浅谈中小学建筑的电气设计-教育核心论文发表

时间：2013-05-15 作者：admin 所属分类：未知 点击：199次

　　摘要：随着社会的不断发展，国家对教育事业越来越重视，出现了许多功能广泛、设施齐全的中小学校区，诸如教学楼、实验楼、办公楼、宿舍楼、食堂、浴室、体育场所等。同时，相关学校建筑行业规范也在不断更新。

　　关键词：中小学建筑,建筑电气,教育论文,核心论文发表

　　引言：本文以教学楼、实验楼为侧重点，从建筑电气设计的角度，对照明配电、节能、安全等方面介绍一下常规的设计思路，并阐述自己的一些看法。

　　一. 校区供电

　　1、负荷等级

　　按照现行有关规范规定，教学建筑多为多层建筑。照明用电通常按三级负荷供电。对于消防设施以及为校区服务的安防系统、信息网络系统、重点实验室等负荷等级不应低于二级供电，其中消防设备应采用双回路供电，并设置末端自动互投装置。

　　2、配电方式

　　(1)、校区应设置独立的变配电设施。变配电所宜靠近用电负荷中心设置，且变配电所应设置在专用管理用房内，并从安全、噪声等方面考虑变配电所的合理位置。

　　(2)、如果楼栋之间间距较大，分布分散，且各楼用电规模不大，可按照功能分区，即按照教学、办公、实验、配套等区分，设置总分配电间，树干式或放射式实施供电。单体建筑首层设置总箱，其余楼层设置分配电箱。

　　对于用电量较大的单体建筑如综合实验楼、计算机信息楼等，宜在建筑底层设置总分配电间，楼层设置总配电箱，每间教室设置分配电箱。

　　新实施的《中小学校设计规范》GB50099-2011中，要求中小学校的建筑应预留配电系统的竖向贯通井道及配电设备位置。电气设计师应充分利用竖井，合理布置配电系统。

　　3、电容补偿。

　　校区配电网无功补偿应采用就地平衡方式，可采用分散补偿和集中补偿相结合的方式，分散补偿在各分配电间设置自动投切电容器组;集中补偿在变压器低压侧设置自动投切电容器组。对于气体放电灯具、荧光灯等照明灯具必须采用高功率因素型镇流器;对于低功率因素型照明器，可采取单灯局部电容补偿或分回路局部电容补偿，补偿后功率因素不应低于0.90。

　　二、室内电气布置

　　室内电气布置包含：照明、吊扇、插座、电视、网络、监控等。

　　教室照明应采用蝙蝠式和非对称配光灯具，一般宜采用高效、节能荧光灯;布灯原则应采取与学生主视线相平行，并尽可能安装在课桌间的通道上方，且与课桌面的距离不应小于1.70米。

　　黑板照明：应采用斜照式黑板专用投光灯，选用灯具时应充分考虑照度均匀度及防止直射眩光要求，且黑板上垂直照度宜高于水平照度。

　　黑板灯布置计算方法如下

　　假定：黑板灯距离黑板水平距离为L1，　第一排学生距离黑板水平距离为L2，教师站立位置距离黑板水平距离为L3，黑板距离地坪高度为h1，讲台高度为h2，教师距离讲台高度为h3，学生坐势眼睛距地高度为h4，教师与黑板灯的仰视角为a，

　　则：灯具安装位置：L1

　　灯具安装高度：H>tga(L1-L3)+h2+h3

　　为使得黑板垂直照度大于水平照度，应尽可能在满足眩光条件下降低黑板灯安装高度，加大黑板灯与黑板得安装距离。

　　设计中常见的问题是：不考虑教室的大小，不对黑板照明进行计算，黑板灯距离黑板距离随便定义，黑板灯不按标准选型，并且黑板灯布置较少或数量不够。这些都严重危害到了学生的视力健康。

　　对于教室插座，主要应注意：

　　a、普通教室：除设置电视机专用插座外，教室前后墙应各设置一组安全型插座(220V10A二孔、三孔插座各一个)。

　　b、实验室：除教室前后墙应各设置一组安全型插座(220V10A二孔、三孔插座各一个)外，

　　化学、物理实验室实验桌应设置220V10A安全型插座，并配备防水盖板，教师讲桌处除设置单相插座外，且应设置380V16A插座。

　　c、语音、计算机、多媒体教室：除教室前后墙应各设置一组安全型插座(220V10A二孔、三孔插座各一个)外，应根据设备布置及性能要求布置电源插座。

　　d、实验准备室：除周墙布置一组安全型插座(220V10A二孔、三孔插座各一个)外，宜予留电冰箱、恒温箱等用电插座。

　　e、语音、计算机、多媒体教室宜设置空调电源插座，普通教室应予留空调电源插座。

　　生物、地理实验室课桌应局部照明，并采用小于36V(通过变压器变压获取)的工作电源配电。 化学、物理实验室应设置直流电源(通过实验准备室直流电源提供或小型整流装置获取)，并设置电源接线装置(设置在讲桌内)。语音、计算机、多媒体教室、网络中心、程控交换中心、监控中心等宜设置稳压电源，并根据需要设置不间断电源。 教室等内设置摄象机处，且摄象机带工作照明的，其工作照明电源宜从监控中心集中电源配至。化学实验室应设置排风、消毒设备电源。

　　以前实验室类的电气设计往往较为繁杂，现在教学成套产品种类日渐成熟，种类也较为丰富，设计师应多关注成熟的产品，以减轻设计负担，同时成熟的成套产品也能更好的保障学生的安全。

　　在设计过程中，笔者还建议大家要充分考虑学生的年龄及行为能力，要多从学生的角度来考虑问题。比如走道灯的控制。设计中常采用用翘板开关控制走道照明。但是根据甲方的反映，翘板开关往往因为学生的调皮而遭到故意破坏，甲方最后都将走道灯改为声光控型。再比如吊扇。有的设计师为了图省事，将教室照明和教室吊扇共用一个回路。虽然规范没有明确反对，但是也存在诸如以下问题：冬天学生调皮，往往开动吊扇开关，影响教学。最终甲方将吊扇改为专用回路。还有如应急照明。规范中规定疏散通道0.5米下应设置疏散照明。但是，中小学生天性活泼好动，0.5米下的灯具很容易遭到破坏，如此产生的电击危险往往容易被人忽略。如果应急照明回路增设漏电开关保护则可以避免此类伤害，但是又与国家规范相悖。规范中禁止应急照明回路带漏电保护。此问题值得大家探讨。

　　三、安全

　　1、接地及防雷 工程供电形式宜选择为：TN-C-S系统，电源进线处作重复接地。在建筑内应将下列导电体作总等电位接地：PE、PEN干线;电气装置接地极得接地干线;建筑内的水管、采暖、空调管道等金属管道;条件允许时建筑物金属构件等金属导体;平时不带电并进出建筑的其它金属导体。所有灯具金属外壳、固定仪器金属外壳均应与配电箱PE端子可靠连接。语音、计算机教室、网络中心、程控交换中心、监控中心等场所除工作接地外，均应设置安全接地。

　　应特别注意，当电气装置或电气装置某一部分的接地故障保护不能满足切断故障回路的时间要求时，应在局部范围内设置辅助等电位接地。

　　防雷设计是很多设计师容易忽视的地方。目前教学楼大多为多层建筑，在北方一些地方，很多类似规模的其他建筑通常都不需要防雷。但是根据新《消防法》第73.4条，学校的教学楼、图书馆、食堂和集体宿舍都属于人员密集场所，防雷计算中的参数选择应有所不同，建议大家注意。

　　2、安全供电 合理选用自动切断电源保护(包括采用漏电电流动作保护)并辅助等电位联结。通常情况下，配电箱进线开关应设置具备隔离、短路、过载等保护功能的自动空气开关。

　　插座回路中插座除选用安全型插座、台式局部照明除使用安全电压外，同时应采用漏电电流动作保护，即供电回路空气开关设置漏电保护附件，其漏电动作电流一般不大于30mA/0.1S。

　　楼或楼层总配电箱进线装置宜设置漏电保护装置，其漏电动作电流一般不大于300mA/0.3S。

　　3、配电箱等配电装置位置设置应安全可靠，并设置意外触及的措施。

　　四.校区弱电系统

　　主要包括三大类：a.安全防范系统：周界防越报警系统、闭路电视监控系统、保安巡更管理系统、联网报警系统。b.信息管理系统：紧急广播与背景音乐系统、公共设备集中监控系统、物业综合信息管理系统。c.信息网络系统：网络综合布线系统、电话系统、有线电视系统、集成管理系统。

　　上述系统应根据委托、适用范围，并根据可靠性、可行性、经济性选用。笔者仅选择监控、广播、网络、电视系统重点阐述。

　　(一)、广播系统

　　教学用房、辅助用房及操场应设置广播系统，并根据使用场所、使用用途分回路设置，同时宜在紧急状态下能够自动切换为特殊状态，如：消防状态等等。教室、办公室内扬声器宜选择3W纸盆式扬声器，安装高度为距顶棚0.30米。

　　同样，校区广播也应按照功能分区设置回路，校广播中心设置总接线箱，并根据同样功能区域内范围大小设置分接线箱。

　　二、电视系统

　　教学用房、活动用房、学生餐厅等应设置电视系统，并根据使用场所、使用用途分回路设置，同时宜在紧急状态下能够自动切换为特殊状态，如：消防状态等等。

　　电视系统除能够播放当地电视节目外，根据条件应能播放自制节目。

　　三、电话、网络系统

　　办公用房、实验准备室、食堂等均应设置电话系统;办公用房、计算机教室应设置网络系统，其他教室应予留网络终端。

　　学校信息中心(或程控交换中心)设置总配线架，各楼设置分配线架(用户点较少的可以不设置配线架，从相邻建筑引来)，再分配至各点。

　　对于楼层用户点较多，可在楼层单独设置配线架;对于计算机教室，应在讲台处设置主服务器及配线架，用于控制学生用计算机;对于教室住宅楼可以象普通住宅楼一样单独设置电话及网络系统。

　　四、监控系统

　　很多校方要求教室内设置摄象机，用以考试、自习、公开课等时辅助管理;大楼进出口、贵重机房、库房等处设置摄象机，用以安全管理。教室内摄象机多采用枪式黑白摄象机，设置在后墙黑板整上方;其余多采用球型摄象机，设置在大楼进出口、楼梯口顶棚。

　　学校监控中心设置矩阵切换主机、控制键盘(主、副)、视频分配器、长时录象机、监视器、电源等，通过视频线(设置云台时应设置数据控制线)、电源线等连接至监视终端。

　　以上是对中小学建筑电气设计的一些概述和一些问题的探讨。学生是祖国的希望，让我们用心设计，交付给社会一个优良的设计作品。

　　参考文献：

　　[1] 《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008

　　[2] 《建筑照明设计标准》GB50034-2004

　　[3] 《中小学校设计规范》GB50099-2011

　　[4] 《建筑设计防火规范》GB50016-2006

　　[5] 《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010

　　[6] 《宿舍建筑设计规范》JGJ36-2005