天水建筑设计院 甘肃 天水 741000
摘要：图书馆属于我国应用范围较广的公共建筑之一，它是具有服务性质的公共场所，更是承载中国历史的重要文化基地。本文总结了现代大型图书馆供配电、照明设计要点,并对设计要点进行分析，以期为设计人员提供参考。
关键词：图书馆；负荷等级；功率因数补偿；谐波抑制；照明控制
项目简介：
本工程为天水市文化旅游投资发展有限责任公司建设的天水市图书馆新馆，藏书量超过100万册。建筑类型为一类高层公共建筑，总建筑面积：20013.89m2，建筑高度50.35m，建筑层数：地下一层，地上一～十一层，裙楼一层，主要功能：-1F为地下停车库及设备用房，Ⅲ类中型车库（总建筑面积4101.5 m2,总停车92辆）。1F为商业、学术报告厅、展厅、办公、阅览室，2F～5F为阅览室、办公室，6F网络机房、公共电子阅览室、信息化办公室，7F为书库，8F、9F为办公室，10F、11F为书库，设计使用年限：50年，耐火等级：一级，抗震设防烈度：8度（0.3g），建筑结构选型：主体钢筋砼剪力墙结构，裙房钢筋砼框架结构。
1.供配电系统设计
1.1电源
本工程主供电源由城市电网引来一路10KV电源至图书馆地下一层变配电室供电，备供电源由地下室柴油发电机组提供。
1.2负荷等级
根据《图书馆建筑设计规范》（JGJ38-2015）8.3.1规定藏书量超过100万册的图书馆的安防系统、图书检索用计算机系统用电应为一级负荷中特别重要的负荷，其他用电负荷不应低于二级负荷。生活泵、客梯、弱电机房、走道照明、高低压变配电室照明、消防用电（污水泵、管道增压泵、消防电梯、排烟风机、防火卷帘、正压送风机、应急照明及疏散标志灯、消防控制室）等用电为一级负荷；其余均为二级负荷。
1.3配电系统
低压侧设置2台（1#、2#）SCB11-1250KVA变压器，接线组别为D，Yn11。低压配电系统接线形式采用单母线分段方式供电，设置母联开关。主进开关与联络开关之间设电气机械连锁，任何情况下只能闭合其中的两个开关。图书馆用电负荷均匀分配到2台变压器内，1#、2#变压器同时工作，互为备用，当其中一台变压器故障时，由另一台变压器承担图书馆全部一、二级负荷。当市电停电时或2台变压器同时故障，30s内启动柴油发电机组，机组引出应急母线经ATS自动转换开关向应急配电柜供电。一级负荷为双电源供电，消防负荷在末端自动切换。1层安防系统用电，6层中心机房图书检索用计算机系统用电增设UPS电源。配电系统采用树干式和放射式相结合的配电方式。
1.4功率因数补偿
无功功率补偿采用低压集中自动补偿与分散补偿相结合的方式。在2台变压器低压侧设功率因数自动补偿装置，根据无功需要量自动投切，补偿后功率因数达到0.93以上。荧光灯、气体放电灯采用自带高效电子镇流器就地分散补偿，补偿后功率因数达到0.95以上。
1.5谐波抑制
由于图书馆计算机负荷较多，特别是电子查询部分的计算机较为集中, 因此产生的谐波电流也较为严重。为有效地抑制谐波，加装有源滤波器，对产生谐波的大量非线性负荷进行功率因数的校正。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时将三相负荷尽量平衡,将电源线中的中性线加大截面。另外,为监测谐波电流的影响,在电子查询部分的配电主回路上加装防止剩余电流火灾报警的测温线圈。
1.6线缆敷设
本工程一、二级负荷采用WDZ-YJY-0.6/1kV低烟无卤阻燃绝缘电缆，消防负荷采用WDZN-YJY-0.6/1kV低烟无卤耐火绝缘电缆。电缆敷设采用封闭式的防火桥架，在吊顶内部进行敷设，跨越防火分区、穿越墙体时，电缆需穿钢管保护。电子阅览室、影像视听室，多媒体阅览室内的线缆敷设考虑由建筑专业局部降板300mm ,在降板层上做地面电缆沟加钢盖板的形式设置防静电地板。电子阅览室的电源线和网络线较为密集, 敷设时常采用组合式地面线槽、地面出线箱及地面插座。
2.照明设计
现代图书馆的阅览室目前多为藏阅合一型,图书为开架阅览。书架与阅览桌同室布置,阅览桌靠窗一侧,书架设在另一侧。这种布置方式对照明设计提出如下要求。
2.1照度同室分区考虑
阅览区主要考虑水平照度,而书架区主要考虑垂直照度。阅览区的水平照度按规范要求是在距地0.75㎡的水平面为300lx,老年阅览室、珍善本、舆图阅览室、采编、修复工作室的水平照度按规范要求是在距地0.75㎡的水平面为500lx, 书架的垂直照度要求是距地面0.25m高度为50lx。灯具布置应结合书架及阅览桌的摆放,充分利用灯具的水平照度或垂直照度。
2.2 选用的光源,其色温和显色性应满足视觉舒适性的要求
根据《建筑照明设计标准》（GB50034-2013）的要求,图书馆阅览室的光源色温为3300～5300K,光源的显色指数(Ra)不小于80。因此,图书馆的照明光源应以三基色日光灯为主。
2.3照明控制
图书馆的阅览和大型公共空间(例如借阅大厅、电子阅览室、学术报告厅等)照明控制应做到方便、合理、经济、节能。
2.3.1书架之间的行道应设单独开关控制，且宜设置单联双控开关，分设书架行道两侧，此方式操作较方便，且不会开启不相关区域，比较合理，缺点：此方式宜造成工作人员取书后忘记关灯，造成能源浪费。
2.3.2红外人体感应开关控制，传感器探测到人体红外光谱变化，自动接通负载，人不离开感应范围时，将持续接通；人离开后，延时自动关闭负载。缺点：探测不稳定，有“误”点亮现象，当人进入其中一条行道内，相近两行道内灯具有时也会开启。
2.3.3雷达感应探测器控制，雷达探测器发射出的微波遇到静止的物体，反射回来的微波频率不变，探测器不会发生信号，当发射出去的微波遇到移动的物体时，反射回来的微波频率发生变化，探测器发出工作信号。优点：探测半径较准确，可以做到人员步入行道一步即可点亮行道灯具；缺点：有时也会产生两边行道灯具“误”点亮的问题；改善措施：将雷达探测器探测微波发射曲线调整为椭圆形，这样相邻行道人员行走不会造成探测器“误”点亮的问题。
2.3.4靠近窗户的阅览区雷达感应探测器与天然光联动，当房间内自然光足够充足时，探测器感知人体移动时不动作，能有效利用自然采光，当室外光线较暗时（低于探测器设定照度恒定值时）探测器正常工作，最大限度节约能源。
2.3.5学术报告厅、走廊等大空间照明采用总线控制技术的集散控制系统，利用智能继电器安装在照明配电箱内，通过通信总线，实现现场控制，分区、集中等多点控制，能有效节约能源，提高人员利用率。
参考文献
[1]《图书馆建筑设计规范》（JGJ38-2015）.
[2]《建筑照明设计标准》（GB50034-2013）.
论文作者:宋智宏
论文发表刊物:《防护工程》2017年第24期
论文发表时间:2018/1/12
标签：负荷论文; 图书馆论文; 阅览室论文; 照度论文; 探测器论文; 功率因数论文; 行道论文; 《防护工程》2017年第24期论文;