浅谈住宅小区景观照明与电气设计

浅谈住宅小区景观照明与电气设计摘要：依据国家的设计规范，参照平时设计采用的方法，简要介绍了室外照明工程电气设计中的设计特点，供配电、导线选择计算，接地与安全、防雷，照明控制。关键字：小区景观照明设计景观灯具电气前言：随着城市发展和人民生活水平的逐步提高,景观照明越来越多的应用在城市中的各类建筑之中,作为宣传城市、美化环境的一项重要基础设施,而且随着经济水平的日益提高,景观照明更多的应用于商业范畴,这也进一步扩大了景观照明的应用范围。然而,景观照明为人类文明带来美观的同时,也形成了影响人们生活起居的光污染,所以,为了更好地满足人们对景观照明的需求,就要求在设计方面更趋合理,做到统筹兼顾,以更好的服务于大众和社会。本文以小区景观照明为例,对景观照明与电气控制设计进行一番浅析。一．小区景观照明概述进入21世纪后,人们对居住水平的要求越来越高,不仅要求居住舒适,同时也对小区内部的娱乐休闲功能也提出了更高的要求,人们不但对亮度有所追求,而且要求灯光可以带来享受,于是,居住小区从以往单纯的照明演变成为一种系统的景观工程,城市照明不仅是为了安全和治安,还为营造和谐氛围作出了巨大的贡献。改革开放前,我国的公益事业并不发达,景观照明得不到充分的普及与发展,而如今精神文明建设与物质文明建设齐头并进,装饰性照明无论在大城市还是小城镇得到了越来越多的普及,也成为社区文化素养、硬件设施和科技水平的一种综合体现。二．照明设计1、灯光设计特点(1)设计要从周围环境景致出发，应体现文明水平“以人为本”的原则，应创造安静、幽雅、舒适的生活环境和意境。通常居住小区照明可分为功能性照明、装饰性照明及水景照明两种。(2)功能性照明一般是灯具在道路两侧对称分布、交错分布或道路单侧均匀分布，有诱导性的排列。采用道路灯时，灯高不小于4．5m，灯与灯间的排列距离在25—30m。采用庭院灯时，灯高不宜超过3．5m，灯与灯间的排列距离在15—25m。在小区道路照明设计方面,可以选择景观照明和正常照明的电路分开,深夜可将正常照明关掉,这就起到了较好的节能效果。根据照明对象的不同,尽可能选择照度小而可以获得较高的照明效果,而且由于汽车尾气的影响,灯具的亮度会随着时间增长而变暗,所以在初期照度时必须考虑增加亮度。路灯照明光源通常采用高压钠灯、金卤灯等。(3)装饰性照明按实景配置，有选择的照明，灯光的设置应能表现建筑物或构筑物的特征。一般采用在建筑物自身或相邻建筑物上设置灯具，或将两者结合，也可将灯具置于地面绿化带，所以社区景观照明升级空间巨大。筛选灯具首先应考虑其安全性能,对社区业主做到有效的保障,其次整个照明系统应通过计算机集成控制达到智能化,例如既能做到同时变色,又能做到穿插变色,小区正门应用照射范围较广的投光灯,也可将特制的方形灯具安装到方形槽钢中,在计算机程序化的帮助下达到智能控制的效果。为了追求最大程度的美观大方,尽量做到见光不见灯的效果,也就是使人远观看不见灯具的轮廓,这种情况下优先考虑小体积射灯,将灯具事先安装于槽钢之中,再用特殊的装饰材料将其伪装起来以达到预期效果。对重要立面采用较低功率的层叠照明,可以考虑多运用更为节能的地埋灯。眩光也是困扰人们正常起居的重要问题,对于眩光的治理,首先应降低灯具的表面亮度,如采用磨砂玻璃或漫射玻璃,局部照明灯具采用不透明的反射罩,根据照射对象调整合适的遮光角度,如果条件允许,还可以大面积采用半直接型或漫射型照明器。对于眩光的限制并不是越小越好,只要能达到标准就能满足设计要求,否则成本很容易被无限制加大。若要求变化细腻的效果,HID灯具可以作为首选,也就是人们常说的氙气灯,此种灯具既不会产生多余的眩光,也可以达到细腻变色的要求。为保证最佳效果,设计时应考虑选择新颖而优质的灯具,配备世界领先的光源、电器,确保经济性与质量。(4)水景照明水景照明可以改变人居环境和自然环境的外观，也可运用现代高科技的照明设计手法，隐——露，抑——扬，营造一个灯光与水景相结合的水景灯光文化，亮化空间属性。建筑立面、桥、水库、水塔、绿化、景观雕塑是构成山、石、水环道、瀑布、喷泉、水池、入水平台、水中凉亭、观鱼池台、玻璃廊桥、浅水叠石步道等动态与静态的综合水景灯光文化的主题景观，展示一个柔性空间，亲水环境，给人以亲情、关怀、温暖、舒适的感受，促成亲密的人际交往生趣的人居环境，显示大自然环境中水景灯光文化的唯美点缀。例如：静止水面可利用周围被照亮的建筑物、雕塑、树、桥等倒影效果，不宜另设照明灯光。可利用喷泉设置水下灯，灯位设计在喷泉水的落点处。又高又细的水柱宜采用窄光束投光灯，喷涌的泉水宜采用宽光束投光灯等。三．电气设计1、电气设计特点1．1供电和配电(1)室外照明一般采用低压供电，确定配电柜的原则需考虑供电半径和电源到末端受电点所必需控制的电压降。《供配电系统设计规范》GB50052—98中，规定在正常运行情况下，道路照明末端处电压允许偏差为+5％，-10％。(2)配电柜出线回路的多少取决于控制照明的组合方案，可同时开关的可由相同的一个或几个回路供电。设计时必须考虑相序配置，尽量做到三相平衡。(3)配电箱供电出线截面一般不宜大于35mm2。以气体放电灯为主要负荷的照明供电线路，在三相四线配电系统中，中性线截面应按最大一相电流选择，不小于相线截面。(4)道路照明常用敷线方法是采用地下直埋电缆。配电线路直埋散热好，载流能力高，且由于电缆各芯间的分布电容并联在线路上，可提高自然功率因数，同时不受气候影响，减少外力破坏，提高供电可靠性。1．2导线截面选择的计算室外照明电缆截面选择，应以计算电流和电压降二者指标综合确定。以计算电流确定导线允许载流量，基本确定导线截面；进行线路电压损失计算，可使线路在符合规划的前提下，线路具有一定的裕度，线路截面选择经济合理。(1)按允许载流量选择导线截面时，照明负荷可按长期工作制负荷考虑，即IN=Kt•IalIc式中Ial—导线长期允许工作电流值；AIN—径校正后导线长期额定电流；AIC—计算电流；AKt—校正系数。(2)电压降计算可采用负荷矩计算方式，各公式计算结果，必须以最不利的亮化组合方式作为选择供电线路截面的依据。不用线路电压损失计算方法：(终端负荷用负荷矩Kw．Km表示)①两线线路(单相，两相无零线或直流线路)△U％≈6*△Up％*p*L②三相四线和三相三线线路△u％=△Up％*P*L③两相带零线三线线路△U≈2．25*△Up％*P*L式中△u％一电压损失百分值，％△Up％——三相线路每一千瓦，公里的电压损失百分数，△u％kw．kmP—有功负荷，KwL—线路长度，Km式中功率P取值：①对于负荷沿途基本分布均匀的基本照明和负荷间有一定距离，但功率值较均匀的景观照明，可近似按三相平衡均匀负荷计算。②景观照明中负荷特别集中，可近似按三相平衡线路计算，③景观照明中，负荷有一定距离，且功率变化较大而不均匀，可采用负荷矩，一段一段组合计算。1.3谐波抑制室外景观照明供电系统中，为降低供电系统中的高次谐波对电力系统的影响，变压器宜选用高抗干扰性能的。当采用常规变压器时，其接线方式应为D/Yn11型。2、照明线路保护措施(1)室外照明一般采用TN—S系统，在电源点与路灯间设专用保护线PE。从电源箱引出5芯电缆，在照明配电箱处将PE线做重复接地，接地电阻R≤10欧，PE线沿线路每组路灯杆与之连接，而每组灯杆也须做防雷接地，接地电阻R≤30欧。(2)《低压配电设计规范》GB50054—95中对配电线路一般要求短路保护和过负荷保护。室外照明线路对过负荷保护不做要求，保护侧重于短路和接地故障保护。①路灯杆内装有断路器或熔断器，又接专用PE线，对杆内发生的短路和碰杆起保护作用。配电柜内断路器，计算和选型正确，对杆内电源引入处短路，碰杆均起保护作用。②接地故障保护，通过正确选择和整定线路保护电器，可缩短切断故障的时间；借接地和相邻设备外路可导电部分的等电位联结，可降低预期接触电压。③室外照明供电线路距离较长时，必须校验最远点短路电流。3、室外照明控制系统室外景观照明控制可采用人工控制方式和自动远控或遥控方式，其控制设备应安装于控制室、值班室内，或其它不易遭受机械损伤和非专业人员误操作的场所。在检修室外景观照明时，控制设备应有明显电源断开点及标志。道路照明控制，传统的控制方式采用光电控制和石英钟时间开关控制。新型的控制继电器既可以根据光电信号对路灯回路通过接触器进行控制，也可根据其内部的时钟和四个定时器对输出回路分别控制，运行方式灵活。若够条件，可采用由微处理器加传输总线组成的计算机网络进行控制。在每个配电柜内设置一台带微处理器的可编程控制器，用总线与中央计算机房相联。微处理器对每个供电回路排列组合控制编程，而中央计算机房可对每个配电柜内可编程控制器具有任意修改优先权。这样，就实现了中央和现场的两种控制组合。四．结语随着城镇规模的逐步加大,经济水平的日益提高,景观照明的适用范围越来越广阔,正在逐步取代传统照明,渐渐成为主流照明系统,而合理的景观照明设计则可以做到既美观又节能,还能在安全标准方面达标,这就为城市建设增添亮色的同时又可以愉悦人们的身心,而安全的设计是一切要素的重中之重,需要靠政策的扶持、施工方正确的概念和细致的工作取得,这也是在城市景观照明建设中需要不断探索并不断创新的课题,从而打造一道明亮和谐的别样风景线。参考文献[1]任福学.LED光源在城市景观照明中的应用[J].中国新技术新产品,2009(2).[2]刘廷章,王健,杨晓.基于Web的城市景观照明远程监控技术研究[J].电气应用,2009(3).[3]许炜,王如跃,尚晓峰.基于虚拟仪器的城市景观照明分布式控制系统设计与实现[J].工业控制计算机,2009(3).[4]宋治圆,孙立海.室外(景观)照明配电系统接地型式分析[J].黑龙江科技信息,2009(9).[5]李洪军,郑忠军.景观照明与节能[J].中国新技术新产品,2009(10).