城市人行天橋的照明電器設計

余劍青

（深圳市市政設計研究院有限公司，廣東 深圳 518000）

人行過街天橋是供行人使用的跨越城市道路的設施。天橋的設計布局需結合城市道路網規劃，適應交通的需要，并應考慮由此引起附近范圍內人行交通所發生的變化，且對此種變化后的步行交通進行全面規劃設計。屬于下列情況之一的可設置天橋。其中機動車交通量應按每小時當量小汽車交通量（輛/時，即pcu/h）計。

進入交叉口、環形交叉口橫過馬路的人流量較大，且同時在交叉口一個進口或路段上雙向當量小汽車交通量較大時可設一座。行人橫過市區封閉式道路或快速干道或機動車道寬度大于 25m時，每隔300～400m應可設一座。鐵路與城市道路相交道口或機動車行車方向復雜對行人有明顯危險處應設一座。

本文結合深圳市近期建設的一座人行天橋的設計和實施情況對城市人行天橋電氣設計進行探討。

1 工程概況

為切實保障到第三人民醫院就診的病人和沿線居民出行安全，保證道路通行順暢，在深圳市龍崗區布瀾路第三人民醫院附近，設計了人行天橋。該天橋由我院于2010年至2011年期間設計并投入使用。主橋橫跨布瀾路，主橋主梁采用斜腹板式鋼箱梁，梯道采用鋼筋混凝土梁。主橋跨徑布置為（27.5+27.5）m，主橋面積為263.25m2，設置1：2及1：4梯道，梯道面積為348.74m2。

本次天橋的設計原則是：橋梁橋位和選型原則在滿足人行交通的使用功能前提下，考慮橋梁的簡潔美觀、經濟和施工周期，使新增加的橋梁能與周邊環境相協調。

2 規范分析

根據GB50052-2009《供配電系統設計規范》，電力負荷應根據對供電可靠性的要求及中斷供電在對人身安全、經濟損失上所造成的影響程度進行評級。

根據 CJJ69-95《城市人行天橋與人行地道技術規范》，要求非繁華地區敞開的天橋不低于 0.3nt（≈5LX）；繁華地區敞開的天橋不低于 0.7nt（≈10LX）；封閉式的天橋不低于2.2nt（≈30LX）。

表1 CIE關于行人和自行車共用過街天橋的照明要求

根據JGJ 16-2008《民用建筑電氣設計規范》，在防雷裝置與其他設施和建筑物內無法隔離的情況下，裝有防雷裝置的建筑物，應采取等電位連接。符合下列情況之一的建筑物，應劃為二類防雷建筑物：年預計雷擊次數大于0.06的部、省級辦公建筑物及其他重要或人員密集的公共建筑物。

3 電源及供電系統

根據 GB50052-2009《供配電系統設計規范》，天橋用電按三級負荷設計。設計人行天橋照明首先要解決電源問題，通常有兩種處理方法，直接由臨近路燈燈座電纜接線處引接，或從路燈箱變低壓出線的備用回路上單獨引接。當由臨近路燈燈座接線處引接時，需復核該回路路燈負荷是否有足夠天橋用電余量。若臨近路燈回路負荷不足時，當由路燈箱變低壓出線端處備用回路引接。

本工程照明電源就近引自市政道路照明全夜燈回路的L1相，電源電壓為220V。根據道路照明路燈實際功率該回路路燈電纜截面為 4×25+1×16mm2，安裝路燈15盞，路燈功率250W，合計總功率約為4kW，本次引接配電箱安裝功率為1kW，不造成對路燈負荷的影響。

電源進入天橋處設一配電箱，配電箱為戶外防雨型，由于設置于戶外的原因，配電箱需加鎖防盜，防護等級IP65，外觀顏色與天橋應保持一致。

圖1 天橋配電系統圖

4 照明

根據 CJJ69-95《城市人行天橋與人行地道技術規范》和CIE的相關要求，對人行天橋進行的照明主要是滿足步行交通的需要。當天橋上路面照度低于2LX，或者臺階階梯的照度低于5LX，就需要為人行天橋配置專門的照明。

CIE在其技術文件中提出了人行階梯上的照度要求，即階梯踏板上的平均水平照度維持值應大于40LX，階梯踏板上的平均垂直照度維持值應小于20LX。這樣設置為確保階梯的結構清晰的顯現出來，使得人的頭部和身體上有一定的垂直照度，方便對對面來人的面部識別和動作判斷。

由于人行天橋橫跨機動車道，必須對燈具采取嚴格的、有針對性的控制，都可能給在橋下行駛的機動車駕駛員造成眩光，因此設計中通過選擇燈具類型、安裝高度和安裝位置，來達到盡量控制眩光的目的。

本工程天橋照明采用 1×21W 單管防塵熒光燈沿天橋頂棚吸頂安裝的方式，燈具間距3.5m，天橋功能照明功率密度的設計值為 1.5W/m2照度標準值為 30LX，顯色指數為 80。燈具光源采用節能燈，氣體放電燈均自帶電容補償，要求補償后功率因數不小于 0.9。照明支線均為 BV-2.5mm2型，穿管或在塑料線槽內沿頂棚明敷。

照明的控制，接路燈全夜燈回路，開啟時間下午6點至次日早6點，無需單獨進行控制設置。疏散照明正常情況下不點亮，外部電源斷電情況下自動點亮，疏散照明燈具本身自帶蓄電池，供電時間不低于30min，以保證緊急情況下人員的安全疏散。

圖2 照明橫斷面圖

5 防雷與接地

根據JGJ 16-2008《民用建筑電氣設計規范》，城市人行天橋應屬于人員密集的公共建筑物，經過計算年預計雷擊次數大于0.06，屬于二類防雷建筑物。

圖3 照明平面圖

圖4 天橋防雷平面圖

本工程接地型式采用 TN-S系統，電源在進線處 PE線做重復接地及總等電位聯結。將天橋金屬扶手、金屬欄桿、橋梁鋼構件、鋼立柱等及其他裝置外露導電部分全線電氣貫通連接，均與防雷引流裝置作電氣連接。且均以BV-1X25 PC25或40x4扁鋼與總等電位聯結端子板（MEB板）連通。MEB板暗裝于總箱旁，底距地1.0m。具體做法參見國標圖集《等電位聯結安裝》02D501-2。用、配電設備之外露可導電部分及燈具金屬底座經 PE線連接成網。經計算，本建筑物年預計雷擊次數為0.076。依據《建筑物防雷設計規范》GB50057-94（2000年版），本工程按第二類防雷建筑物設防。利用突出頂棚的兩側鋼立柱（縱向間距約3.6m）作接閃器，利用天橋所有鋼立柱作防雷引下線及自然接地極。在主橋縱向兩端的鋼立柱引下線處，在室外上下各0.5m處予埋一塊 100×60×6鋼連接板（參《03D501-3》），鋼板與做為引下線的鋼柱可靠焊接，地面上鋼板焊M8螺栓母一套，供測量接地電阻用，地下鋼板供外加人工接地極和重復接地之用；本工程防雷接地、電氣設備的保護接地等接地共用統一的接地裝置，要求接地電阻小于 10Ω。實測不滿足要求時，須采取降阻措施或補打人工接地極，直至滿足。橋兩側分別8個接地極應用鍍鋅扁鋼連通。

采用 TN接地形式時引發的人身點擊事故危險可通過在天橋上實施總等電位聯結來防范，由于等電位的作用，建筑物內所有外露導電部分和裝置外導電部分都處于同一點位水平上，人身電擊事故將無從發生。IEC標準強調了總等電位聯結系統的設置，總等電位聯結不僅可以減少人體同時接觸不同點位引起的電擊危險，還可以防范雷電危害和電氣設備抗干擾等要求。

6 結論

天橋的照明是復雜的充分考慮人性化的系統性設計，而電氣設計對于人行天橋而言，是一項極其重要的基礎性工作，在我國天橋的電氣設計還不夠規范，有些甚至忽略了該部分的設計和實施工作。然而，必須清醒的認識到，照明設計需要廣泛的應用。

由于篇幅和筆者水平的有限，本文對主要問題的分析大多淺嘗輒止。行文的初衷，旨在拋磚引玉，希望得到和廣大照明同行的交流，呼吁大家關注身邊的容易忽視的天橋照明的發展狀況，通過共同的努力，來提高我們的設計水平。