談中小學校建筑電氣設計

(中機十院國際工程有限公司，河南洛陽 471003)

隨著各個城市規模的擴大，中小學建筑的設計也越來越多。中小學電氣設計由于智能化的要求越來越高，也變得越來越重要。以下內容就是以某國際學校為依據，闡述了中小學校建筑各系統的設計。

1 項目簡介

河南某國際學校是一所寄宿制英語教學學校，為中外合作辦學，校區位于洛陽市伊濱新區。項目一期為附屬初中、小學工程，總建筑面積約86000 m2，主要由綜合樓、初中食堂、體育館、教學樓、小學食堂及體育館、宿舍等建筑組成，最高建筑為6層。

2 電源情況

本建筑室外消防水量為25 L/s，根據GB 50016-2006建筑設計防火規范第11.1.1條，本建筑消防負荷供電等級為三級，其余負荷也均為三級。從市政引來一路10 kV電源至綜合樓高壓配電室。我們所設計到的中小學建筑一般多為多層建筑，單體建筑體量不會太大，室外消防水量不會超過25 L/s，由單電源供電即能滿足消防規范要求。

3 變配電系統

校區小學部變配電所設兩臺變壓器，均為630 kVA，初中部變配電所設兩臺變壓器，均為1250 kVA。本校區設備總安裝容量約為6336 kW，負荷密度73.7 W/m2，變壓器總安裝容量3760 kVA(43.7 VA/m2)。本建筑低壓配電采用單母線分段供電方式。正常時母聯開關為分閘狀態，當其中一臺變壓器故障時，該變壓器退出運行，視負荷情況切除部分不重要負荷后再合母聯開關，保證重要負荷用電。低壓配電系統采用樹干式和放射式相結合的混合式配電系統，對消防負荷及重要負荷采用兩回路電源供電，兩回路電源在末級配電箱內自動切換。

對于消防負荷，根據GB 50016-2006建筑設計防火規范第11.1.1條3款:“除本條1，2款外的建筑物、儲罐(區)和堆場等的消防用電可采用三級負荷供電”，屬于三級負荷，但同時還要滿足《建筑設計防火規范》第11.1.5條:“消防控制室、消防水泵房、防煙與排煙風機房的消防用電設備及消防電梯等的供電，應在其配電線路的最末一級配電箱處設置自動切換裝置”。要滿足兩條規范，就要做到單電源及末端切換。設計中若總電源采用單路380 V電源，可從總配電箱處兩個回路給消防設備雙電源切換箱;若10 kV電源供電，采用一臺變壓器時可從不同低壓柜引兩路電源至消防設備雙電源切換箱，采用兩臺變壓器時可分別從各自低壓柜引一路電源至消防設備雙電源切換箱。

4 校園網的建設

根據學校管理集團公司的要求，學校校園網建設要在全國中小學做到一流水平。本設計校園網建設主要要實現學校管理的辦公自動化、計算機輔助教學、現代計算機校園文化三大功能。為達到相關要求，校園網設計中選用了品牌優、規格高的硬件設備，通過一流的技術、超強的擴展性以及能覆蓋學校主要建筑的校園主干網絡，將校園的各類網絡資源連接了起來，并與城市網絡系統相連，達到在網上自我宣傳和獲取Internet網上教育資源的目的，形成結構合理、內外溝通的校園網絡系統。

校園網建設按GB 50311-2007綜合布線系統工程設計規范、GB 50174-2008電子信息系統機房設計規范等有關規范和標準設計和實施。樓宇間主干線纜采用光纖，樓內/室內布線線纜采用六類雙絞線。這些光纖以中心交換機為中心，接入到各處的二級交換設備，形成了校園的千兆校園網系統網絡主干類型。本設計提出具體要求，方案及設備選型由甲方委托專業公司二次設計。

主要參考設備:高性能網管型三層千兆交換機主干交換機，交換機，多模光纖，銅纜，服務器等。建議設七臺服務器，主要分設功能如下:主服務器提供域名服務、工具軟件庫、存儲學校自制計算機輔助教學軟件、資料備份、存儲各辦公室、教研室資源等;內部服務器用于學校內部主頁的發布;外部服務器用于學校外部主頁的發布;數據庫服務器提供學校的校園網管理系統(包括校園網管理、校園圖書管理)的數據存儲服務;學生服務器(Intel)提供學生上計算機課練習及存儲作業、作品等服務;資源服務器(Intel)存放我校購置的各種教學資源，同時兼做學生上INTERNET代理服務;視頻服務器(Intel)用于存儲本校的一些音樂、視頻資源。

校園網的建立和現代教育技術的發展，不僅改變了傳統的教育方式和方法，更促進了教育思想和觀念的轉變。這也是設計師在以后校園設計中應該重點注意的地方，即使由于經費不足暫不能上校園網系統的工程，也要在設計中預留線路通道，為以后的校園網建設提供方便。

5 廣播及安防設計

根據規范要求和使用需要設置了校園的廣播系統，小學教學樓和初中教學樓分設各自教學廣播，一樓設廣播室;各宿舍樓設獨立廣播，在一層值班室設各自廣播設備，綜合樓廣播平時廣播與消防廣播結合使用，應及時強制切換到消防廣播，廣播設備設于一層消防控制室;綜合樓一層監控室設校區綜合廣播設備。校區操場設大功率壁掛音響，主干道設草坪音響，各單體建筑內設吸頂嵌入式音響。在初中綜合樓一層設監控中心(面積約120 m2)。校區安全防范系統主要由出入口控制、攝像監控、電子巡更、周界防衛探測等組成。單體建筑出入口及各樓層、校區道路及各大門設固定攝像頭，單體建筑大空間、校園廣場及操場設高速球攝像頭。校園廣播和校園安全防范系統是校園安全管理的重要一環，設計中也應該重點體現。校園安全防范系統是以維護社會公共安全為目的，綜合運用安全防范技術和其他科學技術，為建立具有防入侵、防盜竊、防搶劫、防破壞、防爆安全檢查等功能的系統而實施的工程。

6 節能措施

在校區中心建筑(綜合樓)內設校區高壓配電室，負責學校幼兒園、小學、初中、高中的配電，在各區中心區設變配電所，減少低壓線路供電半徑、降低了線路損耗。各變電所集中裝設電容補償柜，將功率因數補償到0.95以上，減少了無功功率損耗。選擇了高效節能的SCB10型變壓器，變壓器負載率約85%，使之長期在經濟狀態下運行，提高了變壓器的技術經濟效益，減少了變壓器空載損耗和負載損耗。選用了具有較高反射比反射罩的高效燈具，優先選擇了開啟式直接照明燈具，照明光源選用三基色熒光燈，走道、樓梯間、衛生間采用緊湊型熒光燈光源，采用了節能型電子鎮流器，功率因數補償到0.9以上。宿舍熱水采用了集中太陽能，宿舍太陽能采用獨立系統，由太陽能電池組件、逆變器、保護開關、控制器、儲能裝置(蓄電池組)等組成。此外還選用了室外太陽能路燈。

7 火災報警系統設計

中小學建筑一般為多層建筑，根據GB 50116-98火災自動報警系統設計規范及GB 50016-2006建筑設計防火規范可不設火災自動報警系統。但該校小學體育館及初中綜合樓設有防火卷簾及防排煙設施，考慮到其重要性和聯動要求，小學體育館及初中綜合樓設置了火災自動報警系統。建筑消防保護等級均為二級?；馂淖詣訄缶到y采用集中報警系統，消防控制室設于綜合樓內。

宿舍樓、教學樓等建筑根據規范可不設火災自動報警系統，但建筑內設有防火卷簾，防火卷簾要求在火災時下降到底，作防火分隔。對于此類型建筑，為了滿足相關要求，設計中僅在卷簾兩側設置了煙感探測器，并接入了火災報警總線，實現了對防火卷簾的控制。體育館及綜合樓的一般辦公室、會議室等小空間采用煙感探測器，食堂操作間采用溫感探測器和可燃氣體探測器，大空間場所如禮堂、體育館采用紅外光束感煙火災探測器。紅外光束火災探測器由發生器和接收器組成。紅外光束感煙火災探測器在探測方式上屬于線型火災探測器，它采用光截面圖像感煙火災探測技術，利用主動紅外源作為目標，結合紅外面陣接收器形成多光束紅外光截面，通過成像的方式和利用圖像處理方法，測量煙霧穿過紅外光截面對光的散射、反射及吸收情況，利用模式識別、持續趨勢、雙向預測法實現對早期火災的識別和判斷。