阿克苏体育中心——体育场电气设计

阿克苏体育中心——体育场电气设计

王斌

王斌

新疆维吾尔自治区建筑设计研究院新疆乌鲁木齐830002

摘要：本文简要的叙述了阿克苏体育场电气设计的一般做法及设计理念（该工程2007年6月设计，2009年10月交付使用）。

关键词：体育场；供电设计；场地照明；计时记分；音响；监控

一、建筑概况：

阿克苏体育场是该地区体育中心（体育场+体育馆）的一个单体建筑，建筑规模为5000人座。工程占地面积33000㎡，体育场占地面积23000㎡，房间建筑面积10114.23㎡，看台建筑面积4000㎡，地上二层，地下一层。地上总高度22米，属体育建筑乙级。场内设400m塑胶地道、跑道内场区设68m×105m天然草皮足球场及田径比赛各项目的设施。体育场采用现浇钢筋混凝土框架结构及现浇板看台，东西看台上部设桃棚，为钢网架结构。

二、供电设计

（1）电源：

中压10KV，低压380/220V。本工程按一级负荷供电需两个电源，由阿克苏市A和B两个区域变电站各引来一路为10KV的专用供电回路，每路电源均能承担本工程全部负荷。平时两路高压同时供电，互为备用，单母线分段，手动切换。

（2）计量装置：

根据阿克苏电力公司要求，本工程采用中压总计费，在10KV电压开关柜上设置计量表。

（3）用电负荷：

总设备容量1606KW，总计算容量为1095KW（包括体育馆+体育场）选用两台SG10-800kVA/10/0.4干式变压器。

（4）应急电源

为保证体育中心（体育馆+体育场）的应急照明、火灾自动报警系统、紧急广播、监控等重要负荷的供电，重要负荷容量为210Kw，设置一台容量为250KW自起动应急型柴油发电机组，当市电故障停电时，该机组在30秒内自启动并达到额定负荷输出。

（5）低压供电系统：

低压侧单母线分段，正常时两台变压器分列运行，母线之间设自动或手动切换联络开关。对于大容量集中负荷由变电所放射式供电。对于较小负荷由设在体育场一层的低压配电室树干式供电。对于重要负荷采用双回路供电，在最末一级配电箱处设置自动切换装置，提高供电的可靠性，平均自然功率因数约为0.8，阿克苏电力公司要求设置自动功率因数补偿装置，将功率因数补偿至0.92以上。

三、照明设计

体育场照明范围大、距离远、照明形式为远距离投光，多采用光带式，塔式或光带与塔式混合组装的布灯形式。其形式选择在很大程度上决定于投资和场地条件。本工程的建筑结构形式决定了照明方式为四角塔与光带混合式。

根据《体育建筑设计规范》JGJ31-2003，J265-2003第10.3.27条，四角塔式布灯①灯塔位置宜选在球门中线与场地端线成15°与半场中心线与边线成5°的两线相交叉点后延长线形成的三角区内，②灯塔高度：最下排投光灯至场地中心与地面夹角为25°。

本体育场东西看台上部为钢网架结构配金属层面，为满足灯具投射角a＞20°的技术要求，又不影响建筑整体效果，采用光带布灯方案，光带安装在挑蓬外檐，灯具安装高度为17~18m，灯具马道距球场中心线35~40m，投射角a=25°~27°。

场地照明的光源源考虑光源的效率、寿命及维护系数、色温和显色性，功率因数，启动及再启动特性。本工程选用了musco的1500W金属卤化物光源，为达到节能和保持光输出稳定、延长光源寿命配用节能型电感镇流器，其发光效率达100lm/W，色温为5600K，显色指数RQ=93，功率因数0.9以上，启动时间为30秒，再启动时间300秒，适合正式比赛和彩电转播的要求。由于发生事故断电时金属卤化物灯熄灭后再点燃时间长达5~15分钟，因此在比赛区域及观众区域分别设置一定数量的可以立即再起动的卤钨投光灯作为应急照明，以利安全疏散。

室外体育场无一例外采用高效高显色性金属卤化物灯作为光源的投光灯具，灯具的配光、效率和寿命，是评价灯具的三个重要指标，本工程根据灯具的配光、光束角、投射距离和构结形式并结合照明方式选用了musco公司LightStructureGreenTM1500W灯具，该灯具有良好的光源设计，配合360度的反射片组合，可形成2000多种配光曲线，精确控制光线，把投向比赛场地上空的外溢光反射回场地当中，提高了场地的照度和光25%的利用率。通过计算，本工程共选LightStructureGreenTM1500灯具共140套，每塔24套，同时在P3#灯塔增加5套专用照明灯用于百米终点的照明，此外灯塔上还有4套1500W卤钨灯作为应急照明。两侧光带44套（东侧22套，西侧22套），实测结果EH=1217lx，EV=1215lx，采用计算机灯光控制系统，预设六种常用开灯方案：足球训练、田径训练、足球比赛、田径比赛，足球电视转播、田径电视转播。灯控柜每一路1个灯具1500W，单灯可控，自意编组，自行编辑所需开灯方案。

微机控制台设于体育场A区观众席中部后区的灯控室内，内设灯控制柜等。微机控制台利用具网络界面经RJ45接口进行网络化控制。

四、广播音响系统

1、性能指标及系统构成

考虑到观众席噪声大等因数，场内最大声压级大于90dB，声场不均度小于10dB，传声增益大于-10dB，场区有效频率范围100~1000HZ。

扩声系统由三部分构成：

观众服务系统——观众区语音、音乐播放。

运动员服务系统——检录等用。

辅助扩声系统——场外入口扩声，紧急广播等。

2、杨声器布置

体育场声场处于开敞空间，属直达声场。体育场扩声较多采用分散式系统。分散式扩音系统造成“声音外溢”及空场反射声，不像集中式系统那样严重。另外，分散式系统便于分区控制，有利于扩音系统安全运行，并且声场较均匀，语言清晰度高。采用LT9803远射程中高音音箱和504BE超低音音箱组合，沿西区、东区屋顶网架分散式布置每区各6个群组。

广播机房设于西区观众席后区中间位置，主要设有广播控制台，前端机柜、功放柜等。主席台、裁判席区等处设置足够数量的话筒插座盒。

五、防雷保护、安全措施及接地系统

1.防雷保护

本工程按二类防雷措施设防。在屋顶设避雷带作防直击雷的接闪器，利用建筑物结构柱子内的直径大于16的两根主筋绑扎作引下线，利用结构基础内钢筋网做接地体。灯塔的防雷接地由厂家自带并施工，为防雷电波侵入，电缆进出线在进出端将电缆的金属外皮、钢管等与电气设备接地相连。

2.接地安全措施

本工程低压配电系统接地型式采用TN-S系统，其中性线（N）和保护地线（PE）在接地点后应严格分开。本工程采用总等电位联结在浴室、泵房等潮湿场所设置局部等电位联结。强、弱电竖井内设专用接地铜排-40x4并与接地装置可靠连接，竖井内每层设接地端子板。所有配电箱内PE、N线接地端子均分开设置。计算机电源系统、有线电视引入端、电信引入端均设过电压保护装置。

3.接地系统

系统利用基础板内钢筋做接地网，防雷接地、变压器中性点接地及电气设备保护接地等共用接地装置。要求接地电阻R≤1欧姆，消防控制室、计算机网络机房、电讯机房、安防控制室、建筑设备监控室等弱电设备用房的接地利用共用联合接地装置，独立设引下线，采用BV-1X35PVC25引下与接地装置联结。

参考文献：

[1]《体育场馆照明设计及检测标准》JGJ153-2007

[2]体育照明设计手册.中国电力出版社，2009年02月第一版