淺析新型學生公寓的電氣設計

趙天華　衛(wèi)　威

摘 要：近年來高等學校連續(xù)擴招，使得新型學生公寓建設規(guī)模持續(xù)擴大。筆者結合工程實踐，通過對新型學生公寓電氣設計的不斷探索，在本文中對新型學生公寓電氣設計中的照明系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、防雷與接地安全等內容做了分析和討論。

關鍵詞：工程實踐；電氣設計；照明系統(tǒng)；供配電系統(tǒng)

1 引言

新型學生公寓的電氣設計包括：強電系統(tǒng)設計(供配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、防雷接地及等電位聯結系統(tǒng))和弱電系統(tǒng)設計(電話通訊系統(tǒng)、綜合布線系統(tǒng)、有線電視系統(tǒng)、電視監(jiān)控系統(tǒng)等)兩大部分內容。本文重點介紹了強電系統(tǒng)設計方法和原則。

2 照明系統(tǒng)設計

學生公寓照明系統(tǒng)的設計要求與住宅設計要求類似，在設計過程中，除了遵循求環(huán)保、“實用、舒適、安全和經濟”的照明設計原則以外，還應盡量追節(jié)能和回歸大自然，以滿足人們生活水平的不斷提高對照明設計所提出的更高要求。實踐證明，在公寓里設置優(yōu)質的照明，不僅可以獲得良好的視覺效果，還可以使學生公寓這個“小家”顯得和諧溫馨。學生公寓照明設計所考慮的主要內容如下：

2.1 照度

目前，由于國家標準中對學生公寓不同場所的照度值尚無具體的規(guī)定，因此在學生公寓的照明設計中，通常是參考國家標準中對居住建筑照明標準值的規(guī)定，充分考慮學生公寓的特點，來合理地選擇其照度標準值，這是照明設計成敗的關鍵。

2.2 光源的選擇

在學生公寓照明設計中，光源的選擇應主要考慮其色溫、顯色性和使用壽命等因素，同時還應充分考慮照明節(jié)能的問題，即在保證不降低作業(yè)視覺要求，不降低照明質量的前提下，力求減少照明系統(tǒng)中光能的損失，最有效地利用電能。因而，在學生公寓的居室內優(yōu)先采用了T8高效熒光燈，該燈具有效率高(比普通熒光燈節(jié)電10%，亮度提高20%)、壽命長(達8000h)、顯色性好(內涂三基色熒光粉時)、與傳統(tǒng)粗管(T12)熒光燈完全兼容等特點:而在衛(wèi)生間、陽臺燈處，優(yōu)先采用了緊湊型熒光燈，該燈體積比普通白熾燈泡略大，功率為5-36W不等，且具有光效高(比普通熒光燈節(jié)電20%，比普通白熾燈節(jié)電70%)、壽命長(約為白熾燈的5倍)、顯色性好等特點，還可制成與白熾燈近似的暖色光，加之燈頭與普通白熾燈兼容，因而可以直接取代白熾燈，特別適合居住類建筑使用。

應當注意，熒光燈盡管比普通白熾燈具有節(jié)能優(yōu)勢，但熒光燈的使用壽命受開關次數的影響很大，若在使用過程中需要頻繁開關燈具時，則熒光燈的使用壽命會大大地降低，直接影響了照明系統(tǒng)的經濟性。因而，在平均點燃時間長的場所宜選用熒光燈，反之，選用白熾燈會更加合理。

2.3 燈具的選擇與布置

寢室是學生休息和學習的地方，既要求有較高的照度，又要求能夠創(chuàng)造一個團結、寧靜、和諧的氣氛。因此，燈具的造型、格調不宜過于華麗，一般采用半直接型單管熒光燈具，在房間中央吸頂安裝，作為一般照明。書寫、閱讀要求較高照度時，可使用臺燈做局部照明。

衛(wèi)生間環(huán)境濕度大，宜選用防水防塵燈，吸頂安裝。對裝有玻璃鏡的衛(wèi)生間，宜設置鏡前燈，可在鏡上適當的高度采用壁式安裝的白熾燈照明。

2.4 插座的選擇與布置

以往的學生公寓電氣設計，往往在墻面上插座安裝數量偏少或位置不合理，為滿足需要學生經常私自濫拉線路、加插座板，極易引起電擊和電氣火災事故。為方便學生安全用電，新型學生公寓的照明設計時還考慮設置了足夠數量的電源插座。以4人居室設計為例，插座的具體布置如下:在2.2m標高處各設計一組五孔插座，供收錄機、手機充電等用:在1.4m標高處各設計一組五孔插座，供計算機、臺燈及其余用電設備之用;在分戶門上方約2.5m標高處設置一組五孔插座，供電視機使用:衛(wèi)生間在1.4m和2.3m的標高處各設置一組防水插座，供洗衣機、熱水器使用:部分高校還要求學生公寓室內靠外墻1.8m的標高處設置一組三孔插座，供壁掛式空調使用。

3 供配電系統(tǒng)設計

寢室配電設計。每間寢室設置一臺末級配電箱，配電箱可實現對電能的控制、分配及計量。電能的計量可通過設置IC卡電表來實現，亦可采用智能控電管理系統(tǒng)在樓層配電箱處實現。為了確保寢室用電的安全與方便，寢室配電箱內設置主開關一個，設置出線分并關3個，將頂擁燈具和搖頭扇、普通插座和電視機插座、電熱水器插座等分回路設計，自的是通過多回路使寢室內負荷電流分流，減少線路溫升，延長線路壽命，減少電氣火災危險。此外，出線并關中的普通插座、電視機插座、電熱水器插座回路均設置了漏電保護斷路器。寢室配電箱暗裝，其安裝高度為底邊距地1.5m；寢室內配電線路均穿鋼管或硬質塑料管，在頂棚、地板或墻內暗敷設。

樓層配電設計。樓層配電設計主要考慮的是樓層配電箱的設置數量、安裝位置及線路的敷設方式。樓層配電箱數量的設置應確保線路末端的電壓損失滿足設計要求，在工程實踐中，一般控制配電距離不超過50m，因此在設計過程中可根據建筑物的長度來確定樓層配電箱的數量。樓層配電箱的安裝位置應設在負荷中心。若采用集中智能表或智能控電管理系統(tǒng)對樓層用電進行集中計量，則最好設置樓層配電間。一則集中智能表尺寸較大，設置配電間便于樓層配電箱的安裝；二則設置配電間還可以滿足弱電系統(tǒng)安裝綜合布線配線架等的實際要求。配電間的尺寸一般為(1.2-1.5)m (2-3)m即可。

進戶配電箱。進戶箱是每幢學生公寓的總電源進線配電箱，其安裝位置依據具體設計和管理方案，多設置在一層配電室、或值班室、或配電間內。進戶箱電源主開關的整定，應根據計算負荷的大小確定。為防止因接地電弧的短路而引起的電氣火災，對進戶箱的總電源進線斷路器設置了漏電保護功能。為滿足學生公寓用電負荷增長的要求，提高供電的可靠性，工程實踐中，對于多層學生公寓，其配電采用由進戶配電箱(柜)以放射式配電至各樓層配電箱的型式，即對于每一個樓層配電箱設有單獨的配電線路。而對于高層學生公寓，可在電氣豎井內采用插接母線槽或預分支電纜作為止干線供電。

4 防雷與接地安全

4.1 供電系統(tǒng)防雷

對供電系統(tǒng)進行防雷保護，主要是抑制二次雷擊感應或開關動作而產生的瞬態(tài)高電壓。具體措施是在總電源輸入端(進戶箱處)加裝浪涌保護裝置，將其并聯在被保護的電源板上，當雷電波沿電源線侵入時，該浪涌保護裝置的電阻瞬間降至很低，近于短路狀態(tài)，雷電流就此分流入地，這樣就可以把破壞性極強的瞬態(tài)高電壓抑制在安全范圍以內，達到保護供電系統(tǒng)的目的。

4.2 信號系統(tǒng)防雷

隨著計算機網絡、有線電視網絡和通信網絡進入學生公寓，信號系統(tǒng)的防雷就顯得十分必要了。一方面由于這類電子設備的元件高度集成化、整體耐高壓與過流的水平相對下降;另一方面，由于有線電視、通信、計算機等電子設備使用普及和網絡的廣域化，都增大了電子設備受干擾、損壞的可能，建筑物外的信號線，不管是地埋還是架空都容易受到雷擊引起的瞬態(tài)高壓的感應，可能導致信號中斷、設備損壞。因此，在有線電視、通信、計算機網絡等信號線的入口處安裝合適的SPD信號浪涌保護器，以抑制瞬態(tài)高壓侵入，使“允許通過”電子設備的瞬態(tài)電壓處于安全水平，確保了設備的安全運行、信息暢通。

4.3 合理布線與接地

建筑物內的合理布線，可以減少雷電流的侵害，因此，將學生公寓內的強電線路與弱電線路分開布線，垂直敷設的電線干線盡可能集中于公寓的中心部位，如公寓電氣豎井或其附近。各種電氣線路采用鋼管穿線。

學生公寓一般采用TN-C-S接地方式，電源零線進戶時做重復接地，并進行總等電位聯結。在電源進線處作重復接地可以減輕PEN線(或PE線)斷線產生的危害；總等電位聯結端子板MEB在電源進線處聯結PEN(或PE)線、重復接地體、進線愷裝電纜金屬外皮、以及進入公寓內的水、暖等金屬管道和金屬結構，以降低建筑物內間接電擊的接觸電壓和不同金屬部件的電位差，并能夠消除自建筑物外經各種金屬管道和各種電氣線路引入的危險電壓的危害，從而避免了火災、爆炸、電擊等事故的發(fā)生。

參考文獻

[1]余麗華，電氣照明，同濟大學出版社，2001.

[2]國軍標準，建筑照明設計標準，中國建筑工業(yè)出版社，2004.

[3]海融科技，學生公寓智能安全控電管理系統(tǒng)安裝使用手冊.