某游泳館配電及照明設(shè)計(jì)淺談

孫巖同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院 (集團(tuán))有限公司 (上海200092)

陸燕歐司朗企業(yè)管理有限公司上海分公司 (上海200001)

0 引言

項(xiàng)目建筑由游泳池、跳水池及室內(nèi)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(nèi)設(shè)一個(gè)50×25 m2標(biāo)準(zhǔn)比賽游泳池（八泳道泳池），屋頂最高點(diǎn)22.84m，最低點(diǎn)高11.6m，觀眾席1843個(gè)座位。跳水館部分屋面看似貝殼狀，內(nèi)設(shè)25×25 m2標(biāo)準(zhǔn)跳水池，分別設(shè)有1 m、3 m、5 m、10m跳臺（板），室內(nèi)最高點(diǎn)為36m，最低點(diǎn)為9.4m，觀眾席750個(gè)座位。工程完成后，舉辦過全國跳水錦標(biāo)賽及單項(xiàng)跳水世界杯賽，均進(jìn)行了電視直播比賽實(shí)況，使用效果良好。

1 負(fù)荷分級及供電電源

1.1 負(fù)荷分級

游泳館、跳水館的電力負(fù)荷分級根據(jù)相關(guān)國家規(guī)范、工程規(guī)模及建設(shè)部門的要求，應(yīng)能舉辦全國跳水錦標(biāo)賽及單項(xiàng)跳水世界杯賽。因此，按《體育建筑設(shè)計(jì)規(guī)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(shè)施規(guī)模分類來劃分，本項(xiàng)目建筑等級為甲級中型游泳設(shè)施規(guī)模。

表1 體育建筑等級[1]

游泳館、跳水館中各個(gè)區(qū)域的電氣設(shè)備電力負(fù)荷，如比賽場地、主席臺、接待室、VIP貴賓室、廣場照明、計(jì)時(shí)記分控制室 (計(jì)時(shí)記分裝置)、計(jì)算機(jī)房、通訊機(jī)房、廣播機(jī)房、電臺和電視轉(zhuǎn)播、新聞采訪攝影電力、LED顯示屏控制室、游泳和跳水設(shè)備等的電力用電按一級負(fù)荷設(shè)計(jì)。消防設(shè)備（包括消防泵、防排煙風(fēng)機(jī)、消防電梯、消防控制中心、應(yīng)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(tǒng)用電為一級負(fù)荷?？吞?、自動扶梯、空調(diào)、排污泵、生活水泵用電為二級負(fù)荷供電。其它室內(nèi)外戲水池及輔助設(shè)備用電為三級負(fù)荷供電[2]。

1.2 供電電源

根據(jù)上述用電負(fù)荷分級，擬由附近市政不同區(qū)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(shí)停電，確保一二級負(fù)荷供電的可靠性。

2 用電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)

游泳館由游泳池、跳水池、室內(nèi)外戲水池及輔助建筑等幾部分組成，應(yīng)根據(jù)建筑各部分的使用性質(zhì)和各相關(guān)專業(yè)提供的技術(shù)資料計(jì)算出其用電負(fù)荷，見表2?？傆?jì)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(fù)荷表

3 變電所的設(shè)置

2002年，山東永安轉(zhuǎn)讓股權(quán)，金斯頓正式接棒。金斯頓隸屬于山東黃金集團(tuán)，主要生產(chǎn)陶瓷產(chǎn)品。而此時(shí)，山東男籃的“三駕馬車”相繼進(jìn)入職業(yè)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(duì)，也迎來了吐故納新的時(shí)期。

4 配電干線設(shè)計(jì)

4.1 配電方式的確定

梨園水分管理結(jié)合施肥進(jìn)行，每年春季發(fā)芽前和秋施基肥后各澆1次透水，其他時(shí)間根據(jù)降雨情況，適時(shí)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(shè)置

消防泵、噴淋泵、消控中心、排煙風(fēng)機(jī)、客梯、應(yīng)急照明、比賽場地照明、VIP貴賓室照明、通訊機(jī)房、媒體轉(zhuǎn)播電力、新聞采訪攝影電力、計(jì)時(shí)記分控制室、顯示屏控制室、廣播機(jī)房、主要空調(diào)機(jī)組等配電箱（柜）分別設(shè)置在各自的控制室或設(shè)備用房內(nèi)。消防用電配電箱設(shè)明顯標(biāo)志，其它配電箱等設(shè)置在配電間及豎井內(nèi)。

在地下一層設(shè)10 kV變電所，由上級電業(yè)區(qū)域變電所引來兩路10 kV電源進(jìn)入電纜進(jìn)線室后分配至10kV變電所內(nèi)。變電所設(shè)置高壓配電柜、變壓器、低壓配電柜等設(shè)備，變電所內(nèi)設(shè)置2臺干式變壓器(2×1 250kVA)，變壓器的接線方式為D/Yn-11。運(yùn)行方式為高壓側(cè)采用雙電源單母線分段運(yùn)行不絡(luò)方式，繼電保護(hù)采用微機(jī)綜合保護(hù)裝置,計(jì)量設(shè)置在高壓側(cè)。低壓側(cè)設(shè)置無功補(bǔ)償，采用并聯(lián)電容器組無功補(bǔ)償裝置，高壓側(cè)補(bǔ)償?shù)?.9以上?？紤]到應(yīng)急供電的可靠性，在變電所附近專設(shè)應(yīng)急配電間，預(yù)留柴油發(fā)電機(jī)連接接口，應(yīng)急電源的配出均由此引出。

比較重要的、容量大的用電設(shè)備采用放射式配電，容量小的用電設(shè)備采用放射式與樹干式相結(jié)合的配電方式。電力與照明線路分開供電和敷設(shè)。對于比賽相關(guān)電力及消防設(shè)備一級負(fù)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(fù)荷末端配電箱（柜），箱（柜）內(nèi)設(shè)ATS自切自復(fù)裝置（比賽燈光照明供電則采用自投不自復(fù)ATS裝置）。

5 游泳池、跳水池的場地照明設(shè)計(jì)

5.2.2 跳水池的照明燈具設(shè)置及計(jì)算照度

5.1 游泳池、跳水池的照度標(biāo)準(zhǔn)

游泳池、跳水池的照度標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50034[3]表5.3.12-1無彩電轉(zhuǎn)播的體育建筑照度標(biāo)準(zhǔn)值（見表3）及表5.3.12-2有彩電轉(zhuǎn)播的體育建筑照度標(biāo)準(zhǔn)值（見表4）進(jìn)行設(shè)計(jì)。

跳水池場地上空照明馬道的設(shè)置與游泳池相同，布置在跳水池跳臺的兩側(cè)。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(yùn)動員、觀眾等產(chǎn)生視覺影響，需精確調(diào)整每個(gè)燈的高度和投射角，達(dá)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(dāng)照明模式為高清彩電（HDTV）轉(zhuǎn)播時(shí)，選擇的燈具型號及數(shù)量為：MVF401MB燈具47套，MVF028/1KW燈具24套，MVF403/A5燈具9套。照明計(jì)算值為水平照度2 609 lx，垂直照度1631lx。當(dāng)照明模式為彩電轉(zhuǎn)播時(shí)，燈具選擇強(qiáng)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(jì)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(yīng)急照明燈具選擇 QVF136/1KW9套。各區(qū)域照度和其它跳水館運(yùn)行的各種照明模式（練習(xí)、比賽、電視轉(zhuǎn)播）及開燈方式照度計(jì)算見表6，跳水池高清彩電（HDTV）轉(zhuǎn)播的照度計(jì)算如圖2所示。

表3 無彩電轉(zhuǎn)播的體育建筑照度標(biāo)準(zhǔn)值[3]

表4 有彩電轉(zhuǎn)播的體育建筑照度標(biāo)準(zhǔn)值[3]

根據(jù)國際體育協(xié)會（GAISF）的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)要求，國內(nèi)、國際電視正面水平照明750～1000lx，顯色指數(shù)a大于65，高清彩電（HDTV）轉(zhuǎn)播照度為2000lx，顯色指數(shù)a大于 80。

為滿足比賽場地?zé)艄夤╇姷目煽啃?，場地照明配電單?dú)設(shè)置配電柜，采用不同電源變壓器的兩路電源外加EPS應(yīng)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(shí)，由EPS應(yīng)急電源持續(xù)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(shè)置及計(jì)算照度設(shè)計(jì)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(jié)合建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)，密切配合研究設(shè)置。游泳池場地上空照明馬道的設(shè)置是與游泳池長邊平行的兩條，布置在游泳池長邊的兩側(cè)，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(dāng)照明模式為高清彩電（HDTV）轉(zhuǎn)播時(shí)，需要的燈具型號及數(shù)量：MVF401/1KWMB燈具 50套，MVF028/1KWWB燈具 59套，MVF403/1KWA5燈具3套。這時(shí)照明照度計(jì)算值為水平照度2 454 lx，垂直照度1 594 lx。當(dāng)照明模式為彩電轉(zhuǎn)播時(shí)，需要的燈具型號及數(shù)量：MVF401/1KWMB燈具33套，MVF028/1KWWB燈具41套，MVF403/1KWA5燈具2套。這時(shí)照明計(jì)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(yīng)急照明的燈具選擇，需14套VF136/1KW。各區(qū)域照度和其它游泳館運(yùn)行的各種照明模式（練習(xí)、比賽、電視轉(zhuǎn)播）及開燈方式照度計(jì)算見表5，游泳池高清彩電（HDTV）轉(zhuǎn)播的照度計(jì)算如圖1所示。

老福點(diǎn)了一支煙，靜靜地坐下，突然想到應(yīng)該去醫(yī)院看看母親了。他母親是個(gè)虔誠的基督教徒，因?yàn)樯眢w不好一直是醫(yī)院的?？?。久病成醫(yī)，她經(jīng)常給新來的病號當(dāng)健康顧問。

表5 游泳池各種亮燈模式照度計(jì)算表

圖1 游泳池高清彩電（HDTV）轉(zhuǎn)播的照度計(jì)算圖

體育館的照明應(yīng)根據(jù)體育比賽運(yùn)動項(xiàng)目的不同規(guī)定不同的照明要求。游泳池、跳水池的照明需滿足游泳運(yùn)動員、跳水運(yùn)動員、教練員、裁判員和觀眾的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。例如：在游泳比賽時(shí)，運(yùn)動員移動接觸池壁時(shí)，裁判員和觀眾能清楚地看到觸池動作；跳水比賽時(shí)，裁判員和觀眾能清楚地看到運(yùn)動員的下降翻轉(zhuǎn)及動作細(xì)節(jié)，需設(shè)置滿足要求的垂直照度。在比賽中如需電視轉(zhuǎn)播，還應(yīng)滿足彩色電視和高清電視轉(zhuǎn)播比賽的要求，提高場地的照度標(biāo)準(zhǔn)。觀眾席區(qū)域的照明為體現(xiàn)觀眾與運(yùn)動員的互動，烘托啦啦隊(duì)的熱情氣氛為電視轉(zhuǎn)播的需求，照度設(shè)計(jì)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(guān)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(yīng)過程的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和由CSM-HYD軟件計(jì)算的相平衡理論數(shù)據(jù)擬合曲線。由圖2可知，在AB階段，釜內(nèi)的p-T體系處于相平衡區(qū)域之外，尚未達(dá)到甲烷水合反應(yīng)的相平衡條件，此時(shí)釜內(nèi)處于甲烷相和水相的二相混合狀態(tài)。

圖2 跳水池高清彩電（HDTV）轉(zhuǎn)播的照度計(jì)算圖

表6 跳水池各種亮燈模式照度計(jì)算表

6 場地照明配電及控制系統(tǒng)

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(jié)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(xué)分析結(jié)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(zhuǎn)播時(shí)突然有一路停電造成電源轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的瞬時(shí)停電，使金鹵燈無法快速再次點(diǎn)燃，設(shè)計(jì)時(shí)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(fù)荷。因此，雙電源自動切換開關(guān)（自投不自復(fù)方式），應(yīng)在不同的電源側(cè)。這是因?yàn)榻瘥u燈為氣體放電燈，會延時(shí)一段時(shí)間才能再次點(diǎn)燃，停電后現(xiàn)場還有一半的均勻照明，這樣一旦出現(xiàn)一路電源停電時(shí)不會出現(xiàn)全場地一片漆黑的現(xiàn)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(jù)垂直防滲的施工工藝可分為干式下膜檢測和泥漿護(hù)壁檢測。

考慮比賽時(shí)人員眾多，為保證停電時(shí)人員有序的疏散，比賽場地及觀眾席上空設(shè)應(yīng)急照明，應(yīng)急照明采用400W鹵鎢燈，方便快速點(diǎn)亮，達(dá)到疏散的目的。

為防止電視轉(zhuǎn)播會發(fā)生頻閃的效果，設(shè)計(jì)時(shí)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(zhì)量。

6.2 場地照明控制要求

游泳池及跳水池的燈光控制設(shè)備設(shè)在其各自的燈光控制室內(nèi)，游泳池?zé)艄饪刂剖以O(shè)置在三層，跳水池?zé)艄饪刂剖以O(shè)置在四層。燈光控制室設(shè)有觀察窗，可及時(shí)觀察比賽地、主席臺、觀眾席等場所的開關(guān)燈等狀態(tài)?？紤]控制每個(gè)場景的靈活多樣性，每盞燈為一個(gè)獨(dú)立回路，可進(jìn)行單燈單控照明控制方式。比賽照明的控制系統(tǒng)采用智能照明管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)為總線式模塊化，全分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，所有設(shè)備均配有獨(dú)立的處理系統(tǒng)和存儲器，程序的輸入和修改可通過電腦完成?？删幊炭刂破髌溆锌稍O(shè)定各回路的控制、轉(zhuǎn)換開關(guān)及狀態(tài)，當(dāng)程序控制系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，可快速轉(zhuǎn)入手動控制。場地照明為滿足練習(xí)、比賽、電視轉(zhuǎn)播的要求，在燈控室根據(jù)不同的使用要求預(yù)置八種亮燈模式，HDTV電視轉(zhuǎn)播、彩電轉(zhuǎn)播、比賽模式1、比賽模式2、比賽模式3、訓(xùn)練照明、清掃照明和應(yīng)急照明。

7 結(jié)語

作為供專業(yè)比賽使用和平時(shí)大眾娛樂用的游泳及跳水館場地，照明設(shè)計(jì)是非常重要的。這不但要求有良好的照明質(zhì)量，還要考慮供電可靠性、安全性。靈活的控制模式對運(yùn)營和節(jié)能提供了優(yōu)化保障。