城市人行天橋的照明電器設(shè)計(jì)

余劍青

（深圳市市政設(shè)計(jì)研究院有限公司，廣東 深圳 518000）

人行過街天橋是供行人使用的跨越城市道路的設(shè)施。天橋的設(shè)計(jì)布局需結(jié)合城市道路網(wǎng)規(guī)劃，適應(yīng)交通的需要，并應(yīng)考慮由此引起附近范圍內(nèi)人行交通所發(fā)生的變化，且對(duì)此種變化后的步行交通進(jìn)行全面規(guī)劃設(shè)計(jì)。屬于下列情況之一的可設(shè)置天橋。其中機(jī)動(dòng)車交通量應(yīng)按每小時(shí)當(dāng)量小汽車交通量（輛/時(shí)，即pcu/h）計(jì)。

進(jìn)入交叉口、環(huán)形交叉口橫過馬路的人流量較大，且同時(shí)在交叉口一個(gè)進(jìn)口或路段上雙向當(dāng)量小汽車交通量較大時(shí)可設(shè)一座。行人橫過市區(qū)封閉式道路或快速干道或機(jī)動(dòng)車道寬度大于 25m時(shí)，每隔300～400m應(yīng)可設(shè)一座。鐵路與城市道路相交道口或機(jī)動(dòng)車行車方向復(fù)雜對(duì)行人有明顯危險(xiǎn)處應(yīng)設(shè)一座。

本文結(jié)合深圳市近期建設(shè)的一座人行天橋的設(shè)計(jì)和實(shí)施情況對(duì)城市人行天橋電氣設(shè)計(jì)進(jìn)行探討。

1 工程概況

為切實(shí)保障到第三人民醫(yī)院就診的病人和沿線居民出行安全，保證道路通行順暢，在深圳市龍崗區(qū)布瀾路第三人民醫(yī)院附近，設(shè)計(jì)了人行天橋。該天橋由我院于2010年至2011年期間設(shè)計(jì)并投入使用。主橋橫跨布瀾路，主橋主梁采用斜腹板式鋼箱梁，梯道采用鋼筋混凝土梁。主橋跨徑布置為（27.5+27.5）m，主橋面積為263.25m2，設(shè)置1：2及1：4梯道，梯道面積為348.74m2。

本次天橋的設(shè)計(jì)原則是：橋梁橋位和選型原則在滿足人行交通的使用功能前提下，考慮橋梁的簡(jiǎn)潔美觀、經(jīng)濟(jì)和施工周期，使新增加的橋梁能與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)。

2 規(guī)范分析

根據(jù)GB50052-2009《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》，電力負(fù)荷應(yīng)根據(jù)對(duì)供電可靠性的要求及中斷供電在對(duì)人身安全、經(jīng)濟(jì)損失上所造成的影響程度進(jìn)行評(píng)級(jí)。

根據(jù) CJJ69-95《城市人行天橋與人行地道技術(shù)規(guī)范》，要求非繁華地區(qū)敞開的天橋不低于 0.3nt（≈5LX）；繁華地區(qū)敞開的天橋不低于 0.7nt（≈10LX）；封閉式的天橋不低于2.2nt（≈30LX）。

表1 CIE關(guān)于行人和自行車共用過街天橋的照明要求

根據(jù)JGJ 16-2008《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》，在防雷裝置與其他設(shè)施和建筑物內(nèi)無(wú)法隔離的情況下，裝有防雷裝置的建筑物，應(yīng)采取等電位連接。符合下列情況之一的建筑物，應(yīng)劃為二類防雷建筑物：年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于0.06的部、省級(jí)辦公建筑物及其他重要或人員密集的公共建筑物。

3 電源及供電系統(tǒng)

根據(jù) GB50052-2009《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》，天橋用電按三級(jí)負(fù)荷設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)人行天橋照明首先要解決電源問題，通常有兩種處理方法，直接由臨近路燈燈座電纜接線處引接，或從路燈箱變低壓出線的備用回路上單獨(dú)引接。當(dāng)由臨近路燈燈座接線處引接時(shí)，需復(fù)核該回路路燈負(fù)荷是否有足夠天橋用電余量。若臨近路燈回路負(fù)荷不足時(shí)，當(dāng)由路燈箱變低壓出線端處備用回路引接。

本工程照明電源就近引自市政道路照明全夜燈回路的L1相，電源電壓為220V。根據(jù)道路照明路燈實(shí)際功率該回路路燈電纜截面為 4×25+1×16mm2，安裝路燈15盞，路燈功率250W，合計(jì)總功率約為4kW，本次引接配電箱安裝功率為1kW，不造成對(duì)路燈負(fù)荷的影響。

電源進(jìn)入天橋處設(shè)一配電箱，配電箱為戶外防雨型，由于設(shè)置于戶外的原因，配電箱需加鎖防盜，防護(hù)等級(jí)IP65，外觀顏色與天橋應(yīng)保持一致。

圖1 天橋配電系統(tǒng)圖

4 照明

根據(jù) CJJ69-95《城市人行天橋與人行地道技術(shù)規(guī)范》和CIE的相關(guān)要求，對(duì)人行天橋進(jìn)行的照明主要是滿足步行交通的需要。當(dāng)天橋上路面照度低于2LX，或者臺(tái)階階梯的照度低于5LX，就需要為人行天橋配置專門的照明。

CIE在其技術(shù)文件中提出了人行階梯上的照度要求，即階梯踏板上的平均水平照度維持值應(yīng)大于40LX，階梯踏板上的平均垂直照度維持值應(yīng)小于20LX。這樣設(shè)置為確保階梯的結(jié)構(gòu)清晰的顯現(xiàn)出來(lái)，使得人的頭部和身體上有一定的垂直照度，方便對(duì)對(duì)面來(lái)人的面部識(shí)別和動(dòng)作判斷。

由于人行天橋橫跨機(jī)動(dòng)車道，必須對(duì)燈具采取嚴(yán)格的、有針對(duì)性的控制，都可能給在橋下行駛的機(jī)動(dòng)車駕駛員造成眩光，因此設(shè)計(jì)中通過選擇燈具類型、安裝高度和安裝位置，來(lái)達(dá)到盡量控制眩光的目的。

本工程天橋照明采用 1×21W 單管防塵熒光燈沿天橋頂棚吸頂安裝的方式，燈具間距3.5m，天橋功能照明功率密度的設(shè)計(jì)值為 1.5W/m2照度標(biāo)準(zhǔn)值為 30LX，顯色指數(shù)為 80。燈具光源采用節(jié)能燈，氣體放電燈均自帶電容補(bǔ)償，要求補(bǔ)償后功率因數(shù)不小于 0.9。照明支線均為 BV-2.5mm2型，穿管或在塑料線槽內(nèi)沿頂棚明敷。

照明的控制，接路燈全夜燈回路，開啟時(shí)間下午6點(diǎn)至次日早6點(diǎn)，無(wú)需單獨(dú)進(jìn)行控制設(shè)置。疏散照明正常情況下不點(diǎn)亮，外部電源斷電情況下自動(dòng)點(diǎn)亮，疏散照明燈具本身自帶蓄電池，供電時(shí)間不低于30min，以保證緊急情況下人員的安全疏散。

圖2 照明橫斷面圖

5 防雷與接地

根據(jù)JGJ 16-2008《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》，城市人行天橋應(yīng)屬于人員密集的公共建筑物，經(jīng)過計(jì)算年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于0.06，屬于二類防雷建筑物。

圖3 照明平面圖

圖4 天橋防雷平面圖

本工程接地型式采用 TN-S系統(tǒng)，電源在進(jìn)線處 PE線做重復(fù)接地及總等電位聯(lián)結(jié)。將天橋金屬扶手、金屬欄桿、橋梁鋼構(gòu)件、鋼立柱等及其他裝置外露導(dǎo)電部分全線電氣貫通連接，均與防雷引流裝置作電氣連接。且均以BV-1X25 PC25或40x4扁鋼與總等電位聯(lián)結(jié)端子板（MEB板）連通。MEB板暗裝于總箱旁，底距地1.0m。具體做法參見國(guó)標(biāo)圖集《等電位聯(lián)結(jié)安裝》02D501-2。用、配電設(shè)備之外露可導(dǎo)電部分及燈具金屬底座經(jīng) PE線連接成網(wǎng)。經(jīng)計(jì)算，本建筑物年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)為0.076。依據(jù)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-94（2000年版），本工程按第二類防雷建筑物設(shè)防。利用突出頂棚的兩側(cè)鋼立柱（縱向間距約3.6m）作接閃器，利用天橋所有鋼立柱作防雷引下線及自然接地極。在主橋縱向兩端的鋼立柱引下線處，在室外上下各0.5m處予埋一塊 100×60×6鋼連接板（參《03D501-3》），鋼板與做為引下線的鋼柱可靠焊接，地面上鋼板焊M8螺栓母一套，供測(cè)量接地電阻用，地下鋼板供外加人工接地極和重復(fù)接地之用；本工程防雷接地、電氣設(shè)備的保護(hù)接地等接地共用統(tǒng)一的接地裝置，要求接地電阻小于 10Ω。實(shí)測(cè)不滿足要求時(shí)，須采取降阻措施或補(bǔ)打人工接地極，直至滿足。橋兩側(cè)分別8個(gè)接地極應(yīng)用鍍鋅扁鋼連通。

采用 TN接地形式時(shí)引發(fā)的人身點(diǎn)擊事故危險(xiǎn)可通過在天橋上實(shí)施總等電位聯(lián)結(jié)來(lái)防范，由于等電位的作用，建筑物內(nèi)所有外露導(dǎo)電部分和裝置外導(dǎo)電部分都處于同一點(diǎn)位水平上，人身電擊事故將無(wú)從發(fā)生。IEC標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)了總等電位聯(lián)結(jié)系統(tǒng)的設(shè)置，總等電位聯(lián)結(jié)不僅可以減少人體同時(shí)接觸不同點(diǎn)位引起的電擊危險(xiǎn)，還可以防范雷電危害和電氣設(shè)備抗干擾等要求。

6 結(jié)論

天橋的照明是復(fù)雜的充分考慮人性化的系統(tǒng)性設(shè)計(jì)，而電氣設(shè)計(jì)對(duì)于人行天橋而言，是一項(xiàng)極其重要的基礎(chǔ)性工作，在我國(guó)天橋的電氣設(shè)計(jì)還不夠規(guī)范，有些甚至忽略了該部分的設(shè)計(jì)和實(shí)施工作。然而，必須清醒的認(rèn)識(shí)到，照明設(shè)計(jì)需要廣泛的應(yīng)用。

由于篇幅和筆者水平的有限，本文對(duì)主要問題的分析大多淺嘗輒止。行文的初衷，旨在拋磚引玉，希望得到和廣大照明同行的交流，呼吁大家關(guān)注身邊的容易忽視的天橋照明的發(fā)展?fàn)顩r，通過共同的努力，來(lái)提高我們的設(shè)計(jì)水平。