佛山地铁湖涌停车场低压配电系统设计研究与探讨

胡郁捷， 罗骥

中交第二公路勘察设计研究院有限公司 湖北武汉 430056

中文摘要：随着国家城镇化进程快速推进，各城市土地资源紧张问题逐渐增加，地铁停车场、车辆段等市政交通配套建筑占地面积大的缺点也随之显露出来。出于节约利用土地资源的目的，湖涌停车场与上盖开发项目采取了地铁停车场+TOD上盖开发的建设模式，将市政地铁交通公共设施与民用住宅建筑叠加建造。本文以该项目为例，对湖涌停车场低压配电设计要点进行分析介绍，以供类似上盖开发项目参考。

关键词：轨道交通 地铁停车场 上盖开发 低压配电

0 引言

湖涌停车场设置在佛山市城市轨道交通二号线中部，位于禅城区南庄，佛山一环以西、季华路以北，承担二号线部分车辆停放任务。本项目通过TOD整体开发，致力于打造一座城市综合体，为地铁创造更多客流，减少地方政府对地铁运营补贴压力。

图 1 湖涌停车场与上盖物业开发效果图

湖涌停车总用地面积89902.08m²，总建筑面积137272.82 m²，建筑基底面积67702.12 m²，容积率为2.17，建筑密度为75.3%，绿地率为7.5%。地铁停车场结合TOD物业开发方案采用架空方式处理，地上一层为TOD地面汽车库层，地上二层为地铁停车场层，地铁停车场盖板上方进行TOD物业开发。

图 2 本项目竖向关系

湖涌停车场包括运用库、运转综合楼、地面汽车库层、综合楼、洗车机棚及污水处理站、牵引降压混合变电所、派出所等单体。其中，运用库、运转综合楼、综合楼、洗车机棚及污水处理站、牵引降压混合变电所、派出所和门卫等为车辆基地功能，除综合楼、派出所设置于地面层外，其余单体在二层的地铁停车场内设置。

湖涌停车场低压配电系统设计过程中，吸取了武汉、青岛等地已建成地铁场段的成功经验，结合湖涌停车场TOD开发的特点，尽量优化低压配电系统设计中的不足。本文将设计过程中梳理出来的重难点、解决方案进行简要描述，主要分为以下几个方面：

1）地铁停车场低压配电方案的确定

2）地铁停车场及上盖开发防雷接地设计

3）盖下运用库及咽喉区内风机配电及控制设计

4）盖下运用库及咽喉区内照明配电、控制设计

5）出入场线区间照明设计

1 地铁停车场低压配电方案的确定

由于湖涌停车场总长度超过700m，各单体分散布置在停车场的不同区域，因此，停车场内降压变电所布置方案对本项目的供电可靠性及造价影响巨大。

图3 湖涌停车场平面布置图

在前期配合过程中，主要考虑以下两种配电方案：

方案一：仅设置一座牵引降压混合变电所

图4 单变电所低压配电简图

方案二：设置一座牵引降压混合变电所，同时在运转综合楼设置一座跟随所

图 5 双变电所低压配电简图

两种方案各有优缺点，仅设置一座变电所配电系统相对简单，但运用库内用电设备末端电压降较大，供电可靠性降低，电能损耗增加，低压电缆截面过大，造价过高；若在运转综合楼增加一座跟随所，则运用库及运转综合楼配电可就近引自跟随所，上述缺点得到有效缓解，但增设跟随所的同时会导致土建和高压系统造价增高。

从供电可靠性方面考虑，增设跟随所可有效提高运用库及运转综合楼供电可靠性；从经济成本方面考虑，运转综合楼内设置一个跟随所成本大概在150万左右，但由于电缆截面及长度降低，电缆造价可节省300万。综合上述因素，湖涌停车场采用方案二，设置一座牵引降压混合变电所，同时在运转综合楼设置一座跟随所。

2 地铁停车场及上盖开发防雷接地设计

湖涌停车场及上盖TOD开发采用共用接地装置，要求接地电阻不大于1Ω。本工程利用建筑物基础作共用接地装置，所有桩基、承台、基础梁（板）内钢筋相互可靠连接。所有结构柱（含上部建筑结构柱）均作为防雷引下线，柱内钢筋相互可靠连接（要求结构柱内2根∅16或4根∅12主筋通长焊接 ）。利用结构钢筋网做接地体时，纵横钢筋交叉点宜采用焊接，所有接地装置必须连接成电气通路，所有接地装置的焊接必须牢固可靠。

综合楼和派出所为两栋独立建筑，本项目考虑这两个小单体不能满足综合接地电阻不大于1Ω要求，故在湖涌停车场综合接地网预留接口，通过接地扁钢将综合楼、派出所接地网与大库下综合接地网可靠连接，通过各单体接地网并联方式使综合楼、派出所接地网满足各系统专业接地需求。

同时，考虑到本项目的建设周期较长，地铁停车场及上盖TOD开发未能同期实施，前期上部住宅未施工前，湖涌停车场按第二类防雷建筑物设置防雷措施，在停车场盖板上屋面做好接闪措施。并在上部住宅投影范围内结构柱网上外露部分主钢筋，为上盖TOD开发预留防雷引下条件，尽量避免后期返工。

3 盖下运用库及咽喉区内风机配电及控制设计

湖涌停车场内风机采用环控柜集中配电控制和现场设置风机配电箱配电控制两种方式。运用库内风机采用环控柜集中配电，减少与BAS专业接口数量；各分散单体内采用配电箱配电，降低工程实施难度。

为减少运用库对周边TOD开发的噪声影响，地铁停车库北、西、南册采用墙体封堵，局部开窗采光，东侧敞开，与轨道咽喉区连通，上覆屋顶平台。由于运用库北、西侧设置有高层住宅，不能利用开窗自然排烟，因此，运用库四周环道上方夹层内设置有17台排烟兼排风双速风机。平时低速运行，供大库通风使用；火灾时高速运行，迅速降库区内烟气排出，以保证人员安全疏散。鉴于停车场库区内通风空调系统设备较多，且根据消防疏散需求，不会同时多台风机高速档位运行，故考虑对非消防专用风机采用智能低压配电系统，以便于集中监控和工程实施，降低工程造价。

综合楼、派出所等单体内风机以及咽喉区专用排烟风机根据风机设置情况，现场设置配电箱就地配电控制，其中专用消防风机配电回路采用末端切换，满足规范要求及风机控制需求。

4 盖下运用库及咽喉区内照明配电、控制设计

湖涌停车场与国内现有的大部分停车场段存在很明显的差异，运用库、咽喉区均位于盖下，难以像其他停车场段一样充分利用自然采光，因此，湖涌停车场按不同区域照度要求在整个盖下均匀设置照明设施。

湖涌停车场库区内照明可以大致分为以下四块：运用库照明、检修坑照明、咽喉区照明及场区环道照明。盖下灯具数量大，按以往单回路供电的普通配电方式，难以满足库区内检修作业对照明配电可靠性要求；若盖下灯具同时开启，不进行有效的控制，这将造成极大的能源浪费。针对上述配电可靠性及日常节能问题，本项目决定借鉴其他线路车站公共区配电的优质方案来解决。具体措施如下：

1）在运用库等照明可靠性要求较高地方，划分区域配电，每个区域设置两个照明配电箱，电源分别引自跟随所内两段不同母线，灯具配电由两个配电箱分别馈出回路交叉配电，单回路故障断电也不影响另一回路灯具正常工作，仅增加少量配电箱造价，提高运用库照明可靠性，为库区内检修作业提供保障。

2）对盖下运用库照明、检修坑照明、咽喉区照明及环道照明采用智能照明控制系统进行集中控制。根据运营需求，可预先设置多个不同场景，以满足不同时间段、不同场合对库区内照明需求，对整个停车场库区内照明进行集中控制，降低能源损耗。

3）扩大LED光源使用范围，环道、咽喉区、运用库等场合采用大功率LED光源以进一步节约能源。

图 6 出入场线露天段灯具安装大样图

4）针对停车场内16条车辆检修坑，采用24V安全电压等级LED灯具。在土建配合阶段预留好灯具安装凹槽，避免后期灯具侧墙明装，影响人员检修操作，最大限度保证运营人员的人身安全。

5 出入场线区间照明设计

湖涌停车场地铁层位于地上二层，出入场线从地下过渡到地面上，U型槽至停车场盖下之间爬坡段上部未设置上盖。

常规停车场位于地面一层，咽喉区均会设置有高杆投光灯，其照明可覆盖出入场线露天段。但此照明方案不适用于此项目，湖涌停车场出入场线露天段照明灯具布置方案需另行设计。由于没有上盖，且两侧侧墙较矮，结合高架区间设计方案，考虑在接触网立柱上固定安装，大样图详见图6。此方案避免了动照专业单独设置灯杆，利用现有接触网立柱进行安装，不会侵入车辆限界，保证行车安全。

同时，为了避免地下区间与高架区间亮度差异较大，在地下区间出地面段设置过渡照明，过渡段照明就近引自出入场线雨水泵房配电箱，设置时间继电器，白天外界亮度较强时开启过度照明，保证行车安全；夜间关闭过渡段照明，节约能源。

6 结语

本文针对佛山地铁2号线湖涌停车场低压配电系统设计过程，对TOD综合开发地铁停车场设计中可能遇到的问题进行了简单描述，并给出了相应的解决方案。大型TOD综合开发停车场项目应结合项目具体情况，制定合理的低压配电方案，在满足运营使用需求的前提下，力争找到一个能耗与造价的平衡点。同时，除做好地铁停车场设计工作外，需从整个项目的角度来看待问题，明确停车场与上盖TOD开发部分的接口，比如预留好上盖TOD开发建筑的10kV电缆接入条件，为上盖TOD开发建筑提供防雷引下接引条件。在市区土地资源日益稀少的情况下，地铁停车场设计中会越来越多的采取这种上盖开发的形式，对设计人员要求也越来越高，本文结合湖涌停车场设计实例，对此类项目提出一些探讨性意见，以供今后其他类似项目设计参考。

参考文献：

[] GB50157-2013 《地铁设计规范》 [S]

[2] GB50116-2013 《火灾自动报警系统设计规范》 [S]

作者简介:胡郁捷（1987），女，工程师,中交第二公路勘察设计研究院有限公司,武汉,430056