通遼二中電氣設計總結

王 超

(中國建筑標準設計研究院有限公司，北京 100048)

0 緒論

目前全社會都很重視校園教育及安全，本文以筆者親身負責設計的某學校為例，就電氣電訊規劃、機房設置、管線規劃等方面提出需要注意的一些問題，希望此文對建筑電氣設計同行有所啟發和借鑒。

1 項目簡介

通遼市科爾沁區第二中學位于內蒙古東部科爾沁大草原腹地。為42班全日制重點中學，非寄宿制，總建筑面積22 599.5m2，包括1#、2#、3#教學樓、辦公綜合樓、實驗樓、風雨操場及連廊，建筑高度21m，首層層高4.2m，二～五層層高3.9m，辦公樓局部設地下室做水泵房。

2 方案階段

2.1 電氣規劃

(1)在總體規劃及建筑方案階段，結合建筑專業提供的總平面圖、各單體建筑物經濟技術指標，并遵循“安全可靠、經濟合理”的指導思想，一次設計，分期實施，在系統配置、管線路由等方面預留一定裕量。

(2)根據校方提供的原校區供電條件，在校區西南角市政綠地上，有一座預裝式變電站(箱式變壓器)，內設兩臺500kVA干式變壓器，由上級開閉站引來的兩路10kV電源供電。本次設計在原校區用地上全部新建，最終建筑面積約為23 000 m2。在電氣方案階段，按照30W/m2的負荷密度值進行負荷估算，總安裝容量約690kW。

(3)原為校區供電的變電站，容量能夠滿足需要，對各建筑物低壓供電半徑在150m以內，滿足電纜壓降要求。據此，方案階段確定校區由原箱式變壓器供電。

(4)規劃設置的弱電系統有綜合布線、有線電視、視頻安防監控、火災自動報警、校園廣播、電鈴系統。當地市政通信、有線電視進線方向在校區東北角，結合建筑平面布置，在3#教學樓首層北側設校園總弱電機房，作為運營商接入及網絡機房，面積約30 m2。在1#教學樓首層北側，設消防安防控制室兼校園教學監控室，面積約60 m2。視頻安防監控系統結合考場監控和遠程教學進行設置。本學校為非寄宿制，沒有宿舍、食堂等建筑，因無圖書館設計，故如數字圖書館、校園一卡通應用等系統未設置。

2.2 電氣用房布置

(1)結合建筑總圖布置，在1#教學樓北側設配電室，供本樓及辦公綜合樓用電；在2#教學樓北側設配電室，供本樓及風雨操場用電；在3#教學樓北側設配電室，供本樓及實驗樓用電。

(2)配電室為強弱電合用，面積約20 m2，設 1 000mm寬單扇外開防火門，強弱電分兩側布置，內設落地式低壓配電柜，綜合布線機柜、有線電視前端箱、廣播機柜、消防區域報警分線箱等設備。經核算，校園變電站至最遠端3#教學樓配電室，供電距離約為142m，電纜壓降小于5%。

(3)在有條件情況下，強弱電豎井盡量分開設置，位于公共走廊中間段且不占用主要功能房間(如教室、辦公室)面積，利用豎井外走道門外操作，滿足電氣設備檢修距離要求。內設照明層配電箱、綜合布線分線箱、有線電視分支分配器箱、消防模塊端子箱等設備，豎向垂直安裝強弱電橋架、線槽等管線。照明層配電箱至本層末端插座、燈具供電距離均≤50m。

(4)以上各電氣設備用房的布置，應同時注意以下問題：不應設置在經常積水場所的正下方或貼鄰(如衛生間、淋浴間)；進出線方便；配電間宜位于用電負荷中心；配電室、豎井內設備箱(柜)考慮預留操作距離、檢修空間等。

3 施工圖設計

3.1 教學樓

(1)本工程共有1#、2#、3#三座教學樓，均為五層，首層設教師集中辦公區，其余層為普通教室。教室照明的設計，燈具縱軸垂直于黑板方向布置，多行燈具平行外窗控燈，設黑板燈。燈具布置應選取一間標準教室標注尺寸，方便后期施工統一。根據當地氣候條件及甲方要求，普通教室及辦公室設吊扇，吊扇布置應結合燈位考慮，電源取自本房間照明燈，就地分設調速開關。普通教室不宜與其他房間共用照明回路。普通教室照明布置如圖1所示。

圖1 普通教室照明布置圖

(2)普通教室應預留電源插座，在講臺兩側距地0.3m設二三孔安全型插座，內側距地1.4m設有線電視電源插座。現在多媒體講臺在校園中的應用日益普及，所以在講臺中間位置宜預留地插座，但其最終的安裝位置及形式應待多媒體講臺廠家確定后實施。弱電設備的設置，包括每個教室應設網絡出線口、有線電視出線口、校園廣播揚聲器箱及其調音開關、教室監控攝像機。除此之外，每個普通教室及合班教室應在頂板預留投影儀接線盒及相應的電源、信號管線。大的合班教室及階梯教室、報告廳設專用照明配電箱，報告廳箱內適當預留單相、三相備用回路，用于舉辦演講、集會等活動時設備使用。同時，應預留弱電信息接線箱。

(3)教學樓的公共走廊設吸頂揚聲器，平時由校園廣播站控制，播放廣播節目、通知等；火災時由消防控制室強制轉入火災應急廣播狀態，分區域控制消防廣播的播放，指導人員疏散。教室內壁裝揚聲器箱，就地采用三線式調音開關控制，強制火災應急廣播開放。走廊墻上設校園電鈴。主要出入口、走廊兩端吊頂下設監控攝像機，實現校園監控無死角。

3.2 辦公樓、實驗樓

(1)辦公室、實驗室的照明布置原則與教學樓一致。美術教室的照度要求較普通教室高，普通教室、辦公室照度要求300lx，美術教室照度要求500lx，設計時應加以注意，可采用三管熒光燈布置或加密燈具行列。部分實驗室可能設置排風扇或排風機，220V小功率的排風扇電源可取自照明回路，就地設開關控制。若為380V排風機，則應由本層配電箱單獨設置回路。

(2)語音教室、計算機教室、生物、化學、物理實驗室設專用配電箱，一般語音、計算機教室會做防靜電架空地板，計算機電源、弱電線路可敷設在架空地板下。實驗室配電箱要把預留出線回路的鋼管敷設至地面，實驗桌用電應設專用回路，講臺處宜設配電箱總開關切斷按鈕，物理實驗室講桌處設380V電源插座。

(3)辦公室應按辦公人數預留對應的電源插座、信息插座和電話插座。普通辦公區按每10m2一組信息點設置，同時預留對應的電源插座。綜合布線的水平線纜采用超五類非屏蔽4對對絞電纜，出線槽穿鋼管暗敷設至信息出線口。

(4)語音教室、計算機教室的插座布置，除預留普通二三孔安全型插座、有線電視電源插座外，預留分體式空調柜機或掛機電源插座。同時，有等電位聯結要求的，應設置局部等電位聯結箱。

(5)弱電信息點的布置，除在一般教室與實驗室布設網絡、有線電視、校園廣播、安防監控點位外，在實驗室配套的管理員室、儀器室、準備室等房間，應預留一至兩組網絡、電話點位。走廊部位的校園電鈴、校園廣播、視頻監控點位設置與教學樓相同。在普通教室中均考慮考場監控和遠程教學要求，教室四角布設攝像機，講臺處預留網絡接口，后期由專業廠家深化設計。

3.3 風雨操場

在目前的新建中小學校規劃設計中，越來越多的出現風雨操場這種建筑。不同于簡單的室外活動場所和中大型體育館，總的來說，風雨操場是供學生進行體育活動的場所，是功能相對簡單而個性比較鮮明的中小型體育建筑，集體操、籃球、乒乓球、禮堂、演出、集會、體育器材存放、體育教師辦公于一體的多功能的體育教學建筑。通遼二中風雨操場與辦公樓合建，不設觀眾席(但可設活動看臺)，屋頂為金屬桁架，屋面為壓型鋼板金屬屋面。

(1)運動場地按照平時訓練使用的照度設計，標準照度300lx，標準功率密度11W/m2。據此，上空照明采用深照型燈具，某品牌金屬鹵化物光源HQI-TS 250/D，光通量20 000lm。運動場面積650m2，布置六行四列，共計24套燈具,照度計算公式及結果見公式(1)，經驗算符合規范要求。運動場地周邊應沿墻布置壁燈，做清潔打掃時照明使用，并與場地上空照明分開控制。除此，按相關規范，風雨操場還應設置應急照明。

Eav=NΦUk/A=24×20 000×0.6×0.7/650=310lx

(1)

式中，Eav為平均照度，lx；Φ為光源光通量，lm；N為光源數量；U為利用系數，取0.6；A為工作面面積，m2；k為燈具維護系數，取0.7。

(2)體育工藝設計(如大屏幕顯示、計時計分等)一般由專業公司專項設計，建筑設計院應做好前期的電源預留、管線敷設等工作。考慮可能會在此舉辦集會、小型演出等活動，應設置專用的配電箱，預留多個回路的單相、三相斷路器。在適當位置預留多根SC25鋼管，由距地0.5m敷設至距地3m左右，以備大屏幕或計時計分器用。風雨操場設一套獨立的廣播擴聲系統，方便使用。

4 外線管網

(1)根據前期方案階段的電氣規劃，校區室外電力管線采用YJV22電力電纜直埋敷設，埋深不小于當地室外標準凍土深度，過路時穿套SC100鋼管，電纜在敷設當中，不應有斷線或接頭，電纜應敷設在壕溝里，沿電纜全長的上、下緊鄰側鋪以厚度≥100mm的軟土或砂層，并應在沿電纜全長覆蓋寬度≥50mm的保護板，保護板宜用混凝土制作。

(2)室外景觀照明應由專業景觀設計公司負責，但在電氣外線中應預留相應的回路及容量，同時，應注意室外球場、主、次要出/入口門房或電動伸縮門的電源設計到位或預留回路。

(3)校園總弱電機房位于3#教學樓，消防控制室(兼安防控制室)位于1#教學樓，校園廣播站位于辦公樓二層。弱電干線槽需由弱電機房引出至其他樓，火警、監控干線槽由消控室引出至其他樓，廣播干線槽需由辦公樓二層通過豎井至首層，后敷設至其他樓。

(4)市政進線和校區室外監控等采用傳統穿管埋地方式，但各樓之間的管線，可以通過室外連廊溝通。如圖2所示，弱電線槽在室外連廊內吊裝。

圖2 室外連廊弱電線槽敷設示意圖

(5)根據各單體樓弱電線纜走向及數量，計算所需線槽規格，注意線槽內敷設的線纜總截面積，不應超過線槽內截面積的30%～50%。在各樓的施工圖中，注意聯通位置的統一對接。在室外連廊等干線槽集中的位置，除繪出線槽敷設的平面圖外，還應畫出剖面安裝示意圖。如圖3所示。這樣，可以使建設單位、施工單位及弱電承包商等各方理解設計意圖，圖紙一目了然，便于施工。

圖3 干線槽剖面安裝示意圖

5 設計體會

(1)規范要求“總配電裝置的位置宜深入或接近負荷中心，且便于進出線”。根據總圖，原室外箱變(總圖西南角)并不在用電負荷中心，若在校園中心附近綠地重新布置箱式變，則位于學生可觸及場所，存在一定的安全隱患，需采取防止學生接觸的防護措施，但不便于進出線，也會增加建設投資。利用原箱式變方案滿足供電半徑要求，調整原低壓出線開關即可。供電方案確定的過程中，要依據工程實際情況，對比每種方案的優缺點，不能一味照搬規范。

(2)在方案階段，建筑師及業主一般重視效果圖、忽視機電功能，如果機電專業沒有及時介入，一旦方案定型，可能出現機電專業需求影響了建筑功能布置。因此，在前期方案階段，電氣專業應積極了解建筑方案進度，同時向業主了解使用需求，確定電氣各強弱電系統及其房間；向建筑專業提出要求，并在方案深化時加以落實，以保證施工圖階段中本專業的設計工作能夠順利進行。同時，通過方案階段的電氣規劃工作，能夠對本專業在對施工圖階段中的工作任務有一個全面的了解和掌握，方便后續工作的順利展開。

(3)校區各建筑間弱電系統采用連廊內線槽敷設，省去了室外管線敷設的工程量，降低了室外工程造價，后期弱電系統的變動、擴容更方便。通過項目的后期服務及回訪，校方很認可此方式。

6 結束語