某幼兒園建筑電氣設(shè)計(jì)

趙 磊, 黃廣國, 衣 超

(1.馬建國際建筑設(shè)計(jì)顧問有限公司 山東分公司, 山東 濟(jì)南 250101;2.山東大衛(wèi)國際建筑設(shè)計(jì)有限公司, 山東 濟(jì)南 250101;3.綠地控股集團(tuán)股份有限公司 山東事業(yè)部, 山東 濟(jì)南 250101)

0 引 言

幼兒園作為幼兒集中保育、教育的學(xué)前場所,人員密集,有其設(shè)計(jì)的特殊性[1-2]。建筑電氣設(shè)計(jì)人員需要參照GB 50016—2014(2018年版)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、GB 50034—2013《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》、GB 51309—2018《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》、GB 50116—2013《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》、JBJ 39—2016(2019年版)《托兒所、幼兒園建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》等規(guī)范[3-7]進(jìn)行設(shè)計(jì)。

1 照明照度、均勻度設(shè)計(jì)

根據(jù)建筑照明規(guī)范,美術(shù)教室的照度要求為500 lx,相比普通辦公室的照度要求要高很多,同時(shí)應(yīng)選擇無眩光、高效、節(jié)能的燈具?；顒?dòng)室、寢室、圖書室、美工室等是幼兒日?；顒?dòng)停留較多的場所,頻閃和眩光問題是照明設(shè)計(jì)中應(yīng)重點(diǎn)解決的問題。

某幼兒園美術(shù)教室燈具采用5行×2列布置,專家要求校核功率密度及照度均勻度。分析如下:按照GB 50034—2013《建筑照明設(shè)計(jì)規(guī)范》,美術(shù)教室照明功率密度目標(biāo)值應(yīng)不大于13.5 W/m2,面積60.75 m2,燈具采用T5細(xì)直高效熒光燈2×28 W,燈具數(shù)量需小于14.6個(gè)。為了提高照度均勻度,經(jīng)核實(shí)原照度均勻度Uo=0.45,小于規(guī)范要求值(0.6),故增加列數(shù),將燈具布置改為3行×3列(9燈具),修改后經(jīng)軟件計(jì)算Uo為0.65。美術(shù)教室調(diào)整之前的燈具布置如圖1所示。美術(shù)教室考慮照度均勻度后的燈具布置如圖2所示。

照明設(shè)計(jì)中,幼兒園用房需要注意功率密度和照度均勻度。不同的幼兒房間需要考慮不同的照度,同時(shí)需要考慮照度均勻度。

2 配電安全設(shè)計(jì)

幼兒園配電安全設(shè)計(jì)從直接接觸防護(hù)和間接接觸防護(hù)2方面入手。

直接接觸的電擊防護(hù)方面,采用安裝高度不低于1.8 m的帶安全門的電氣插座。

間接接觸電擊防護(hù)方面,根據(jù)GB 50054—2011《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》,間接接觸指的是人或動(dòng)物與故障狀況下帶電的外露可導(dǎo)電部分的電接觸。該規(guī)范第3.1.12條規(guī)定,采用剩余電流動(dòng)作保護(hù)電器作為間接接觸防護(hù)電器的回路時(shí),必須裝設(shè)保護(hù)導(dǎo)體(PE線);第5.2.7條規(guī)定,TN系統(tǒng)中電氣裝置的所有外露可導(dǎo)電部分,應(yīng)通過保護(hù)導(dǎo)體與電源系統(tǒng)的接地點(diǎn)連接。

設(shè)計(jì)中將設(shè)備金屬外殼與PE線聯(lián)結(jié)。在配電回路中使用帶剩余電流保護(hù)功能的斷路器,提供人身安全防護(hù);且剩余電流不大于30 mA,動(dòng)作時(shí)需要在100 ms內(nèi)切斷電源。

剩余電流保護(hù)電器實(shí)現(xiàn)間接接觸防護(hù)原理圖如圖3所示。

圖3中,當(dāng)設(shè)備金屬外殼故障帶電時(shí),電流發(fā)生泄漏,如泄漏電流I0。此時(shí)輸入電流I1不等于I2,剩余電流保護(hù)電器內(nèi)部線圈的磁通勢不為0,脫扣裝置立即動(dòng)作,切斷電源,實(shí)現(xiàn)間接接觸防護(hù)。

配電系統(tǒng)圖設(shè)計(jì)如圖4所示。

紫外線殺菌是幼兒用房常用的消毒方式,但其開關(guān)必須嚴(yán)格控制,防止誤開啟對幼兒產(chǎn)生傷害。按照相關(guān)規(guī)范,建議可以采用值班室集中控制,也可以單獨(dú)控制,在每間教室外設(shè)置獨(dú)立開關(guān),但應(yīng)采用小盒鎖閉,由專人開啟。本文采用了小盒鎖閉的方案,控制方式機(jī)動(dòng)靈活。紫外線殺菌燈平面布置圖如圖5所示。

需要注意的是,紫外線殺菌燈除了在幼兒活動(dòng)室、寢室設(shè)置外,根據(jù)建標(biāo)175—2016《幼兒園建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》第三十六條第三款,衛(wèi)生保健用房(晨檢接待廳、保健觀察室、隔離室)、廚房備餐間宜設(shè)置紫外線殺菌燈。

3 廣播通知

校園廣播是校園實(shí)用的通知工具,幼兒園一般都會(huì)設(shè)置。但JGJ 39—2016(2019年版)《托兒所、幼兒園建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》沒有明確設(shè)計(jì)位置。設(shè)計(jì)將廣播揚(yáng)聲器設(shè)置在各教室內(nèi)。同時(shí)為了更好地保證通知效果,在走廊增加廣播揚(yáng)聲器,鞏固通知效果。另由智能化專業(yè)公司后續(xù)深化設(shè)計(jì)。廣播揚(yáng)聲器平面布置區(qū)域圖如圖6所示。

圖6中,在幼兒教室內(nèi)設(shè)置揚(yáng)聲器控制開關(guān),可以實(shí)現(xiàn)對音量的調(diào)節(jié)。另外,走廊內(nèi)設(shè)置獨(dú)立的揚(yáng)聲器。

4 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及可燃?xì)怏w泄漏報(bào)警

4.1 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警

幼兒園多功能活動(dòng)室相比其他房間層高較高。為了滿足安全要求,結(jié)構(gòu)專業(yè)在頂部設(shè)置了相對密集的梁板,部分主梁凸出頂板高度超過200 mm甚至600 mm。設(shè)計(jì)人員在布置煙感時(shí),不能當(dāng)做普通房間進(jìn)行自動(dòng)布置。需要嚴(yán)格按照GB 50116—2013《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求,結(jié)合結(jié)構(gòu)專業(yè)提供的梁板圖,根據(jù)主梁和次梁的不同梁高、煙感能夠保護(hù)的梁間區(qū)域數(shù)量,分區(qū)域進(jìn)行煙感布置。

多功能活動(dòng)室煙感布置對比如圖7所示。

由圖7可知,考慮梁高后,煙感數(shù)量增加近1倍,能夠更好地探測初期火災(zāi)的發(fā)生,為后續(xù)疏散及救援爭取更多時(shí)間,需要引起設(shè)計(jì)人員的充分重視。

4.2 可燃?xì)怏w報(bào)警方面

幼兒園廚房使用天然氣較多,一旦發(fā)生燃?xì)庑孤?危害極大。設(shè)計(jì)人員一般在灶具附近設(shè)置可燃?xì)怏w探測器,但是規(guī)范對可燃?xì)怏w報(bào)警控制器設(shè)置位置沒有明確。本文設(shè)在校園值班室,而不是設(shè)在廚房或電井。因?yàn)橹蛋嗍?4 h有人值班,如果在廚房工作人員下班時(shí)發(fā)生燃?xì)庑孤?便于值班人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)、報(bào)警并采取措施。

對于燃?xì)鈭?bào)警后的聯(lián)動(dòng)操作,規(guī)范規(guī)定燃?xì)鈭?bào)警后需要聯(lián)動(dòng)可燃?xì)怏w聲光報(bào)警器。但對于聲光報(bào)警器設(shè)在走廊還是廚房操作間,規(guī)范沒有明確。本文設(shè)在廚房區(qū)域,方便值班人員迅速查找到事發(fā)地。

同時(shí),根據(jù)暖通規(guī)范,可燃?xì)怏w探測器應(yīng)直接連鎖啟動(dòng)事故排風(fēng),而不是由火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)啟動(dòng)。另還需要保證事故風(fēng)機(jī)供電的獨(dú)立可靠性,電源直接引自單體配電室。

廚房燃?xì)鈭?bào)警點(diǎn)位設(shè)置如圖8所示。

值班室燃?xì)鈭?bào)警控制器如圖9所示。

廚房事故風(fēng)機(jī)配電系統(tǒng)圖如圖10所示。

5 結(jié) 語

幼兒園項(xiàng)目電氣設(shè)計(jì)中,美術(shù)教室的照明設(shè)計(jì)既要滿足照度,又要考慮照度均勻度。電氣安全方面,除了直接、間接接觸防護(hù)外,還需要對紫外線燈具的開啟進(jìn)行嚴(yán)格控制,并注意設(shè)置房間的全面性。校園廣播方面,為了保證覆蓋效果,可以在樓道設(shè)置廣播揚(yáng)聲器?；馂?zāi)自動(dòng)報(bào)警方面,對于層高較高的多功能活動(dòng)室,火災(zāi)初期為了準(zhǔn)確預(yù)警,需要綜合考慮梁高和梁的密集度。可燃?xì)怏w探測報(bào)警方面,報(bào)警控制器需要設(shè)置在24 h值班室;燃?xì)饴暪鈭?bào)警器需要設(shè)置在事發(fā)地;燃?xì)馓綔y器應(yīng)直接連鎖啟動(dòng)事故風(fēng)機(jī)。