淺談學(xué)校食堂廚房電氣設(shè)計

秦國經(jīng)， 王超楠

(中國建筑第八工程局有限公司西北分公司工程設(shè)計研究院，西安 710082)

0 引言

學(xué)校食堂是設(shè)立于學(xué)校中，為供應(yīng)內(nèi)部教職員工、學(xué)生等人員就餐的非營利性場所。 本文結(jié)合新疆和田職業(yè)技術(shù)學(xué)院工程實際案例，從一、二次機電設(shè)計出發(fā)，就學(xué)校食堂電氣設(shè)計提出個人見解和建議。

目前學(xué)校食堂電氣設(shè)計所遵循的規(guī)范:《教育建筑電氣設(shè)計規(guī)范》JGJ 310—2013(以下簡稱《教育建筑規(guī)范》)、《飲食建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》JGJ 64—2017(以下簡稱《飲食建筑標(biāo)準(zhǔn)》)、《中小學(xué)設(shè)計規(guī)范》GB 50099—2011。

1 廚房概況

對于學(xué)校食堂來說，布局要求簡潔明了、滿足基本的食堂功能即可。

本工程總建筑面積6 189. 72m2，建筑層數(shù):兩層；功能組成:餐廳、廚房；建筑規(guī)模:大型食堂(總座位數(shù)1 978 人，一層就餐人數(shù)894，二層就餐人數(shù)1 084 人)；廚房分上下兩層，面積約1 957. 76m2；廚房主要分區(qū)為:副食操作區(qū)、調(diào)料庫、主食庫、副食庫、配餐區(qū)、面點間、蒸飯間、葷菜粗加工區(qū)、蔬菜粗加工區(qū)、洗碗間、餐具消毒存放間、冷凍庫。

2 廚房負(fù)荷

廚房是用電大戶，一般擴初和施工圖設(shè)計階段基本以預(yù)估為主，有條件的情況下，工程師可以請業(yè)主盡快提供相應(yīng)用電需求，如果數(shù)據(jù)相差很大，會影響變壓器饋線柜預(yù)留斷路器、預(yù)留電纜和變壓器的負(fù)荷計算。

本工程以新疆和田職業(yè)技術(shù)學(xué)院食堂為例，結(jié)合筆者近年來參與的多個廚房機電設(shè)計方案，對廚房電氣負(fù)荷進行分析。 表1 為新疆和田職業(yè)學(xué)院食堂一層廚房(從市政引入管道燃?xì)膺M入廚房)主要設(shè)備安裝負(fù)荷統(tǒng)計及分布，由廚房顧問公司提供，僅供參考。

依據(jù)《工業(yè)與民用供配電設(shè)計手冊》第四版1.6.1 計算原則公式1.6-1:ΣPe.s≤15%ΣPe.t。 其中，ΣPe.s為計算范圍內(nèi)單相負(fù)荷的設(shè)備功率之和，kW；ΣPe.t為計算范圍內(nèi)三相負(fù)荷的設(shè)備功率之和。一層廚房總設(shè)備功率Pe＝341.2+47.3 ＝388.5kW。二層廚房基本與一層廚房類似，食堂總設(shè)備功率約Pe＝777kW。

3 廚房電氣設(shè)計

3.1 負(fù)荷等級

依據(jù)《教育建筑規(guī)范》表4.2.2“教育建筑的主要用電負(fù)荷分級”中第7 條【食堂中廚房主要設(shè)備用電】，冷庫、主要操作間、備餐間照明為二級負(fù)荷；依據(jù)《飲食建筑規(guī)范》中5.3.1 條，大型飲食建筑區(qū)域、公共區(qū)域的備用照明用電應(yīng)為二級負(fù)荷，大型飲食建筑的冷藏、冷凍設(shè)備宜配置備用電源；依據(jù)《民用建筑電氣設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB51348—2019(以下簡稱《民標(biāo)》)表A 民用建筑中各類建筑物的主要用電負(fù)荷分級中第22 條，教育建筑中學(xué)校食堂冷庫及廚房主要設(shè)備用電以及主要操作間、備用照明用電為二級負(fù)荷。

3.2 配電系統(tǒng)設(shè)計

依據(jù)《民標(biāo)》中3.2.11 條二級負(fù)荷的供電應(yīng)負(fù)荷下列規(guī)定:當(dāng)建筑由雙重電源供電，且兩臺變壓器低壓側(cè)設(shè)有母聯(lián)開關(guān)時，二級負(fù)荷可由任一段低壓母線單回路供電。

結(jié)合本工程屬于大型飲食建筑，且有兩路獨立10kV 供電系統(tǒng)，因此對于廚房重要負(fù)荷，由于需保障的負(fù)荷對單個廚房來說較小，可以在總配電室設(shè)置兩個重要負(fù)荷總箱，再分別放射至每個廚房末端切換供電。 對于大型設(shè)備如洗碗機需要單獨從配電房中拉線。

廚房需要系數(shù)，根據(jù)《工業(yè)與民用供配電設(shè)計手冊》第四版表1.4.3 及表1.4-4 中提供了廚房設(shè)備需要系數(shù)及功率因數(shù)，同時根據(jù)《教育建筑規(guī)范》中條文說明4.4.2 條中負(fù)荷計算優(yōu)先采用需要系數(shù)法。 采用需要系數(shù)法計算，確定該建筑配電所的計算負(fù)荷時，廚房設(shè)備≤100kW 時，需要系數(shù)選擇0.4～0.5 范圍數(shù)值；廚房設(shè)備＞100kW 時，需要系數(shù)選擇0.3～0.4 范圍數(shù)值。

以上系數(shù)均為計算變壓器時需要系數(shù)，對于末端配電箱，建議參考《工業(yè)與民用供配電設(shè)計手冊》第四版表1.4.3 中廚房用電設(shè)備需要系數(shù)及功率因數(shù)，如多個設(shè)備末端配電箱，普通動力的需要系數(shù)建議選擇0.7～0.85 范圍數(shù)值；功率因數(shù)建議選擇0.7～0.9 范圍數(shù)值。

3.3 設(shè)備選型及安裝

(1)依據(jù)《飲食建筑標(biāo)準(zhǔn)》中5.3.6 條，飲食建筑中使用或產(chǎn)生水蒸氣的粗加工區(qū)(間)、細(xì)加工區(qū)(間)、熱加工區(qū)(間)、消毒間等場所安裝的電氣外殼、燈具、插座等的防護等級不應(yīng)低于IP54，操作按鈕的防護等級不低于IP55。

(2)配電箱的設(shè)置。 對于廚房配電箱，建議在廚房內(nèi)靠近公共走廊的區(qū)域，分隔開一個小的專用廚房配電間，將廚防配電箱設(shè)置于配電間內(nèi)，配電間內(nèi)落地安裝配電箱下設(shè)200mm 高的槽鋼基礎(chǔ)。配電箱安裝參見標(biāo)準(zhǔn)圖04D702-1《常用低壓配電設(shè)備安裝》。 如果配電箱明裝于廚房內(nèi)，會有油煙或者水蒸汽附著于配電元件上，存在一定的安全隱患。

(3)設(shè)備控制。 廚房設(shè)有事故排風(fēng)設(shè)施場所的室內(nèi)、外均設(shè)置能直接啟停風(fēng)機的控制按鈕。

3.3 照明設(shè)計

廚房內(nèi)照明設(shè)計主要注意以下幾點。

(1)依據(jù)《飲食建筑標(biāo)準(zhǔn)》第5.3.8 條，廚房專間應(yīng)設(shè)置紫外線消毒燈，燈具的開關(guān)應(yīng)設(shè)置在專間外并有明顯標(biāo)志，以免誤開啟。 廚房內(nèi)應(yīng)配備紫外輻射照度計。

(2)依據(jù)《飲食建筑標(biāo)準(zhǔn)》第4.1.7 條條文說明，為了保證食品的衛(wèi)生，飲食建筑的用餐區(qū)域、廚房區(qū)域、食品庫房等相關(guān)房間做好滅蠅措施。 因此建議相關(guān)房間設(shè)置滅蠅燈，滅蠅燈的設(shè)置詳見《餐飲服務(wù)食品安全操作規(guī)范》。 此規(guī)范2018 年7 月由國家市場監(jiān)管總局發(fā)布并于2018 年10 月1 日起施行。

(3)中型及中型以上廚房區(qū)域應(yīng)設(shè)置備用照明，其照度不宜低于正常照明的1/5。 依據(jù)《應(yīng)急照明設(shè)計與安裝》19D702-7 中飲食建筑備用照明設(shè)計圖示例布置備用廚房區(qū)域備用照明。 同時依據(jù)《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》 GB 51309 備用照明設(shè)計說明解釋，備用照明采用正常照明燈具并由正常照明電源和消防電源專用應(yīng)急回路互投后供電。 不需要采用A 型消防應(yīng)急燈具，也不能用蓄電池供電。

(4)依據(jù)《飲食建筑標(biāo)準(zhǔn)》第5.3.10 條，廚房區(qū)域?qū)儆诃h(huán)境潮濕場所，其燈具配電回路應(yīng)設(shè)置剩余電流保護。

3.4 導(dǎo)體選型及線路敷設(shè)

依據(jù)《飲食建筑標(biāo)準(zhǔn)》第5.3.6 條條文說明“飲食建筑的加工間、烹飪間、洗碗間屬于潮濕場所”，同時依據(jù)《民標(biāo)》中8.3.2 條“明敷于潮濕場所或埋于素土內(nèi)的金屬導(dǎo)管，應(yīng)采用管壁厚度不小于2.0mm 的鋼導(dǎo)管，并采取防腐措施?！币虼?，廚房內(nèi)管線敷設(shè)以明敷為主，由配電箱出來后走橋架，然后明管附設(shè)至設(shè)備，配管壁厚宜為2.0mm 的鋼管，且應(yīng)做防潮和防腐處理。

此外，依據(jù)《教育建筑規(guī)范》第5.3.2 條，《民標(biāo)》第13.9.1 條和7.4.1 條中對于不輕易改變功能、不易更換電線電纜的場所宜采用壽命較長電線電纜。 學(xué)校食堂廚房建議采用無鹵、低煙、阻燃型電線電纜。

3.5 廚房接地及安全系統(tǒng)

依據(jù)《教育建筑規(guī)范》第9.4.3 中第3 條下列場所應(yīng)做局部等電位聯(lián)結(jié):浴室、游泳池等特殊場所。 同時依據(jù)《低壓配電設(shè)計規(guī)范》GB 50054—2011 中第5.2.5 條中條文說明和《民標(biāo)》第12.10潮濕場所的安全防護和9.8.6 條以及條文說明。

結(jié)合本工程，廚房按照潮濕場所進行接地設(shè)計，即在廚房內(nèi)設(shè)置RCD+局部等電位聯(lián)結(jié)+輔助等電位聯(lián)結(jié)的方式，對其他插座供電的單相小型廚房設(shè)備采用帶RCD 的方式。

3.5 廚房報警系統(tǒng)

依據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》 GB50016—2014(2018)年版中8.4.1 條和8.4.3 條，學(xué)校食堂應(yīng)設(shè)置火災(zāi)自動報警系統(tǒng)和可燃?xì)怏w報警系統(tǒng)。 主要注意以下幾點。

(1)廚房宜設(shè)置感溫火災(zāi)探測器。

(2)可燃?xì)怏w報警系統(tǒng)按照《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)》GB 50116—2013 中8.1～8.3 條和圖集《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》圖示14X505-1 設(shè)計。

(3)依據(jù)《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)》GB 50116—2013中4.10.1 條條文說明，火災(zāi)時可立即切斷的非消防負(fù)荷包含廚房設(shè)施。

(4)廚房的照明與插座配電箱宜設(shè)置電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)。

3.6 智能化系統(tǒng)

關(guān)于食堂廚房內(nèi)智能化設(shè)計，主要依據(jù)規(guī)范《飲食建筑標(biāo)準(zhǔn)》第5.3.11 和《教育建筑規(guī)范》第十章至第十二章以及相關(guān)弱電設(shè)計規(guī)范。 不過正如《飲食建筑標(biāo)準(zhǔn)》中5.3.11 條中所言:飲食建筑的弱電及智能化根據(jù)其性質(zhì)、規(guī)模及管理需求進行設(shè)置，對弱電和智能化的需求千差萬別。

本文僅結(jié)合實際工程新疆和田職業(yè)技術(shù)學(xué)院食堂提出以下幾點建議。

(1)依據(jù)《飲食建筑標(biāo)準(zhǔn)》中5.3.11 條，大型飲食建筑的加工區(qū)、廚房區(qū)、傳菜區(qū)域應(yīng)設(shè)置圖像監(jiān)視系統(tǒng)。 (2)依據(jù)《民標(biāo)》第2.5.4 條，能耗監(jiān)管系統(tǒng)中廚房為高耗能特殊用電，將它設(shè)為特殊用電分項能耗的一級子項。

4 結(jié)束語

學(xué)生是國家的未來，是需要被保護的群體，因此學(xué)校食堂廚房的設(shè)計關(guān)乎學(xué)校飲食安全和人身安全問題，必須引起足夠的重視，當(dāng)前我國關(guān)于學(xué)校食堂廚房內(nèi)電氣設(shè)計大部分僅考慮預(yù)留，主要工作由專業(yè)機電公司二次設(shè)計，設(shè)計師并未完全參與其中。 若同時廚房顧問公司未提供設(shè)備依據(jù)，設(shè)計師規(guī)范依據(jù)不足，更是給電氣設(shè)計師造成困擾。

本文僅通過實際工程淺談了部分學(xué)校食堂廚房電氣設(shè)計的注意部分，還有很多值得獨立思考的地方，希望能對電氣設(shè)計師有所幫助。