文/葉夢(mèng)汧 張予靜

一、引言

近年來(lái)，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，帶動(dòng)民航事業(yè)高速發(fā)展，機(jī)場(chǎng)改擴(kuò)建的需求也日益增大，建設(shè)支線機(jī)場(chǎng)變得十分必要。而其中航站樓是一個(gè)機(jī)場(chǎng)的重要標(biāo)志，是旅客活動(dòng)的主要場(chǎng)所，它可以從一個(gè)側(cè)面體現(xiàn)出一個(gè)地區(qū)的地域文化、科學(xué)進(jìn)步和文明程度。因此，航站樓建筑既要保證功能齊全、流程合理、方便實(shí)用，還要有新穎別致的建筑造型和莊重典雅的建筑風(fēng)格，能夠突出地域特色、反映城市形象，成為當(dāng)?shù)氐牡貥?biāo)建筑和對(duì)外開(kāi)放的窗口。小到航站樓柔和的燈光、座椅旁的插座、便于查詢的航班信息，大到冷暖空調(diào)、風(fēng)機(jī)運(yùn)行、飛行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，這些為旅客和機(jī)組服務(wù)的各個(gè)設(shè)備都離不開(kāi)電，可以說(shuō)航站樓的正常運(yùn)行離不開(kāi)電力的可靠保障，電氣設(shè)計(jì)在航站樓建設(shè)中至關(guān)重要。

二、航站樓的建筑特點(diǎn)

1.滿足使用功能的要求

航站樓是空陸交通的轉(zhuǎn)接點(diǎn)，其平面設(shè)計(jì)應(yīng)保證各種流程便捷、有序、高效、順暢，盡可能功能分區(qū)明確、平面布局緊湊，減少旅客的步行距離。為滿足旅客和服務(wù)人員的需求，要求航站樓的內(nèi)部設(shè)施較為完善。在滿足交通功能的前提下，航站樓的設(shè)計(jì)還要充分考慮商業(yè)、餐飲、現(xiàn)場(chǎng)辦公、醫(yī)療急救等服務(wù)設(shè)施，并且在發(fā)揮這些設(shè)施效率的同時(shí)能夠盡量降低運(yùn)行成本。

2.滿足地區(qū)形象建設(shè)的要求

航站樓作為機(jī)場(chǎng)的主體建筑，在滿足功能需要的前提下，還要求將技術(shù)和藝術(shù)有機(jī)結(jié)合，并融入一定的地方特色。新建航站樓需考慮到日后機(jī)場(chǎng)旅客吞吐量，做到建筑主體空間尺度適宜，造型、色彩應(yīng)與場(chǎng)內(nèi)其它建筑物協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

3.滿足節(jié)能環(huán)保的要求

在滿足使用功能的前提下，航站樓設(shè)計(jì)盡量采用新技術(shù)、新工藝、新結(jié)構(gòu)、新材料以節(jié)約能源，減少運(yùn)營(yíng)成本。外墻、屋面等均應(yīng)注意采取保溫、隔熱等節(jié)能措施。

4.滿足彈性設(shè)計(jì)和靈活擴(kuò)展的要求

隨著旅客結(jié)構(gòu)和吞吐量的改變，航站樓設(shè)施要有高度的靈活性和可擴(kuò)展性，包括各功能區(qū)域的面積分配以及進(jìn)、出港等設(shè)施的容量要有適度的可調(diào)整性，以適應(yīng)將來(lái)的旅客流程調(diào)整。因此，平面設(shè)計(jì)既能滿足近期的需要，同時(shí)又要結(jié)合機(jī)場(chǎng)遠(yuǎn)期發(fā)展規(guī)模，做到各時(shí)期航站樓的有機(jī)銜接。航站樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)宜選用適合當(dāng)?shù)氐慕Y(jié)構(gòu)形式，加強(qiáng)抗震設(shè)防措施。

5.滿足“以人為本”的要求

設(shè)計(jì)方案要充分考慮旅客的需要和便利，包括老、弱、病、殘、孕、幼等特殊旅客以及貴賓的需要。

三、航站樓供電、照明系統(tǒng)配置要求

1.變電站設(shè)置

正常情況下，兩路市電分別帶I段和Ⅱ段母線上的負(fù)荷；當(dāng)一路市電失電時(shí)，其進(jìn)線斷路器斷開(kāi)，母聯(lián)斷路器閉合，由另一路市電帶全部負(fù)荷；當(dāng)市電電源恢復(fù)時(shí)，母聯(lián)斷路器斷開(kāi)，市電進(jìn)線斷路器閉合，恢復(fù)正常運(yùn)行方式。

低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備擬選用低壓抽出式開(kāi)關(guān)柜，同時(shí)設(shè)置1套額定功率約為500千瓦的柴油發(fā)電機(jī)組，作為特別重要負(fù)荷的第三電源。

雙電源自投動(dòng)作時(shí)間不大于0.5秒。三電源相互自動(dòng)切換時(shí)間均不大于15秒，油機(jī)可實(shí)現(xiàn)自投自復(fù)及手動(dòng)切換。

2.航站樓配電

為滿足終端供電半徑的要求，在航站樓內(nèi)一、二層分別設(shè)置配電間。航站樓內(nèi)的照明配電采用放射式配電，以保證供電可靠性。對(duì)于機(jī)務(wù)用電、室外照明、登機(jī)橋電源、空調(diào)、采暖及一般通風(fēng)等負(fù)荷，采用放射式單回路供電。電梯、自動(dòng)扶梯、行李轉(zhuǎn)盤、航班動(dòng)態(tài)、離港系統(tǒng)、安檢系統(tǒng)、時(shí)鐘系統(tǒng)、閉路電視、廣播、消防控制、BAS系統(tǒng)、事故照明等按放射式雙回路末端互投供電。

3.航站樓重要負(fù)荷的保證

對(duì)于維持航站樓基本運(yùn)轉(zhuǎn)的重要負(fù)荷，設(shè)置應(yīng)急母線段，電源引自中心變電站內(nèi)設(shè)置的柴油發(fā)電機(jī)，當(dāng)兩路市電均中斷時(shí)，自動(dòng)切換到應(yīng)急母線段對(duì)其進(jìn)行供電[1]。對(duì)于火災(zāi)報(bào)警及消防控制系統(tǒng)、全部弱電系統(tǒng)及電子設(shè)施、應(yīng)急照明（包括疏散照明、安全照明及10%的正常工作照明）等特別重要負(fù)荷同時(shí)設(shè)置UPS及EPS作為備用電源。

4.電纜敷設(shè)

水平及垂直干線電纜均敷設(shè)在封閉式金屬電纜橋架內(nèi)?？刂凭€及信號(hào)線敷設(shè)在金屬線槽或金屬保護(hù)管內(nèi)。電纜橋架的安裝應(yīng)便于調(diào)整，并根據(jù)環(huán)境做好防護(hù)處理，使得安裝后的導(dǎo)電性能符合規(guī)范要求。不同防火等級(jí)以及不同類型的負(fù)荷應(yīng)分管、線槽或橋架敷設(shè)。消防等重要負(fù)荷的電纜所敷設(shè)的橋架、線槽、保護(hù)管應(yīng)刷防火涂料（耐火1小時(shí)）。金屬管均為熱鍍鋅厚壁鋼管，電纜橋架和線槽均為熱鍍鋅或更好性能的防護(hù)方式。局部或末端需要軟連接的地方可采用可繞性金屬軟護(hù)套管，并應(yīng)滿足相應(yīng)的防火要求。

5.監(jiān)控系統(tǒng)

在航站樓內(nèi)設(shè)置電力監(jiān)控系統(tǒng)、防火剩余電流動(dòng)作報(bào)警系統(tǒng)等集中監(jiān)控系統(tǒng)。

室內(nèi)照明應(yīng)本著綠色照明的原則，節(jié)約能源，盡可能提高單位電量的照度水平。燈光系統(tǒng)的形式以及燈具的設(shè)計(jì)與安裝應(yīng)充分考慮航站樓的運(yùn)行要求，照度可調(diào)節(jié)，日常維護(hù)便捷。

6.照明系統(tǒng)

（1）照度水平

全航站樓照度的定值擬根據(jù)旅客進(jìn)出港的流程，由低至高，再由高至低，以達(dá)到良好的視覺(jué)效果。

（2）照明方式

出港大廳、近機(jī)位候機(jī)廳空間高大，為共享空間，應(yīng)考慮采用光效較高的金屬鹵化物燈或其它相應(yīng)光源，減少布燈和管線。辦票柜臺(tái)、安檢柜臺(tái)、商業(yè)用房、其它功能性用房根據(jù)相應(yīng)需求設(shè)置局部照明。到港大廳、遠(yuǎn)機(jī)位候機(jī)廳、辦公用房的照明應(yīng)以節(jié)能型燈具為主。在咖啡吧、餐廳、商店、VIP休息室等要求較高的場(chǎng)所可結(jié)合建筑的裝飾色調(diào)采用暖光源，以烘托氣氛。

航站樓陸側(cè)可結(jié)合建筑要求，設(shè)置立面照明，用投光燈勾畫出建筑外輪廓。

航站樓空側(cè)站坪、陸側(cè)停車場(chǎng)照明采用升降式高桿燈照明。

（3）控制與節(jié)能

照明節(jié)能應(yīng)采用高效光源和燈具，提高控制水平，節(jié)約能源。在保證局部區(qū)域功能性照明要求的前提下，適當(dāng)降低共享空間的照度。公共區(qū)域照明由樓宇控制系統(tǒng)的照明控制單元統(tǒng)一控制。

7.防雷接地

航站樓按二類防雷建筑物設(shè)計(jì)，屋面設(shè)置避雷網(wǎng)，航站樓屋頂按防雷標(biāo)準(zhǔn)盡量利用金屬屋面接閃，并通過(guò)柱筋引入地下接地網(wǎng)。利用建筑物基礎(chǔ)作為自然接地體，防雷接地與設(shè)備接地共用接地極，接地電阻不大于1歐。本次供電系統(tǒng)和接地型式均采用TN-S系統(tǒng)。航站樓樓內(nèi)各重要設(shè)備用房預(yù)留有接地端子排，架空地板下敷設(shè)均壓網(wǎng)。航站樓內(nèi)各柱之間通過(guò)地梁鋼筋或預(yù)埋Φ12鋼筋兩兩連接，形成不大于9米×9米網(wǎng)格。所有設(shè)備外殼及外露金屬部分與PE線聯(lián)為一體，引入綜合接地網(wǎng)，電子設(shè)備應(yīng)考慮浪涌電壓吸收裝置。

四、航站樓電氣設(shè)計(jì)難點(diǎn)

1.供電方式

航站樓作為機(jī)場(chǎng)建設(shè)中的重要主體，用電設(shè)備數(shù)量龐大且種類繁雜，無(wú)法將其與普通民用建筑進(jìn)行同向類比，當(dāng)供電事故發(fā)生時(shí)造成的損失往往十分重大，需要設(shè)計(jì)人員重點(diǎn)考慮電力的可靠性。

航站樓功能特性決定了其供電等級(jí)的特殊性，包含了一級(jí)特別重要負(fù)荷、一級(jí)負(fù)荷、二級(jí)負(fù)荷以及三級(jí)負(fù)荷。重中之重就是要考慮到電力來(lái)源是否充足可靠。很多機(jī)場(chǎng)在設(shè)計(jì)之初都會(huì)遇到的一個(gè)難點(diǎn)就是，如何在保證從不同高壓變電所引出的高壓電纜進(jìn)入本樓前提下，做到既滿足供電需求，又能夠減少不必要的供電設(shè)備以保證供電可靠性。

在低壓電力系統(tǒng)中需要重點(diǎn)考慮以下幾種電源：一般動(dòng)力電源、一般照明電源、應(yīng)急動(dòng)力電源、應(yīng)急照明電源、大空間照明電源、空調(diào)電源、弱電電源、專用設(shè)備電源、商業(yè)及廣告電源和行李系統(tǒng)電源[2]。電源分類眾多，這就需要電氣設(shè)計(jì)人員做好規(guī)劃，如果電源等級(jí)混亂，就很有可能對(duì)人身安全和整個(gè)機(jī)場(chǎng)運(yùn)行產(chǎn)生影響，甚至造成重大事故。

在航站樓功能劃分中，通信導(dǎo)航設(shè)備機(jī)房、5G弱電機(jī)房是較為特殊的部分，記錄著航空信息、飛行校驗(yàn)數(shù)據(jù)等。根據(jù)《民用建筑電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB51348-2019），重要設(shè)備機(jī)房按一級(jí)特別重要負(fù)荷考慮，采用雙路電源供電，并配備一路柴油發(fā)電機(jī)作為后備電源，采取末端互投的供電方式。保證在極端條件下，規(guī)定時(shí)間內(nèi)電源可以自主投切，重要設(shè)備仍然能夠正常運(yùn)行。

同時(shí)，航站樓作為人員密集場(chǎng)所，公共區(qū)域大面積照明負(fù)荷應(yīng)采用雙路交叉配電，保證一路電源失電情況下仍能滿足所需最低照度。非消防一般負(fù)荷干線采用分勵(lì)脫扣，火災(zāi)時(shí)由消防系統(tǒng)控制切非消負(fù)荷，平時(shí)由電力監(jiān)控控制。

2.應(yīng)急照明

應(yīng)急照明及疏散指示系統(tǒng)同樣是航站樓電氣設(shè)計(jì)中十分重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，確保的是火災(zāi)及重大事故發(fā)生時(shí)人員的生命安全，應(yīng)格外注重行業(yè)規(guī)范及場(chǎng)所的不同。

根據(jù)《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)》（GB51309-2018）規(guī)定，應(yīng)急照明系統(tǒng)可選擇集中電源型和自帶電源型，對(duì)于航站樓此類空間面積大、消防應(yīng)急照明及疏散標(biāo)志燈數(shù)量多的建筑，自帶電源型的燈具對(duì)于日后維護(hù)方面多有不便，因此一般都采用集中電源型燈具。

在航站樓中最難確定的則是疏散方向標(biāo)志燈以及專用應(yīng)急照明燈的設(shè)置位置，在我國(guó)已建成的大型航站樓中，疏散方向指示燈多為嵌地面型、立式型、墻面高位側(cè)裝型。嵌地面式燈具會(huì)高出地面1至4毫米，會(huì)給旅客步行、拖拉行李以及手推車的行進(jìn)帶來(lái)困擾，而立式和墻面高位側(cè)裝的疏散方向指示燈又往往無(wú)法滿足規(guī)范中燈具間距的要求，這就需要設(shè)計(jì)人員考慮現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際環(huán)境，酌情采取墻面高位側(cè)裝和立式大型疏散方向指示燈與地面疏散指示燈相結(jié)合的方式，以此減少燈具安裝所帶來(lái)的不便，同時(shí)在滿足標(biāo)志燈尺寸及亮度、人員視線等前提下做出更加便利的設(shè)計(jì)[2]。

對(duì)于專用應(yīng)急照明燈，在迎送大廳等大空間通常無(wú)法直接安裝燈具，需要在設(shè)計(jì)時(shí)結(jié)合建筑、結(jié)構(gòu)等專業(yè)，優(yōu)化燈具位置，也需為機(jī)場(chǎng)方考慮日后維護(hù)檢修的可行性。部分航站樓有連廊，那么就需要考慮到連廊兩端進(jìn)出口處的應(yīng)急照明照度，同時(shí)在連廊兩端也需布置標(biāo)志燈具，顯示樓層及安全出口信息。

五、航站樓電氣設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)建議

1.供電干線及配電間設(shè)置

航站樓的建筑特點(diǎn)是:雖然高度不高，但是橫向跨度大，長(zhǎng)度有時(shí)可以達(dá)到幾百至一千米。設(shè)計(jì)時(shí)變電所應(yīng)分別設(shè)置在建筑兩側(cè)的負(fù)荷中心，同時(shí)確保供電半徑不大于200米，以達(dá)到確保供電可靠性的需求，對(duì)于前文提到的重要負(fù)荷更是如此。航站樓每層建筑使用功能都不重復(fù)，包含了進(jìn)港、出港、商業(yè)、餐飲以及員工辦公等功能，所以電氣專業(yè)在選擇樓層低壓配電間時(shí)不能常規(guī)設(shè)計(jì)，既要考慮總配電室是否靠近負(fù)荷中心，也要考慮是否影響建筑功能和美觀。

2.應(yīng)急照明及疏散指示燈設(shè)置

鑒于航站樓建筑功能的特殊性，消防上也模糊了防火分區(qū)的概念，應(yīng)結(jié)合旅客疏散方向，在其疏散通道上沿視線延伸方向布置明顯的疏散指示燈。同時(shí)考慮到人員密集程度，合理設(shè)置專用的應(yīng)急照明燈具，達(dá)到規(guī)范要求的應(yīng)急照度。對(duì)于重要房間，例如配電室、安防控制室、消防設(shè)備機(jī)房等，也需要為工作人員設(shè)置應(yīng)急照明及備用照明，以達(dá)到操作需求。樓梯間可以按照單獨(dú)防火分區(qū)考慮供電回路，建議以末端照明支線壓降規(guī)范要求的偏差為依據(jù)，計(jì)算供電半徑，以供電半徑畫圓的圓心點(diǎn)為配電間或電氣控制箱。

3.預(yù)留后期用電及登機(jī)橋電纜敷設(shè)

機(jī)場(chǎng)建設(shè)方多為當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)局和機(jī)場(chǎng)人員臨時(shí)組建，缺乏同類項(xiàng)目的管理經(jīng)驗(yàn)，專項(xiàng)設(shè)計(jì)和配套深化之間存在著差異并且缺乏溝通，與最終施工圖設(shè)計(jì)無(wú)法銜接連貫，在設(shè)計(jì)時(shí)很多資料機(jī)場(chǎng)建設(shè)方無(wú)法及時(shí)提供，導(dǎo)致有些設(shè)備及所需電量考慮不周，比如標(biāo)識(shí)照明設(shè)計(jì)、廣告燈箱設(shè)計(jì)、商業(yè)招商，以及海關(guān)、邊檢和安全局等相關(guān)部門的需求，這些因素都會(huì)引起后期設(shè)計(jì)變更。另外登機(jī)橋遠(yuǎn)端往往需要設(shè)置小型配電間，為?？康娘w機(jī)提供空調(diào)和變頻設(shè)備的用電，這項(xiàng)用電電量相當(dāng)大，在設(shè)計(jì)時(shí)一定要預(yù)留充足的用電量，而這就需要從航站樓變電所內(nèi)引來(lái)很多根大截面電纜。解決此類電纜的敷設(shè)問(wèn)題一般有兩種方法:

（1）登機(jī)橋的高度在滿足消防車通過(guò)高度的前提下，如果還有設(shè)備安裝空間，可以采用登機(jī)橋下橋架敷設(shè)。橋架需要選擇防水橋架。

（2）登機(jī)橋的高度在滿足消防車通過(guò)高度的前提下，如果沒(méi)有設(shè)備安裝空間，可以采用地面預(yù)埋鋼套管暗敷設(shè)。另外，暗埋時(shí)還需要與室外場(chǎng)地管線綜合后確定。

因此，前期設(shè)計(jì)時(shí)適當(dāng)預(yù)留一些電量，可以避免不少問(wèn)題。通常情況下各個(gè)預(yù)留用電可按已有設(shè)計(jì)的三分之一考慮，以達(dá)到最優(yōu)供電方案，做到既不浪費(fèi)也不緊張。

4.防雷設(shè)計(jì)

航站樓屬于人員密集場(chǎng)所，為二類防雷建筑。其建筑形式上，屋面一般都采用鋼結(jié)構(gòu)金屬屋面，如果用金屬屋面直接作為接閃器，需要對(duì)金屬屋面的材質(zhì)及厚度有所要求，另外利用金屬屋面作為接閃器要考慮到存在屋面被擊穿的可能，將會(huì)影響航站樓的正常運(yùn)行。所以，最好采用屋面設(shè)置接閃器和避雷針的組合方式，屋面上所有凸起的金屬構(gòu)筑物和管道等，都應(yīng)采取防雷措施，與屋面金屬板可靠連接成一體。屋面上的非金屬物體、無(wú)金屬外殼或保護(hù)罩的電氣設(shè)備，例如航空障礙燈、亮度傳感器、攝像機(jī)、透明非金屬屋頂?shù)?，均?yīng)置于獨(dú)立的避雷保護(hù)裝置下。為了保持航站樓的整體美觀，可將屋頂接閃器與屋頂深化單位配合，接閃器作成金屬屋面的構(gòu)件，既美觀又滿足要求。

六、結(jié)束語(yǔ)

航站樓作為機(jī)場(chǎng)建設(shè)中重要的組成部分，在變配電及室內(nèi)照明設(shè)計(jì)中應(yīng)多方面考慮，滿足旅客舒適度以及航班信息操作等多方面需求。本文主要介紹了航站樓在供配電以及應(yīng)急照明等電氣設(shè)計(jì)方面的難點(diǎn)，提出供電干線及配電間設(shè)置、應(yīng)急照明及疏散指示燈設(shè)置、預(yù)留后期用電及登機(jī)橋電纜敷設(shè)和防雷設(shè)計(jì)方面的一些建議，可為類似航站樓工程在電氣工程建設(shè)方面提供借鑒。