淺談中小學校強電設(shè)計思路

陳少軍

(北京華巨建筑設(shè)計有限公司福州分公司　福建福州　350001)

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淺談中小學校強電設(shè)計思路

陳少軍

(北京華巨建筑設(shè)計有限公司福州分公司福建福州350001)

根據(jù)相關(guān)的規(guī)范標準，主要從負荷等級的確定、變壓器的選擇、配電系統(tǒng)的設(shè)計、照明插座的設(shè)計、防雷接地的設(shè)計等方面，詳細介紹了福州岳峰中心小學的設(shè)計思路。

學校；負荷等級；供配電系統(tǒng)；照明；插座

1　工程概況

福州市岳峰中心小學位于福州市晉安區(qū)塔頭路以北，總建筑面積15 159.5m2，包括1棟5層的教學樓、 1棟5層的功能教學樓，屬多層公共建筑。教學樓一層為普通教室及教師辦公室等，其他為架空活動區(qū)，二層為普通教室、閱覽室及教師辦公室等，三～四層為普通教室及教師辦公室等，五層為教師辦公室、會議室、醫(yī)務(wù)室、閱覽室、展覽室等；功能教學樓地下一層為機動車庫、發(fā)電機房、水泵房、風機房等，一層為變配電房、閱覽室、廚房、餐廳、報告廳等，其他為架空活動區(qū)，二層為閱覽室、籃球館、科學教室、資料室等，三層為閱覽室、音樂教室、勞技教室等，四層為計算機教室、語言室等，五層為美術(shù)教室、書法教室等。

2　負荷等級

本建筑的室外消防用水量為40L/S,根據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50016-2014[1]的10.1.2條，室外消防用水量大于 25L/s 的其他公共建筑的消防用電應(yīng)按二級負荷供電，且根據(jù)《教育建筑電氣設(shè)計規(guī)范》JGJ310-2013[2]的4.2.2表中的規(guī)定，岳峰中心小學的消防設(shè)備用電、廚房用電、教學樓主要通道照明等為二級負荷;其他設(shè)備用電為三級負荷。其中二級負荷計算容量為265.2kW,三級負荷計算容量為405.3kW。

3　供配電系統(tǒng)

根據(jù)《民國建筑電氣設(shè)計規(guī)劃》JGJ 16-2008[3]本工程由塔頭路引一路10kV電源到功能教學樓一層的高低壓變配電室，為滿足本工程二級負荷的要求，故在功能教學樓地下一層設(shè)一臺300kW的自啟動柴油發(fā)電機組，要求當市電停電時能在30s之內(nèi)供電。本工程二級負荷電源，一路電源引自變配電室普通母線段，另一路引自變配電室應(yīng)急母線段，應(yīng)急母線段由低壓母線與自啟動柴油發(fā)電機母線經(jīng)雙電源互投后配出。岳峰中心小學用電設(shè)備分為照明用電和動力用電，設(shè)總配電裝置和總電能計量裝置，總電能計量裝置均設(shè)置前端出線柜處?？偱潆娧b置的位置宜接近負荷中心，且便于進出線，應(yīng)保證基本的供電條件。本工程總用電負荷為860.8kVA，計算負荷為670.5kVA?？紤]到本工程的二級負荷回路不少，所以本工程在功能教學樓一層(負荷中心)設(shè)一個面積(20+80)m2，層高3.9m的高低壓變配電室，內(nèi)裝設(shè)兩臺400kVA變壓器。低壓配電系統(tǒng)的配電方式采用樹干式和放射式相結(jié)合的方式配電。教學樓：在一層和四層配電間內(nèi)各設(shè)一個具有隔離和保護作用開關(guān)的進線總箱(帶消防強切裝置)，在每層設(shè)一個層總配電箱，由進線總箱出線到各個層總配電箱，再由層總配電箱引至每個房間的配電箱，供每層的照明插座等用電，進線總箱的電源引自校區(qū)配電室普通母線段?？照{(diào)用電采用專設(shè)線路供電，所以在一層和三層分別設(shè)一個空調(diào)電源總箱(帶消防強切裝置)，引至各層空調(diào)分箱，供各層的空調(diào)用電，空調(diào)電源總箱電源引自校區(qū)配電室普通母線段。為滿足教學樓主要通道照明為二級負荷的用電級別，在一層配電間設(shè)一個普通照明總箱(帶消防強切裝置)，供每層走道照明用電，電源引自校區(qū)配電室應(yīng)急母線段。在一層設(shè)一個雙電源的應(yīng)急照明總箱(帶消防強點裝置)，引至每層的應(yīng)急照明分箱，供每層應(yīng)急照明用電，雙電源的應(yīng)急照明總箱電源引自校區(qū)配電室普通及應(yīng)急母線段。功能教學樓: 在一層和三層配電間內(nèi)各設(shè)一個具有隔離和保護作用開關(guān)的進線總箱(帶消防強切裝置)，在每層設(shè)一個層總配電箱，由進線總箱出線到各個層總配電箱，再由層總配電箱引至每個房間的配電箱，供每層的照明插座等用電，進線總箱的電源引自校區(qū)配電室普通母線段。空調(diào)用電采用專設(shè)線路供電，所以在一層設(shè)一個空調(diào)電源總箱(帶消防強切裝置)，引至各層空調(diào)分箱，供各層的空調(diào)用電，空調(diào)電源總箱電源引自校區(qū)配電室普通母線段。為滿足教學樓主要通道照明為二級負荷的用電級別，在一層配電間設(shè)一個普通照明總箱(帶消防強切裝置)，供每層走道照明用電，電源引自校區(qū)配電室應(yīng)急母線段。在一層設(shè)一個雙電源的應(yīng)急照明總箱(帶消防強點裝置)，引至每層的應(yīng)急照明分箱，供每層應(yīng)急照明用電，雙電源的應(yīng)急照明總箱電源引自校區(qū)配電室普通及應(yīng)急母線段。地下室按防火分區(qū)設(shè)置普通照明總箱(帶消防強切裝置)、消防主備用總箱，普通照明總箱供本防火分區(qū)內(nèi)的普通照明插座等用電；消防主備用總箱供本防火分區(qū)內(nèi)的消防負荷用電。所有消防負荷均采用兩回路電源供電，兩回路電源在末級配電箱內(nèi)自動切換。本工程非消防均采用C級無鹵低煙阻燃型電纜、電線；地上部分消防配電線路與其他配電線路敷設(shè)在同一電纜井內(nèi)，分別布置在電纜井、溝的兩側(cè)，消防配電線路采用礦物絕緣類不燃性電纜，地下部分消防均采用C級無鹵低煙阻燃耐火型電纜、電線(詳見圖1)。

4　照明插座

根據(jù)《建筑照明設(shè)計標準》GB50034-2013[4],本工程每層按照每兩個普通教室設(shè)一個教室配電箱，兩個普通教室的照明引自教室配電箱的同一個回路，每間普通教室的前后墻上各設(shè)置一組普通電源插座，每組電源插座均為220V二孔、三孔安全型插座，每間普通教室的普通電源插座分別引自教室配電箱的不同回路。其他辦公室、會議室、美術(shù)、書法教室、音樂教室、舞蹈教室等非普通教室的房間均設(shè)置獨立的配電箱，房間內(nèi)的四面墻上各設(shè)置一組普通電源插座，每組電源插座均為220V二孔、三孔安全型插座，房間內(nèi)的照明插座均引自獨立配電箱的不同回路。語言、計算機教室、科學教室在學生課桌處每個座位均設(shè)電源插座，在每間科學教室的配電箱內(nèi)預(yù)留三相電源和36V安全電壓電源。每個房間的電源插座均采用安全型插座，每個房間的普通插座回路均安裝剩余電流保護器,各教室及會議室均預(yù)留投影儀插座，每個房間均預(yù)留空調(diào)插座。每個房間的空調(diào)插座均分別引自每層的空調(diào)分箱的不同回路。每個房間照明的控制沿平行外窗方向順序設(shè)置開關(guān)，控制一列或多列燈具或光帶。在考慮節(jié)電、使用方便及有利維修，故照明開關(guān)均集中設(shè)置在前后門邊位置。教室內(nèi)的固定黑板，均裝設(shè)局部照明，并單獨裝設(shè)開關(guān)。門廳、走道、樓梯的普通照明均采用單獨回路，引自每層的普通照明總箱，開關(guān)采用節(jié)能雙控開關(guān)。

本工程各個房間設(shè)計的照度標準值及功率密度限值均符合下文：教室、閱覽室、辦公室、多媒體教室、實驗室，照度標準值300lx，功率密度限值8w/m2；美術(shù)教室、計算機教室，照度標準值500lx，功率密度限值13.5w/m2；走廊、車庫，照度標準值50lx，功率密度限值2.0w/m2；廁所，照度標準值75lx，功率密度限值3.0w/m2；風機房、空調(diào)機房、泵房，照度標準值100lx，功率密度限值3.5w/m2。

根據(jù)《中小學設(shè)計規(guī)范》GB50099-2011[5]，本工程設(shè)置疏散照明、備用照明、安全照明等應(yīng)急照明。在樓梯間、電梯前室、觀眾廳、多功能廳、餐廳、疏散走道等場所均設(shè)置疏散照明及安全照明。在學校內(nèi)的疏散走道(距地0.5m處)和安全出口、疏散門的正上方(門上0.1m處)設(shè)置燈光疏散指示標志，整個疏散方向地面的照度不低于5lx。疏散照明和安全照明不同回路供電，引自每層的應(yīng)急照明總箱，開關(guān)采用帶消防強點的雙控開關(guān)。排煙機房、送風機房、自備發(fā)電機房、變配電房、消防控制室、消防水泵房等房間均設(shè)置備用照明，其作業(yè)面的最低照度不低于正常照明的照度，回路引自各自房間的配電箱。疏散照明、安全照明均采用蓄電池作自備電源，且連續(xù)供電時間不小于30min。備用照明采用蓄電池作自備電源，且連續(xù)供電時間不小于180min。

5　防雷接地

根據(jù)《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》GB50057-2010[6]本工程按第二類防雷建筑物設(shè)防，建筑物外部防雷的措施采用裝設(shè)在建筑物上的接閃網(wǎng)、接閃帶和接閃桿混合組成的接閃器。接閃網(wǎng)、接閃帶沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷擊的部位敷設(shè)，并在整個屋面組成不大于10mx10m或12mx8m的網(wǎng)格, 且屋面上所有的金屬構(gòu)件,外露金屬管道均用直徑不小于12mm的熱鍍鋅圓鋼與接閃網(wǎng)連結(jié),突出屋面的風管,煙囪等物體的頂部邊緣均設(shè)接閃帶；接閃器之間應(yīng)互相連接。每根柱均為防雷引下線系利用相應(yīng)立柱內(nèi)兩根直徑不小于16mm對角主筋，引下至基礎(chǔ)梁底中的接地網(wǎng)。接閃帶均采用直徑不小于10mm的熱鍍鋅圓鋼，焊接處應(yīng)涂防腐漆。本工程電源采用TN系統(tǒng)，從建筑物總配電箱起供電給本建筑物內(nèi)的配電回路均采用TN-S系統(tǒng)。本工程采用共用接地裝置，防雷保護接地是利用建筑物鋼筋混凝土中的鋼筋作為接地線或接地體，因與電子信息設(shè)備等弱電設(shè)備共用接地裝置，其接地電阻應(yīng)不大于1Ω?？茖W教室等教室內(nèi)的金屬設(shè)備的金屬外殼、金屬管線等均與PE線可靠焊接連在一起，做保護接地。計算機教室、語言教室、帶淋浴的衛(wèi)生間、消防控制室、弱電機房等均設(shè)置局部等電位聯(lián)結(jié)。在建筑底層集中設(shè)MEB箱,應(yīng)將建筑物的PE干線、電氣裝置接地極的接地干線、水管、煤氣管等金屬管道、建筑物的金屬構(gòu)件等導體作總等電位聯(lián)結(jié)。學校的計算機教室作為一般的計算機終端，考慮防靜電措施。

[1]GB 50016-2014 建筑設(shè)計防火規(guī)范[S].北京：中國計劃出版社,2014.

[2]JGJ 310-2013 教育建筑電氣設(shè)計規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社,2013.

[3]JGJ 16-2008 民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范[S]. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008.

[4]GB 50034-2013 建筑照明設(shè)計標準[S]. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2013.

[5]GB 50099-2011 中小學校設(shè)計規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社,2011.

[6]GB 50057-2010 建筑物防雷設(shè)計規(guī)范[S].北京：中國計劃出版社,2010

Introduction to elementary and middle schools high-voltage electrical design

CHENShaojun

(Beijing, China architecture design co., LTD.Fuzhou branch,Fuzhou 350001)

This article YueFeng center primary school in fuzhou as an example, according to the relevant specification standards, mainly from the load level, the selection of transformer, the design of the power distribution system, lighting socket design, the design of lightning protection grounding, etc., this paper introduces the designing idea of the fuzhou YueFeng center primary school.

School; Load level; Power supply and distribution system; Lighting socket

陳少軍(1982.12-)，男，工程師。

E-mail:24998051@qq.com

2016-03-24

TU976+.1

A

1004-6135(2016)06-0072-03