浅谈中小学校强电设计思路

陈少军

(北京华巨建筑设计有限公司福州分公司　福建福州　350001)



浅谈中小学校强电设计思路

陈少军

(北京华巨建筑设计有限公司福州分公司福建福州350001)

根据相关的规范标准，主要从负荷等级的确定、变压器的选择、配电系统的设计、照明插座的设计、防雷接地的设计等方面，详细介绍了福州岳峰中心小学的设计思路。

学校；负荷等级；供配电系统；照明；插座

1　工程概况

福州市岳峰中心小学位于福州市晋安区塔头路以北，总建筑面积15 159.5m2，包括1栋5层的教学楼、 1栋5层的功能教学楼，属多层公共建筑。教学楼一层为普通教室及教师办公室等，其他为架空活动区，二层为普通教室、阅览室及教师办公室等，三～四层为普通教室及教师办公室等，五层为教师办公室、会议室、医务室、阅览室、展览室等；功能教学楼地下一层为机动车库、发电机房、水泵房、风机房等，一层为变配电房、阅览室、厨房、餐厅、报告厅等，其他为架空活动区，二层为阅览室、篮球馆、科学教室、资料室等，三层为阅览室、音乐教室、劳技教室等，四层为计算机教室、语言室等，五层为美术教室、书法教室等。

2　负荷等级

本建筑的室外消防用水量为40L/S,根据《建筑设计防火规范》GB50016-2014[1]的10.1.2条，室外消防用水量大于 25L/s 的其他公共建筑的消防用电应按二级负荷供电，且根据《教育建筑电气设计规范》JGJ310-2013[2]的4.2.2表中的规定，岳峰中心小学的消防设备用电、厨房用电、教学楼主要通道照明等为二级负荷;其他设备用电为三级负荷。其中二级负荷计算容量为265.2kW,三级负荷计算容量为405.3kW。

3　供配电系统

根据《民国建筑电气设计规划》JGJ 16-2008[3]本工程由塔头路引一路10kV电源到功能教学楼一层的高低压变配电室，为满足本工程二级负荷的要求，故在功能教学楼地下一层设一台300kW的自启动柴油发电机组，要求当市电停电时能在30s之内供电。本工程二级负荷电源，一路电源引自变配电室普通母线段，另一路引自变配电室应急母线段，应急母线段由低压母线与自启动柴油发电机母线经双电源互投后配出。岳峰中心小学用电设备分为照明用电和动力用电，设总配电装置和总电能计量装置，总电能计量装置均设置前端出线柜处。总配电装置的位置宜接近负荷中心，且便于进出线，应保证基本的供电条件。本工程总用电负荷为860.8kVA，计算负荷为670.5kVA。考虑到本工程的二级负荷回路不少，所以本工程在功能教学楼一层(负荷中心)设一个面积(20+80)m2，层高3.9m的高低压变配电室，内装设两台400kVA变压器。低压配电系统的配电方式采用树干式和放射式相结合的方式配电。教学楼：在一层和四层配电间内各设一个具有隔离和保护作用开关的进线总箱(带消防强切装置)，在每层设一个层总配电箱，由进线总箱出线到各个层总配电箱，再由层总配电箱引至每个房间的配电箱，供每层的照明插座等用电，进线总箱的电源引自校区配电室普通母线段。空调用电采用专设线路供电，所以在一层和三层分别设一个空调电源总箱(带消防强切装置)，引至各层空调分箱，供各层的空调用电，空调电源总箱电源引自校区配电室普通母线段。为满足教学楼主要通道照明为二级负荷的用电级别，在一层配电间设一个普通照明总箱(带消防强切装置)，供每层走道照明用电，电源引自校区配电室应急母线段。在一层设一个双电源的应急照明总箱(带消防强点装置)，引至每层的应急照明分箱，供每层应急照明用电，双电源的应急照明总箱电源引自校区配电室普通及应急母线段。功能教学楼: 在一层和三层配电间内各设一个具有隔离和保护作用开关的进线总箱(带消防强切装置)，在每层设一个层总配电箱，由进线总箱出线到各个层总配电箱，再由层总配电箱引至每个房间的配电箱，供每层的照明插座等用电，进线总箱的电源引自校区配电室普通母线段。空调用电采用专设线路供电，所以在一层设一个空调电源总箱(带消防强切装置)，引至各层空调分箱，供各层的空调用电，空调电源总箱电源引自校区配电室普通母线段。为满足教学楼主要通道照明为二级负荷的用电级别，在一层配电间设一个普通照明总箱(带消防强切装置)，供每层走道照明用电，电源引自校区配电室应急母线段。在一层设一个双电源的应急照明总箱(带消防强点装置)，引至每层的应急照明分箱，供每层应急照明用电，双电源的应急照明总箱电源引自校区配电室普通及应急母线段。地下室按防火分区设置普通照明总箱(带消防强切装置)、消防主备用总箱，普通照明总箱供本防火分区内的普通照明插座等用电；消防主备用总箱供本防火分区内的消防负荷用电。所有消防负荷均采用两回路电源供电，两回路电源在末级配电箱内自动切换。本工程非消防均采用C级无卤低烟阻燃型电缆、电线；地上部分消防配电线路与其他配电线路敷设在同一电缆井内，分别布置在电缆井、沟的两侧，消防配电线路采用矿物绝缘类不燃性电缆，地下部分消防均采用C级无卤低烟阻燃耐火型电缆、电线(详见图1)。

4　照明插座

根据《建筑照明设计标准》GB50034-2013[4],本工程每层按照每两个普通教室设一个教室配电箱，两个普通教室的照明引自教室配电箱的同一个回路，每间普通教室的前后墙上各设置一组普通电源插座，每组电源插座均为220V二孔、三孔安全型插座，每间普通教室的普通电源插座分别引自教室配电箱的不同回路。其他办公室、会议室、美术、书法教室、音乐教室、舞蹈教室等非普通教室的房间均设置独立的配电箱，房间内的四面墙上各设置一组普通电源插座，每组电源插座均为220V二孔、三孔安全型插座，房间内的照明插座均引自独立配电箱的不同回路。语言、计算机教室、科学教室在学生课桌处每个座位均设电源插座，在每间科学教室的配电箱内预留三相电源和36V安全电压电源。每个房间的电源插座均采用安全型插座，每个房间的普通插座回路均安装剩余电流保护器,各教室及会议室均预留投影仪插座，每个房间均预留空调插座。每个房间的空调插座均分别引自每层的空调分箱的不同回路。每个房间照明的控制沿平行外窗方向顺序设置开关，控制一列或多列灯具或光带。在考虑节电、使用方便及有利维修，故照明开关均集中设置在前后门边位置。教室内的固定黑板，均装设局部照明，并单独装设开关。门厅、走道、楼梯的普通照明均采用单独回路，引自每层的普通照明总箱，开关采用节能双控开关。

本工程各个房间设计的照度标准值及功率密度限值均符合下文：教室、阅览室、办公室、多媒体教室、实验室，照度标准值300lx，功率密度限值8w/m2；美术教室、计算机教室，照度标准值500lx，功率密度限值13.5w/m2；走廊、车库，照度标准值50lx，功率密度限值2.0w/m2；厕所，照度标准值75lx，功率密度限值3.0w/m2；风机房、空调机房、泵房，照度标准值100lx，功率密度限值3.5w/m2。

根据《中小学设计规范》GB50099-2011[5]，本工程设置疏散照明、备用照明、安全照明等应急照明。在楼梯间、电梯前室、观众厅、多功能厅、餐厅、疏散走道等场所均设置疏散照明及安全照明。在学校内的疏散走道(距地0.5m处)和安全出口、疏散门的正上方(门上0.1m处)设置灯光疏散指示标志，整个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电，引自每层的应急照明总箱，开关采用带消防强点的双控开关。排烟机房、送风机房、自备发电机房、变配电房、消防控制室、消防水泵房等房间均设置备用照明，其作业面的最低照度不低于正常照明的照度，回路引自各自房间的配电箱。疏散照明、安全照明均采用蓄电池作自备电源，且连续供电时间不小于30min。备用照明采用蓄电池作自备电源，且连续供电时间不小于180min。

5　防雷接地

根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010[6]本工程按第二类防雷建筑物设防，建筑物外部防雷的措施采用装设在建筑物上的接闪网、接闪带和接闪杆混合组成的接闪器。接闪网、接闪带沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设，并在整个屋面组成不大于10mx10m或12mx8m的网格, 且屋面上所有的金属构件,外露金属管道均用直径不小于12mm的热镀锌圆钢与接闪网连结,突出屋面的风管,烟囱等物体的顶部边缘均设接闪带；接闪器之间应互相连接。每根柱均为防雷引下线系利用相应立柱内两根直径不小于16mm对角主筋，引下至基础梁底中的接地网。接闪带均采用直径不小于10mm的热镀锌圆钢，焊接处应涂防腐漆。本工程电源采用TN系统，从建筑物总配电箱起供电给本建筑物内的配电回路均采用TN-S系统。本工程采用共用接地装置，防雷保护接地是利用建筑物钢筋混凝土中的钢筋作为接地线或接地体，因与电子信息设备等弱电设备共用接地装置，其接地电阻应不大于1Ω。科学教室等教室内的金属设备的金属外壳、金属管线等均与PE线可靠焊接连在一起，做保护接地。计算机教室、语言教室、带淋浴的卫生间、消防控制室、弱电机房等均设置局部等电位联结。在建筑底层集中设MEB箱,应将建筑物的PE干线、电气装置接地极的接地干线、水管、煤气管等金属管道、建筑物的金属构件等导体作总等电位联结。学校的计算机教室作为一般的计算机终端，考虑防静电措施。

[1]GB 50016-2014 建筑设计防火规范[S].北京：中国计划出版社,2014.

[2]JGJ 310-2013 教育建筑电气设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社,2013.

[3]JGJ 16-2008 民用建筑电气设计规范[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2008.

[4]GB 50034-2013 建筑照明设计标准[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2013.

[5]GB 50099-2011 中小学校设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社,2011.

[6]GB 50057-2010 建筑物防雷设计规范[S].北京：中国计划出版社,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

陈少军(1982.12-)，男，工程师。

E-mail:24998051@qq.com

2016-03-24

TU976+.1

A

1004-6135(2016)06-0072-03