某体育场馆的电气设计

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摘要：以新疆某地区一乙级小型体育馆项目设计为例，简述在体育馆电气设计中的设计注意等事项，如变配电系统、场地照明、防雷设计、消防设计。针对体育建筑，应根据场馆功能需求和竞技项目特点，遵循相应规范，综合考虑，进行电气设计。同时，希望为其他体育建筑的电气设计提供参考

关键词：建筑；体育场馆；变配电设计；照明设计；防雷设计；火灾自动报警

1工程概况

1.1新疆某地区体育馆是是集篮球、羽毛球、兵乓球等比赛于一体的多功能体育馆，赛后也能举办大型演出和展览会。体育馆总建筑面积为17480m2，建筑基地面积为11970 m2，东西宽109m，南北长152.6m，建筑高度35.0m（至屋面完成面），建筑管桁架底部最高的高度24m。建筑布局按功能分层布置，建筑层数为两层，局部三层，体育馆内设置固定座位2542位，活动座位504位，共计最多座位数2956位，由比赛大厅、前厅、训练馆、办公辅助用房、商业用房等组成。建筑分类为乙级（可举办地区性和全国单项比赛）小型体育馆。

体育馆建筑外造型柱面采用外挂铝合金板，建筑外墙整体采用玻璃幕墙，屋面采用的是铝镁锰合金直立锁边屋面板，外观图如下。

1.2按体育建筑规范规定及业主意见，本工程设计内容包括：10/0.4kV变、配电系统；照明系统；防雷保护、安全措施及接地系统；火灾自动报警及联动系统；数字电视系统；安全防范系统（视频监控，入侵报警，门禁，巡更，停车场管理）；综合布线系统；建筑设备监控系统（BAS）；LED屏幕显示系统；GPS时钟系统；国旗自动升降系统；计时计分及现场成绩处理系统；电视转播系统；智能照明控制系统；电气火灾监控系统；建筑设备集成管理系统。

2变配电设计

2.1负荷等级：赛厅、主席台、贵宾室、接待室、计时记分装置、网络机房、广播机房、电视转播、应急照明及疏散指示等为二级负荷；空调及一般照明等为三级负荷。

2.2供电电源：a.从该体育馆所在区域开闭所不同母线段引来两路10KV电力电缆，引至一层变配电室。b.设置一套屋面太阳能光伏发电系统，供馆内非比赛期间公共区域及办公、商业运行用电。

2.3应急电源和备用电源：a.低压侧进线端预留发电车接口，为比赛场地照明及比赛相关用电设备备用（或直接为主用电）；b.体育馆比赛场地应急照明采用EPS电源柜供电，其它公共场所应急照明采用智能消防应急疏散照明系统，中央电池主站放在一层消防控制室内；c.平时各弱电机房（如计时计分用房、电视转播机房、场地扩声机房等）按需设置UPS不间断备用电源。

2.4 低压配电系统：变压器低压侧采用单母线分段方式运行，设置母联开关；主进开关与联络开关设电气联锁，任何情况下只能合其中的2个开关。并在低压柜内预留非比赛期间舞台照明及动力负荷。体育照明、显示屏、场地扩声、计时计分用房、电视转播机房等重要工艺负荷采用放射式配电，其他负荷采用树干式和放射式结合的方式配电。

2.5 赛场配电：体育场内设置弱电及动力电源供电点，如篮球架电源，体操、兵乓球计分电源，裁判席电源，周边活动座椅用电，以及非比赛期间临时演出声光设备用电。因无体育工艺具体要求，该工程根据图集07D706-1《体育建筑电气设计安装》及06x701《体育建筑专用弱电系统设计安装》中的相关体育场内配电点及弱电点分布进行布置（设置地面电源插座或接线井），并在场地周边墙上预留动力配电箱（或插座箱）。

3照明设计

3.1 场地照明：

3.1.1该工程包括B，C组体育项目：篮球，手球，体操，网球，排球，羽毛球，兵乓球等，且有电视转播要求，其照度标准相对要求较高。照明照度标准按照《体育场馆照明设计及检测标准》JGJ153-2007的要求确定。观众席座位面的平均水平照度值按不小于100lx设计，主席台面的平均水平照度值不小于200lx。观众席眩光值GR≤50，显色性Ra>80，色温K≥4000。观众席和运动场地应急照明平均水平照度不小于20LX，体育馆出口及其通道疏散照明最小水平照度值不小于5LX。

3.1.2按建筑功能分别选择三基色、高光效T8细管径直管荧光灯、紧凑型荧光灯或金属卤化物灯，优选效率高的灯具；T8荧光灯配L级电子镇流器，要求显色性Ra≥80，36W光通量≥3250lm，单灯功率因数达0.9以上。金卤灯配节能型电感镇流器和就地补偿电容器，补偿后单灯功率因数应达0.9以上，灯具防护等级为IP65。观众席、场地应急照明采用能迅速点亮的卤钨灯作为光源

3.1.3结合建筑室内空间特点，围绕赛区区域内外设置两条环形马道，马道底距地20m；训练馆围绕场地设置了一条封闭方形马道，马道底距地11m。均采用光带式布灯方案。比赛场地照明灯具安装在场地上方马道侧面，投光灯最大光强控制在与水平成45度角度范围内。赛场区域选用1KW金卤灯共112盏，光通量85000lm，光源色温：4000～6000k，显色指数>80；训练场采用250W金卤灯共24盏，光通量2000lm。光源色温：4000～6000k，显色指数>65。指向赛场的应急照明灯具选用500W卤钨灯，光通量9800lm；指向观众席的应急照明灯具选用300W卤钨灯，光通量5100lm.

3.2景观照明：在体育馆建筑外造型柱面一层内侧适当位置设地埋灯，柱面外侧设置泛光灯，并利用室内二层内走道照明经过玻璃幕墙的透光，设立面照明兼节日照明，均接入智能照明控制系统。

3.3照明控制：

3.3.1训练馆及比赛场地照明采用智能照明控制系统，比赛场地照明采用场景模式进行控制，包括体操、手球、篮球、网球、排球、羽毛球以及乒乓球等运动的TV转播国家比赛、专业比赛、业余比赛、娱乐训练，训练场地业余比赛、娱乐训练，全场日场维护、全场清扫、全场应急等场景模式。

3.3.2场地照明集中在灯光控制室采用计算机智能照明控制控制，通过电脑图形化界面可对体育馆场地照明灯具进行集中监视、单灯手动控制、场景控制，并可通过智能面板对灯光进行一键式手动场景控制。智能灯光控制系统中设置逻辑控制器，保证场地照明中的金卤灯在断电后15分钟才可以重新启动，满足金卤灯断电保护的要求。当场地照明的两路电源因故障同时断电后，可联动触发点亮应急照明灯具。

4防雷设计

4.1经计算，该工程按二类防雷建筑物设防。利用金属屋面板、高强镀锌屋面檩条、桁架等作防直击雷的接闪器（屋面板为厚度大于0.5毫米）与引下线连接；利用钢结构柱做引下线，上端与钢结构屋面焊接，下端和基础梁底二根%%c16主钢筋焊接，引下线间隔不大于18米，与接地体连接；接地体利用基础钢筋焊接成封闭的环形接地体，又在基础底板内敷设一条40x4热镀锌扁钢。采用联合接地系统，接地电阻阻小于1欧姆。

4.2进入建筑物的各类金属管道、各种线路应全线埋地引入，并在入户端将电缆的金属外皮、钢导管、各类金属管道等就近与防雷接地装置做防雷等电位连接。

4.3在变配电所低压母线和电子信息系统设备机房配电箱中安装满足规范要求的电涌保护器（SPD）；所有弱电系统进出线在进出建筑物处均设匹配的电涌保护器，并由系统集成商配齐。

4.4玻璃幕墙或外挂石材的预埋件及金属龙骨均与柱内防雷引下线焊接。突出屋面的所有金属构件，如：金属通风管、屋顶、风机、金属屋架、金属栏杆、水箱等均与接闪带可靠焊接。

5 火灾自动报警及联动系统

根据《建筑设计防火规范》GB50016-2006 第111.4.1.7条“特等、甲等剧院或座位数超过1500 个的其它等级的剧院、电影院，座位数超过2000 个的会堂或礼堂，座位数超过3000 个的体育馆”。该工程座位数未超过3000个，不需要设置火灾自动报警及联动系统，但考虑到该体育馆亦属于人员密集场所，是所在地区唯一较大的体育建筑，且体育馆建筑经济投入较大，故不能仅以观众座位的个数来确定是否设计火灾报警，一旦发生火灾，可能会造成严重的人员伤亡和恶劣的社会影响，应本着“有备无患，预防为主；减少火灾危害，保护人身和财产安全”原则设置火灾自动报警及联动系统。

6 结语

限于篇幅，未能一一细述。对于体育建筑而言，电气设计人员需根据体育馆的功能需求，并结合体育馆竞技项目的特点，遵循相应的设计规范，与其他专业密切配合，综合考虑，才能使设计安全可靠，技术先进，经济适用。

参考文献：

[1]《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008

[2]《体育建筑设计规范》JGJ31-2003

[3]《体育场馆照明设计及检测规范》JGJ153-2007

[4]《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-98

[5]《建筑照明设计手册》 李恭慰 主编 中国建筑工业出版社 2004

[6]《现代体育场馆照明指南》李炳华 王玉卿 主编 中国电力出版社 2004