時記分裝置)、計算機房、通訊機房、廣播機房、電臺和電視轉播、新聞采訪攝影電力、LED顯示屏控制室、游泳和跳水設備等的電力用電按一級負荷設計。消防設備（包括消防泵、防排煙風機、消防電梯、消防控制中心、應急疏散照明等）、比賽場地的備用照明用電、走道照明、值班照明、安防系統用電為一級負荷。客梯、自動扶梯、空調、排污泵、生活水泵用電為二級負荷供電。其它室內外戲水池及輔助設備用電為三級負荷供電[2]。

1.2 供電電源

根據上述用電負荷分級，擬由附近市政不同區域變電所分別引來兩路10 kV雙重電源，要求兩路電源不能同時停電，確保一二級負荷供電的可靠性。

2 用電負荷統計

游泳館由游泳池、跳水池、室內外戲水池及輔助建筑等幾部分組成，應根據建筑各部分的使用性質和各相關專業提供的技術資料計算出其用電負荷，見表2。總計算功率為1751.3kW，總視在功率為1903.6kVA，因此選擇兩臺2×1 250 kVA變壓器。

表2 游泳館主要建筑用電負荷表

3 變電所的設置

2002年，山東永安轉讓股權，金斯頓正式接棒。金斯頓隸屬于山東黃金集團，主要生產陶瓷產品。而此時，山東男籃的“三駕馬車”相繼進入職業生涯的暮年。王治郅、姚明等后起之秀，踏上了NBA的征程。更廣闊的畫卷，更宏大的命題，正在中國籃球面前徐徐展開。山東隊，也迎來了吐故納新的時期。

4 配電干線設計

4.1 配電方式的確定

梨園水分管理結合施肥進行，每年春季發芽前和秋施基肥后各澆1次透水，其他時間根據降雨情況，適時澆好花前、花后、膨大期及防凍水。注意雨季排水，防止積澇。

4.2 各配電箱（柜）的設置

消防泵、噴淋泵、消控中心、排煙風機、客梯、應急照明、比賽場地照明、VIP貴賓室照明、通訊機房、媒體轉播電力、新聞采訪攝影電力、計時記分控制室、顯示屏控制室、廣播機房、主要空調機組等配電箱（柜）分別設置在各自的控制室或設備用房內。消防用電配電箱設明顯標志，其它配電箱等設置在配電間及豎井內。

在地下一層設10 kV變電所，由上級電業區域變電所引來兩路10 kV電源進入電纜進線室后分配至10kV變電所內。變電所設置高壓配電柜、變壓器、低壓配電柜等設備，變電所內設置2臺干式變壓器(2×1 250kVA)，變壓器的接線方式為D/Yn-11。運行方式為高壓側采用雙電源單母線分段運行不絡方式，繼電保護采用微機綜合保護裝置,計量設置在高壓側。低壓側設置無功補償，采用并聯電容器組無功補償裝置，高壓側補償到0.9以上。考慮到應急供電的可靠性，在變電所附近專設應急配電間，預留柴油發電機連接接口，應急電源的配出均由此引出。

比較重要的、容量大的用電設備采用放射式配電，容量小的用電設備采用放射式與樹干式相結合的配電方式。電力與照明線路分開供電和敷設。對于比賽相關電力及消防設備一級負荷由變電所引兩路（一常一備）220/380 V電源專用線路放射至負荷末端配電箱（柜），箱（柜）內設ATS自切自復裝置（比賽燈光照明供電則采用自投不自復ATS裝置）。

5 游泳池、跳水池的場地照明設計

5.2.2 跳水池的照明燈具設置及計算照度

5.1 游泳池、跳水池的照度標準

游泳池、跳水池的照度標準應根據《建筑照明設計標準》GB50034[3]表5.3.12-1無彩電轉播的體育建筑照度標準值（見表3）及表5.3.12-2有彩電轉播的體育建筑照度標準值（見表4）進行設計。

跳水池場地上空照明馬道的設置與游泳池相同，布置在跳水池跳臺的兩側。分別距池中心14.5 m和20.1m，高度分別為11.6～15.4m和20.0m，長度分別為27.0m和32.0m。為減少燈光投射水面的光線對裁判、運動員、觀眾等產生視覺影響，需精確調整每個燈的高度和投射角，達到限制照明燈具的眩光及水面的反射光。跳水池的燈具選擇如下：當照明模式為高清彩電（HDTV）轉播時，選擇的燈具型號及數量為：MVF401MB燈具47套，MVF028/1KW燈具24套，MVF403/A5燈具9套。照明計算值為水平照度2 609 lx，垂直照度1631lx。當照明模式為彩電轉播時，燈具選擇強光泛光燈MVF401MB燈具32套，投光泛光燈MVF028/1KW燈具20套，投光泛光燈MVF403/A5燈具7套。照明計算值為水平照度1952lx，垂直照度1 165 lx。觀眾席照明燈具選擇TANGO400W燈具14套，應急照明燈具選擇 QVF136/1KW9套。各區域照度和其它跳水館運行的各種照明模式（練習、比賽、電視轉播）及開燈方式照度計算見表6，跳水池高清彩電（HDTV）轉播的照度計算如圖2所示。

表3 無彩電轉播的體育建筑照度標準值[3]

表4 有彩電轉播的體育建筑照度標準值[3]

根據國際體育協會（GAISF）的相應標準要求，國內、國際電視正面水平照明750～1000lx，顯色指數a大于65，高清彩電（HDTV）轉播照度為2000lx，顯色指數a大于 80。

為滿足比賽場地燈光供電的可靠性，場地照明配電單獨設置配電柜，采用不同電源變壓器的兩路電源外加EPS應急電源供電的供電方式。在最不利的情況下，外部電源均沒有時，由EPS應急電源持續為場地照明供電。

5.2 游泳館的照明燈具選擇

5.2.1 游泳池的照明燈具設置及計算照度設計值

游泳池的場地照明采用燈帶方式，游泳池上空馬道的位置和高度需結合建筑室內設計，密切配合研究設置。游泳池場地上空照明馬道的設置是與游泳池長邊平行的兩條，布置在游泳池長邊的兩側，分別距池中心 14.4 m 和21.4 m，高度分別為 11.5～13.5 m 和14.5～17.5 m，控制照明燈具安裝的投射角度，最大限度地減少眩光及投入水面上的反射光。由于場館頂部為貝殼狀，燈帶亦呈弧狀，長度為50m。游泳池照明燈具選擇如下：當照明模式為高清彩電（HDTV）轉播時，需要的燈具型號及數量：MVF401/1KWMB燈具 50套，MVF028/1KWWB燈具 59套，MVF403/1KWA5燈具3套。這時照明照度計算值為水平照度2 454 lx，垂直照度1 594 lx。當照明模式為彩電轉播時，需要的燈具型號及數量：MVF401/1KWMB燈具33套，MVF028/1KWWB燈具41套，MVF403/1KWA5燈具2套。這時照明計算值為水平照度1657lx，垂直照度1 043 lx。對于觀眾席的照明燈具選擇，需26套 TANGO400W，而應急照明的燈具選擇，需14套VF136/1KW。各區域照度和其它游泳館運行的各種照明模式（練習、比賽、電視轉播）及開燈方式照度計算見表5，游泳池高清彩電（HDTV）轉播的照度計算如圖1所示。

老福點了一支煙，靜靜地坐下，突然想到應該去醫院看看母親了。他母親是個虔誠的基督教徒，因為身體不好一直是醫院的常客。久病成醫，她經常給新來的病號當健康顧問。

表5 游泳池各種亮燈模式照度計算表

圖1 游泳池高清彩電（HDTV）轉播的照度計算圖

體育館的照明應根據體育比賽運動項目的不同規定不同的照明要求。游泳池、跳水池的照明需滿足游泳運動員、跳水運動員、教練員、裁判員和觀眾的要求進行設計。例如：在游泳比賽時，運動員移動接觸池壁時，裁判員和觀眾能清楚地看到觸池動作；跳水比賽時，裁判員和觀眾能清楚地看到運動員的下降翻轉及動作細節，需設置滿足要求的垂直照度。在比賽中如需電視轉播，還應滿足彩色電視和高清電視轉播比賽的要求，提高場地的照度標準。觀眾席區域的照明為體現觀眾與運動員的互動，烘托啦啦隊的熱情氣氛為電視轉播的需求，照度設計值也比較高。

圖2為甲烷水合物生成過程中溫度-壓力與相平衡曲線關系圖。圖2中所示曲線分別為273.75 K、273.85 K和273.95 K 3種水浴溫度下甲烷水合反應過程的實驗結果和由CSM-HYD軟件計算的相平衡理論數據擬合曲線。由圖2可知，在AB階段，釜內的p-T體系處于相平衡區域之外，尚未達到甲烷水合反應的相平衡條件，此時釜內處于甲烷相和水相的二相混合狀態。

圖2 跳水池高清彩電（HDTV）轉播的照度計算圖

表6 跳水池各種亮燈模式照度計算表

6 場地照明配電及控制系統

6.1 場地照明配電要求

重砂5的主要成分為云母類以及部分石英、長石等礦物，浮選富集云母樣的X衍射分析結果表明，其礦物成分簡單，主要為云母，其次含少量石英。其化學分析結果(表7)可以看出，銣主要在云母中得到富集。

為了防止比賽及電視轉播時突然有一路停電造成電源轉換產生的瞬時停電，使金鹵燈無法快速再次點燃，設計時考慮正常使用情況下，按兩路電源（引自不同變壓器）各帶每條光帶的一半照明負荷。因此，雙電源自動切換開關（自投不自復方式），應在不同的電源側。這是因為金鹵燈為氣體放電燈，會延時一段時間才能再次點燃，停電后現場還有一半的均勻照明，這樣一旦出現一路電源停電時不會出現全場地一片漆黑的現象。

1）柔性垂直防滲施工過程HDPE膜完整性檢測包括連接鎖連接效果檢測以及HDPE膜完整性檢測。根據垂直防滲的施工工藝可分為干式下膜檢測和泥漿護壁檢測。

考慮比賽時人員眾多，為保證停電時人員有序的疏散，比賽場地及觀眾席上空設應急照明，應急照明采用400W鹵鎢燈，方便快速點亮，達到疏散的目的。

為防止電視轉播會發生頻閃的效果，設計時將照明燈間隔地分別接到三相電源的不同相序上，提高場地照明質量。

6.2 場地照明控制要求

游泳池及跳水池的燈光控制設備設在其各自的燈光控制室內，游泳池燈光控制室設置在三層，跳水池燈光控制室設置在四層。燈光控制室設有觀察窗，可及時觀察比賽地、主席臺、觀眾席等場所的開關燈等狀態。考慮控制每個場景的靈活多樣性，每盞燈為一個獨立回路，可進行單燈單控照明控制方式。比賽照明的控制系統采用智能照明管理系統，該系統為總線式模塊化，全分布式系統結構，所有設備均配有獨立的處理系統和存儲器，程序的輸入和修改可通過電腦完成。可編程控制器其有可設定各回路的控制、轉換開關及狀態，當程序控制系統發生故障時，可快速轉入手動控制。場地照明為滿足練習、比賽、電視轉播的要求，在燈控室根據不同的使用要求預置八種亮燈模式，HDTV電視轉播、彩電轉播、比賽模式1、比賽模式2、比賽模式3、訓練照明、清掃照明和應急照明。

7 結語

作為供專業比賽使用和平時大眾娛樂用的游泳及跳水館場地，照明設計是非常重要的。這不但要求有良好的照明質量，還要考慮供電可靠性、安全性。靈活的控制模式對運營和節能提供了優化保障。