黃文鈺

（廈門營造建筑設(shè)計有限公司，福建 廈門 361000）

0 引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城市人口增長以及國家對義務(wù)教育的重視，中小學(xué)校建筑形式豐富多樣。筆者近年來實踐的中小學(xué)校建筑不僅包含教學(xué)實驗樓、辦公用房、宿舍樓、風(fēng)雨操場，還包括室內(nèi)體育館、食堂及地下車庫等。電氣設(shè)計不僅關(guān)系到建筑質(zhì)量的優(yōu)劣，也直接影響使用者的舒適度、便利性和安全性。本文對中小學(xué)校電氣設(shè)計進(jìn)行分析，以期與同行分享與交流。

1 變配電所

中小學(xué)建筑主要用電有照明用電、教學(xué)動力用電及生活動力用電，大部份為三級負(fù)荷，二級負(fù)荷主要有消防負(fù)荷用電、教學(xué)實驗樓、圖書館、宿舍樓主要通道照明用電。為此，變配電所可采用一路10kV 高壓供電加柴油發(fā)電機(jī)組作為應(yīng)急備用電源，有條件的地方可以采用兩路獨立10kV 高壓供電。變配電所設(shè)置在用電負(fù)荷的中心，靠近大功率用電負(fù)荷，同時考慮進(jìn)出電纜方便。變配電所宜獨立建筑設(shè)置，考慮到城市區(qū)內(nèi)的土地有限，也可附設(shè)在建筑物內(nèi)，但不應(yīng)與教室、宿舍相鄰。

變配電所變壓器容量方案階段可按30VA/m2 考慮，考慮到全國地域條件不同，可適當(dāng)加大。施工圖階段應(yīng)根據(jù)建筑物的使用功能、設(shè)備設(shè)置情況，結(jié)合學(xué)校規(guī)模和作息時間綜合考慮，采用需要系數(shù)法確定變壓器容量。需要系數(shù)一般取0.5～0.7，變壓器負(fù)荷率不大于85%。有配套地下室的中小學(xué)建筑選擇變壓器時還需要預(yù)留電動汽車充電設(shè)施的用電容量。

2 低壓配電

2.1 總體配電

每棟建筑底層設(shè)置配電間負(fù)責(zé)本棟建筑配電系統(tǒng)的分配，豎向設(shè)置貫通的電井及預(yù)留配電設(shè)備位置，對于電井需結(jié)合建筑沉降縫的實際位置進(jìn)行統(tǒng)籌設(shè)置。就設(shè)備動力及照明用電來說，需分別設(shè)置總配電裝置?？偱潆娧b置設(shè)置在負(fù)荷中心，且方便電纜的進(jìn)出。各棟建筑的電源引入處皆需設(shè)置可靠的接地裝置以及電源總切斷裝置，各樓層也需要設(shè)置電源切斷裝置。建筑內(nèi)所有的風(fēng)機(jī)、水泵、電梯、廚房設(shè)備以及空調(diào)等，都需設(shè)置相應(yīng)的獨立配電裝置，此外電能計量裝置也不可或缺。教室內(nèi)的照明用電及電源插座用電需要分別設(shè)置不同的回路。建筑內(nèi)的樓梯、過道以及門廳處的照明電源需單獨設(shè)置一個回路。

2.2 教學(xué)及輔助用房配電方案

校內(nèi)每間實驗室及教室都需設(shè)置專門的配電箱，在每個教室都需在前后墻兩側(cè)分別設(shè)置220V 二加三孔的電源插座。教室、實驗室內(nèi)視聽器材需設(shè)專用線路于各教室、實驗室內(nèi)，同時需安裝相應(yīng)的接地措施。在校內(nèi)的所有化學(xué)、物理以及科學(xué)實驗室內(nèi)，都需設(shè)置相應(yīng)的交流及直流電源線路。在化學(xué)實驗室內(nèi)，需設(shè)置機(jī)械排風(fēng)裝置，該裝置需以專門的動力電源進(jìn)行設(shè)置，且需由教師統(tǒng)一對該電源開關(guān)進(jìn)行控制。物理實驗室內(nèi)，將三相380V 電源插座設(shè)置在教師演示桌處。綜合實驗室內(nèi)，可在靠墻的固定實驗桌上設(shè)置電源插座，在教師演示桌內(nèi)設(shè)置總用電控制開關(guān)。在電學(xué)實驗室的實驗桌、計算機(jī)教室、語言教室操作臺設(shè)置專門的電源插座。

2.3 生活用房配電方案

將殺菌消毒裝置以及電源插座裝置安裝于食堂餐廳、保健室以及廚房等空間將專用的供電電源裝置設(shè)置于教學(xué)樓的飲水器處。宿舍樓集中設(shè)置電能計量表，在居室外設(shè)置計量裝置。在寢室內(nèi)還需設(shè)置可同時斷開中性線以及相線的電氣裝置。將局部等電位聯(lián)接裝置設(shè)置于淋浴室、洗漱間等空間。將剩余電流動作保護(hù)器設(shè)置于電開(熱)水器、電源插座回路以及室外照明電源回路。。

3 照明設(shè)計方案

中小學(xué)校建筑照明滿足照明標(biāo)準(zhǔn)同時需滿足節(jié)能要求，做到安全可靠，方便維護(hù)與檢修，保證照明質(zhì)量，營造一個舒適健康的照明環(huán)境。采用光效高、壽命長、顯色性好的光源，選用高效節(jié)能的燈具及附件。

3.1 教室照明

教室照明可采用LED 燈或T5 三基色直管熒光燈。燈管采用長軸垂直于黑板的方向布置。選用防眩光燈具。將黑板照明燈具設(shè)置于教室黑板中間，平均照度最低為500lx。要求黑板燈具不對教師和學(xué)生產(chǎn)生直接炫光，需安裝相應(yīng)可隨意調(diào)節(jié)角度的專用燈具，在教室門口處設(shè)置照明開關(guān)，黑板燈單獨設(shè)置開關(guān)控制。

3.2 公共照明

公共部位照明采用LED 燈，門廳、走道、樓梯照明線路均集中控制。學(xué)校建筑走道大部分為敞開式走道，各層走道照明可集中在底層控制，同時每層走道照明燈具隔盞錯開控制，在白天天氣比較暗或有節(jié)慶活動時可點亮一半照明。由于中小學(xué)校活動時間相對比較固定，教學(xué)實驗樓走道照明可采用光控加時控的控制措施。樓梯間設(shè)置帶紅外感應(yīng)開關(guān)的燈具，做到人來燈亮，人走自熄延時燈滅。

3.3 大空間照明

學(xué)校建筑大空間場所主要有多功能廳、體育館、閱覽室或食堂。如果凈空高度較高，應(yīng)選用LED 懸掛燈或大功率緊湊型熒光燈，如果凈空較低或有設(shè)置吊頂可選用LED 直管燈、燈盤或T5 三基色直管熒光燈，大空間場所采用智能照明控制措施，在配電回路上設(shè)置智能照明控制器。多功能廳按需求設(shè)置調(diào)光及場景控制功能，閱覽室設(shè)置時間控制和照度控制功能。

4 電氣安全

中小學(xué)建筑為人員密集場所，電氣安全尤為重要。電氣防火安全應(yīng)考慮以下幾點：照明、插座回路應(yīng)分開設(shè)置，對于空調(diào)、電熱水器等大容量電器設(shè)備，采用獨立回路設(shè)置。衛(wèi)生間照明開關(guān)設(shè)置在衛(wèi)生間外。有淋浴、浴缸的衛(wèi)生間內(nèi)照明、插座及其他電器設(shè)備、管線應(yīng)設(shè)在II 區(qū)以外。所有電源插座均采用安全型，所有電源插座回路、浴室的配電回路設(shè)漏電開關(guān)。室內(nèi)配電線路采用無鹵低煙阻燃型電線電纜，配電線路穿管或在槽盒內(nèi)敷設(shè)。

學(xué)校建筑屋面結(jié)構(gòu)屋檐邊角較多，電氣設(shè)計既要滿足防雷要求，還要保證建筑的美觀，必須采取有效可行的防雷措施。盡可能利用建筑自身的金屬構(gòu)件作為接閃器，同時對屋脊等突出的部位設(shè)避雷針作為接閃器。屋面安裝的風(fēng)機(jī)、水箱、廣告設(shè)施和天線等也應(yīng)在防雷接閃器的保護(hù)范圍內(nèi)。建筑各單體電源進(jìn)線處設(shè)置一級浪涌保護(hù)器，在終端箱、屋面配電箱處裝設(shè)二級浪涌保護(hù)器。建筑的每個電源進(jìn)線處、防雷區(qū)界面處設(shè)總等電位聯(lián)結(jié)端子箱。實驗室、有淋浴的衛(wèi)生間、開水間（房）、設(shè)備機(jī)房等設(shè)局部等電位聯(lián)結(jié)端子箱，同時做好相應(yīng)的等電位聯(lián)結(jié)。

5 專業(yè)配合

為了充分利用城市空間，學(xué)校建筑中往往包含地下停車庫，區(qū)分社會和學(xué)校內(nèi)部車輛停放區(qū)。為了物業(yè)管理方便，電氣配電設(shè)計中，兩個分區(qū)應(yīng)獨立配電，分別在總配電裝置獨立設(shè)置計量表。在社會車輛停放區(qū)可能通往校園內(nèi)的入口門處設(shè)置安防門禁系統(tǒng)以保證校園的安全。

中小學(xué)校中動力用電設(shè)備主要有實驗設(shè)備、空調(diào)設(shè)備、熱水系統(tǒng)設(shè)備、電開水器、廚房設(shè)備等，涉及到水暖專業(yè)及設(shè)備廠家。設(shè)計時應(yīng)與各專業(yè)充分溝通，確定系統(tǒng)型式及設(shè)備容量。空調(diào)系統(tǒng)配電應(yīng)考慮季節(jié)及是否有空調(diào)采暖，合理確定空調(diào)的同時系數(shù)。應(yīng)充分考慮空調(diào)室內(nèi)外機(jī)安裝位置設(shè)計空調(diào)插座。有的建筑配置中央空調(diào)系統(tǒng)、集中熱水系統(tǒng)，由于設(shè)備功率較大，變配電室應(yīng)盡量靠近此負(fù)荷，并應(yīng)考慮對變配電室母線壓降的影響。衛(wèi)生間潔具人體感應(yīng)沖洗設(shè)備應(yīng)設(shè)計安全電壓電源?？傊?，既要保證各用電設(shè)備的需求，也要充分考慮配電系統(tǒng)的靈活性和安全性。

6 結(jié)束語

電氣設(shè)計是中小學(xué)校建筑設(shè)計的重要部分，關(guān)系到中小學(xué)生的健康成長，由于我國地域廣闊，各地中小學(xué)校電氣設(shè)計在滿足國家規(guī)范同時，還應(yīng)根據(jù)本地區(qū)的生活特點及需求做相應(yīng)的調(diào)整，以上是我在工作實踐中的一點心得，希望對大家今后的工作能夠有所幫助。