中小學(xué)圖書館電氣設(shè)計要點淺析

董 雪 君

(太原市建筑設(shè)計研究院，山西 太原 030002)

0 引言

圖書館是集藏書、閱覽、查詢、學(xué)術(shù)交流等多種功能為一體的公共建筑，是學(xué)校為學(xué)習和研究提供現(xiàn)代化服務(wù)的重要場所。合理的電氣設(shè)計可優(yōu)化教學(xué)資源，確保建筑的功能性、安全性和可實施性。本文結(jié)合實際工程，簡要的對中小學(xué)圖書館電氣設(shè)計中的要點進行闡述分析。

1 項目概況

本工程為某市中小學(xué)圖書館，地上9層，地下1層。圖書館由報告廳、開放閱覽室、實驗室、辦公室和地下設(shè)備用房組成，總建筑面積為19 787.2 m2。

2 電氣設(shè)計

2.1 供配電系統(tǒng)

該建筑為二類高層，結(jié)合其藏書量及相關(guān)規(guī)范，本工程屬于二級負荷用戶。其消防用電設(shè)備、走道照明、值班照明、客梯、排污泵、生活水泵、弱電機房、安防系統(tǒng)等用電均為二級負荷，其他照明及動力負荷為三級。圖書館位于校區(qū)的中部，其地下1層設(shè)有一個凈高4.5 m的變配電室，電源引自校區(qū)開閉所。校區(qū)內(nèi)各建筑單體互為備用的兩路電源均引自變配電室不同變壓器的低壓側(cè)母線段，低壓為單母線分段運行，聯(lián)絡(luò)開關(guān)為手動轉(zhuǎn)換開關(guān)。通過計算，設(shè)計最終選用了4臺1 250 kVA干式變壓器，且各臺變壓器的負載率均在75%左右，并根據(jù)實際使用及運行情況盡量做到二、三級負荷平衡分配以達到變壓器經(jīng)濟運行的目的。

2.2 建筑物防雷、接地及安全

本建筑由主樓和裙房組成，并不是一個規(guī)則的長方體。在計算防雷等效面積時需考慮到建筑物各部位的高度、寬度，其等效截面面積應(yīng)按建筑物周邊每點最大擴大寬度外端連接線所包圍的面積計算，綜合校正系數(shù)與當?shù)啬昶骄妆┤諗?shù)后計算得出本工程年預(yù)計雷擊次數(shù)為0.122 9次/年，因圖書館屬于人員密集場所，故屬二類防雷建筑。內(nèi)外部防雷做法包括防閃電感應(yīng)、防雷電反擊、防雷電波侵入、防直擊雷、防側(cè)擊雷等。其電子信息系統(tǒng)的雷擊防護等級根據(jù)該學(xué)校等級和電子信息系統(tǒng)的重要性劃分為C級。防雷設(shè)計中需考慮外立面照明等用電設(shè)備的防閃電電涌侵入措施以及外立面玻璃幕墻的防雷設(shè)計，幕墻按GB 50057—2010建筑物防雷設(shè)計規(guī)范中的相關(guān)規(guī)定做防雷設(shè)計要求，具體做法可參考12D10系列的《防雷與接地工程》圖集。

防雷接地與各用電設(shè)備接地共用接地網(wǎng)，接地電阻值應(yīng)不大于1 Ω，達不到要求時應(yīng)補加人工接地極。所有燈具、插座及帶電設(shè)備金屬外殼均應(yīng)與PE線可靠連接。插座均為安全型，且插座回路均設(shè)帶漏電保護的斷路器。所有的配電設(shè)備為防止意外觸電均應(yīng)有可靠的閉鎖裝置。在變配電室內(nèi)設(shè)置總等電位聯(lián)結(jié)端子板，將電源進線的PE線、進戶電纜外皮、進出戶水暖管及金屬構(gòu)件、電梯井架等均用等電位聯(lián)接線聯(lián)結(jié)?？偟入娢宦?lián)結(jié)采用等電位卡子，不得在金屬管道上直接焊接。衛(wèi)生間、弱電機房、水泵房、空調(diào)機房等各設(shè)備用房內(nèi)做局部等電位聯(lián)結(jié)。等電位聯(lián)結(jié)完成后要進行導(dǎo)通測試。

2.3 照明配電系統(tǒng)

圖書館主要用于閱讀學(xué)習、查找書目等。其照明設(shè)計除應(yīng)滿足GB 50034—2013建筑照明設(shè)計標準規(guī)定的照度標準外，還應(yīng)選擇優(yōu)質(zhì)光源及燈具以降低眩光和光幕反射。為防止鎮(zhèn)流器產(chǎn)生噪聲干擾，閱覽室應(yīng)選擇符合國家能耗標準的優(yōu)質(zhì)鎮(zhèn)流器的熒光燈，2層古籍書庫選用可過濾紫外線的燈具，書架之間的行道照明則應(yīng)選用專用燈具。因LED燈體積小，低電壓供電，安裝靈活，故可在書架層上安裝LED燈做局部照明。該工程2層的書庫與閱覽同處一個空間內(nèi)，為充分利用自然光，將周圈靠窗的部位劃分為閱覽區(qū)，中間做開架書庫。由于書庫與閱覽處的照度要求不同，為滿足建筑空間視覺上的整齊和美觀，書架行道和閱覽部分可采用不同數(shù)量的光源和不同配光的燈具，并采用智能照明控制系統(tǒng)分回路、分區(qū)域配電和控制，以達到方便、合理、經(jīng)濟、節(jié)能的目的。

2.4 電氣消防系統(tǒng)

應(yīng)急照明采用雙電源供電，在末端自動切換，切換時間小于5 s。應(yīng)急照明燈具均帶有蓄電池。其中疏散照明的連續(xù)供電時間不少于30 min，備用照明的連續(xù)供電時間不少于180 min。人員密集場所的疏散走道的地面最低水平照度不低于5 lx。疏散照明兼做值班照明，平時通過開關(guān)亮滅可控，火災(zāi)時通過消防模塊強制點亮，疏散指示標志燈為長亮狀態(tài)。除消防干線采用礦物絕緣耐火電纜外，其余電力電纜及導(dǎo)線均選用低煙無鹵阻燃/耐火型。

本工程采用集中報警控制系統(tǒng)監(jiān)視、控制整個校區(qū)的火警信號與消防聯(lián)動設(shè)備?；馂?zāi)自動報警、消防聯(lián)動、消防專用電話、火災(zāi)應(yīng)急廣播、手動強制啟動消防設(shè)備、氣體滅火、防火門監(jiān)控等消防線路均由一層消防控制室引來。除在公共區(qū)域、閱覽室、實驗室、辦公室等處設(shè)置點型感煙探測器以外，在高大中庭處還設(shè)置了若干組線性光束感煙火災(zāi)探測器，同時由自動跟蹤定位射流消防水炮輔助火災(zāi)探測器及時準確的發(fā)現(xiàn)火源。

除被動探測方式外，在變配電室低壓配電柜內(nèi)各回路等處設(shè)置電氣火災(zāi)現(xiàn)場監(jiān)控器，用于探測漏電電流、過電流等，各電氣火災(zāi)現(xiàn)場監(jiān)控器間設(shè)置總線連接并匯總引至消防控制室內(nèi)的電氣火災(zāi)報警系統(tǒng)主機。達到設(shè)定漏電值時發(fā)出聲光報警信號，防止電氣火災(zāi)的發(fā)生。

2.5 弱電系統(tǒng)

為適應(yīng)教育建筑教學(xué)業(yè)務(wù)的需求和科研的信息化發(fā)展，滿足教育建筑物業(yè)規(guī)范化運營管理的需求，GB 50314—2015智能建筑設(shè)計標準中對教育建筑的智能化設(shè)置提出了原則性的要求。結(jié)合《智能建筑設(shè)計標準》《中小學(xué)校設(shè)計規(guī)范》及《教育建筑電氣設(shè)計規(guī)范》，該工程設(shè)計了一卡通系統(tǒng)、圖書館管理系統(tǒng)、基本業(yè)務(wù)辦公系統(tǒng)、多媒體教學(xué)系統(tǒng)、語音教學(xué)系統(tǒng)、視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)等。

2.6 電氣抗震設(shè)計

當?shù)氐卣鸹玖叶葹?度，根據(jù)GB 50011—2010建筑抗震設(shè)計規(guī)范、JGJ 310—2013教育建筑電氣設(shè)計規(guī)范及GB 50981—2014建筑機電工程抗震設(shè)計規(guī)范，本項目變配電所及電氣設(shè)備需抗震設(shè)防。電力變壓器、開關(guān)柜、配電及控制柜等電氣設(shè)備應(yīng)采取防松動、滑動、傾倒、震脫等抗震措施。高大空間學(xué)生活動場所的壁燈及吊燈設(shè)防護網(wǎng)或防護玻璃罩。內(nèi)徑不小于DN60 mm的電氣配管，15 kg/m或以上的電纜橋架、電纜梯架、電纜線盒、母線槽都應(yīng)設(shè)置有足夠的剛度和承載力的抗震支吊架。所有產(chǎn)品均需滿足GB 50981—2014建筑機電設(shè)備抗震支吊架通用技術(shù)條件中的相關(guān)規(guī)定。

3 結(jié)語

圖書館類項目的電氣設(shè)計應(yīng)堅持綠色節(jié)能、以人為本的設(shè)計理念，根據(jù)使用功能進行精細化設(shè)計并適當兼顧未來發(fā)展的需要。作為學(xué)校信息資源基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，合理的電氣設(shè)計對提升學(xué)校辦學(xué)質(zhì)量具有重要意義。