談中小學(xué)校建筑電氣設(shè)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(guī)模的擴大，中小學(xué)建筑的設(shè)計也越來越多。中小學(xué)電氣設(shè)計由于智能化的要求越來越高，也變得越來越重要。以下內(nèi)容就是以某國際學(xué)校為依據(jù)，闡述了中小學(xué)校建筑各系統(tǒng)的設(shè)計。

1 項目簡介

河南某國際學(xué)校是一所寄宿制英語教學(xué)學(xué)校，為中外合作辦學(xué)，校區(qū)位于洛陽市伊濱新區(qū)。項目一期為附屬初中、小學(xué)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(xué)樓、小學(xué)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(jù)GB 50016-2006建筑設(shè)計防火規(guī)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(shè)計到的中小學(xué)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(guī)范要求。

3 變配電系統(tǒng)

校區(qū)小學(xué)部變配電所設(shè)兩臺變壓器，均為630 kVA，初中部變配電所設(shè)兩臺變壓器，均為1250 kVA。本校區(qū)設(shè)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(lián)開關(guān)為分閘狀態(tài)，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(lián)開關(guān)，保證重要負荷用電。低壓配電系統(tǒng)采用樹干式和放射式相結(jié)合的混合式配電系統(tǒng)，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(nèi)自動切換。

對于消防負荷，根據(jù)GB 50016-2006建筑設(shè)計防火規(guī)范第11.1.1條3款:“除本條1，2款外的建筑物、儲罐(區(qū))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(shè)計防火規(guī)范》第11.1.5條:“消防控制室、消防水泵房、防煙與排煙風(fēng)機房的消防用電設(shè)備及消防電梯等的供電，應(yīng)在其配電線路的最末一級配電箱處設(shè)置自動切換裝置”。要滿足兩條規(guī)范，就要做到單電源及末端切換。設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)備雙電源切換箱。

4 校園網(wǎng)的建設(shè)

根據(jù)學(xué)校管理集團公司的要求，學(xué)校校園網(wǎng)建設(shè)要在全國中小學(xué)做到一流水平。本設(shè)計校園網(wǎng)建設(shè)主要要實現(xiàn)學(xué)校管理的辦公自動化、計算機輔助教學(xué)、現(xiàn)代計算機校園文化三大功能。為達到相關(guān)要求，校園網(wǎng)設(shè)計中選用了品牌優(yōu)、規(guī)格高的硬件設(shè)備，通過一流的技術(shù)、超強的擴展性以及能覆蓋學(xué)校主要建筑的校園主干網(wǎng)絡(luò)，將校園的各類網(wǎng)絡(luò)資源連接了起來，并與城市網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)相連，達到在網(wǎng)上自我宣傳和獲取Internet網(wǎng)上教育資源的目的，形成結(jié)構(gòu)合理、內(nèi)外溝通的校園網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

校園網(wǎng)建設(shè)按GB 50311-2007綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范、GB 50174-2008電子信息系統(tǒng)機房設(shè)計規(guī)范等有關(guān)規(guī)范和標準設(shè)計和實施。樓宇間主干線纜采用光纖，樓內(nèi)/室內(nèi)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(shè)備，形成了校園的千兆校園網(wǎng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)主干類型。本設(shè)計提出具體要求，方案及設(shè)備選型由甲方委托專業(yè)公司二次設(shè)計。

主要參考設(shè)備:高性能網(wǎng)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(wù)器等。建議設(shè)七臺服務(wù)器，主要分設(shè)功能如下:主服務(wù)器提供域名服務(wù)、工具軟件庫、存儲學(xué)校自制計算機輔助教學(xué)軟件、資料備份、存儲各辦公室、教研室資源等;內(nèi)部服務(wù)器用于學(xué)校內(nèi)部主頁的發(fā)布;外部服務(wù)器用于學(xué)校外部主頁的發(fā)布;數(shù)據(jù)庫服務(wù)器提供學(xué)校的校園網(wǎng)管理系統(tǒng)(包括校園網(wǎng)管理、校園圖書管理)的數(shù)據(jù)存儲服務(wù);學(xué)生服務(wù)器(Intel)提供學(xué)生上計算機課練習(xí)及存儲作業(yè)、作品等服務(wù);資源服務(wù)器(Intel)存放我校購置的各種教學(xué)資源，同時兼做學(xué)生上INTERNET代理服務(wù);視頻服務(wù)器(Intel)用于存儲本校的一些音樂、視頻資源。

校園網(wǎng)的建立和現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展，不僅改變了傳統(tǒng)的教育方式和方法，更促進了教育思想和觀念的轉(zhuǎn)變。這也是設(shè)計師在以后校園設(shè)計中應(yīng)該重點注意的地方，即使由于經(jīng)費不足暫不能上校園網(wǎng)系統(tǒng)的工程，也要在設(shè)計中預(yù)留線路通道，為以后的校園網(wǎng)建設(shè)提供方便。

5 廣播及安防設(shè)計

根據(jù)規(guī)范要求和使用需要設(shè)置了校園的廣播系統(tǒng)，小學(xué)教學(xué)樓和初中教學(xué)樓分設(shè)各自教學(xué)廣播，一樓設(shè)廣播室;各宿舍樓設(shè)獨立廣播，在一層值班室設(shè)各自廣播設(shè)備，綜合樓廣播平時廣播與消防廣播結(jié)合使用，應(yīng)及時強制切換到消防廣播，廣播設(shè)備設(shè)于一層消防控制室;綜合樓一層監(jiān)控室設(shè)校區(qū)綜合廣播設(shè)備。校區(qū)操場設(shè)大功率壁掛音響，主干道設(shè)草坪音響，各單體建筑內(nèi)設(shè)吸頂嵌入式音響。在初中綜合樓一層設(shè)監(jiān)控中心(面積約120 m2)。校區(qū)安全防范系統(tǒng)主要由出入口控制、攝像監(jiān)控、電子巡更、周界防衛(wèi)探測等組成。單體建筑出入口及各樓層、校區(qū)道路及各大門設(shè)固定攝像頭，單體建筑大空間、校園廣場及操場設(shè)高速球攝像頭。校園廣播和校園安全防范系統(tǒng)是校園安全管理的重要一環(huán)，設(shè)計中也應(yīng)該重點體現(xiàn)。校園安全防范系統(tǒng)是以維護社會公共安全為目的，綜合運用安全防范技術(shù)和其他科學(xué)技術(shù)，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(tǒng)而實施的工程。

6 節(jié)能措施

在校區(qū)中心建筑(綜合樓)內(nèi)設(shè)校區(qū)高壓配電室，負責(zé)學(xué)校幼兒園、小學(xué)、初中、高中的配電，在各區(qū)中心區(qū)設(shè)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(shè)電容補償柜，將功率因數(shù)補償?shù)?.95以上，減少了無功功率損耗。選擇了高效節(jié)能的SCB10型變壓器，變壓器負載率約85%，使之長期在經(jīng)濟狀態(tài)下運行，提高了變壓器的技術(shù)經(jīng)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(yōu)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(wèi)生間采用緊湊型熒光燈光源，采用了節(jié)能型電子鎮(zhèn)流器，功率因數(shù)補償?shù)?.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(tǒng)，由太陽能電池組件、逆變器、保護開關(guān)、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(zāi)報警系統(tǒng)設(shè)計

中小學(xué)建筑一般為多層建筑，根據(jù)GB 50116-98火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范及GB 50016-2006建筑設(shè)計防火規(guī)范可不設(shè)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)。但該校小學(xué)體育館及初中綜合樓設(shè)有防火卷簾及防排煙設(shè)施，考慮到其重要性和聯(lián)動要求，小學(xué)體育館及初中綜合樓設(shè)置了火災(zāi)自動報警系統(tǒng)。建筑消防保護等級均為二級。火災(zāi)自動報警系統(tǒng)采用集中報警系統(tǒng)，消防控制室設(shè)于綜合樓內(nèi)。

宿舍樓、教學(xué)樓等建筑根據(jù)規(guī)范可不設(shè)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)，但建筑內(nèi)設(shè)有防火卷簾，防火卷簾要求在火災(zāi)時下降到底，作防火分隔。對于此類型建筑，為了滿足相關(guān)要求，設(shè)計中僅在卷簾兩側(cè)設(shè)置了煙感探測器，并接入了火災(zāi)報警總線，實現(xiàn)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(zāi)探測器。紅外光束火災(zāi)探測器由發(fā)生器和接收器組成。紅外光束感煙火災(zāi)探測器在探測方式上屬于線型火災(zāi)探測器，它采用光截面圖像感煙火災(zāi)探測技術(shù)，利用主動紅外源作為目標，結(jié)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(xù)趨勢、雙向預(yù)測法實現(xiàn)對早期火災(zāi)的識別和判斷。