淺析城市中小學校電氣設計

黃文鈺

（廈門營造建筑設計有限公司，福建 廈門 361000）

0 引言

隨著我國經濟發展、城市人口增長以及國家對義務教育的重視，中小學校建筑形式豐富多樣。筆者近年來實踐的中小學校建筑不僅包含教學實驗樓、辦公用房、宿舍樓、風雨操場，還包括室內體育館、食堂及地下車庫等。電氣設計不僅關系到建筑質量的優劣，也直接影響使用者的舒適度、便利性和安全性。本文對中小學校電氣設計進行分析，以期與同行分享與交流。

1 變配電所

中小學建筑主要用電有照明用電、教學動力用電及生活動力用電，大部份為三級負荷，二級負荷主要有消防負荷用電、教學實驗樓、圖書館、宿舍樓主要通道照明用電。為此，變配電所可采用一路10kV 高壓供電加柴油發電機組作為應急備用電源，有條件的地方可以采用兩路獨立10kV 高壓供電。變配電所設置在用電負荷的中心，靠近大功率用電負荷，同時考慮進出電纜方便。變配電所宜獨立建筑設置，考慮到城市區內的土地有限，也可附設在建筑物內，但不應與教室、宿舍相鄰。

變配電所變壓器容量方案階段可按30VA/m2 考慮，考慮到全國地域條件不同，可適當加大。施工圖階段應根據建筑物的使用功能、設備設置情況，結合學校規模和作息時間綜合考慮，采用需要系數法確定變壓器容量。需要系數一般取0.5～0.7，變壓器負荷率不大于85%。有配套地下室的中小學建筑選擇變壓器時還需要預留電動汽車充電設施的用電容量。

2 低壓配電

2.1 總體配電

每棟建筑底層設置配電間負責本棟建筑配電系統的分配，豎向設置貫通的電井及預留配電設備位置，對于電井需結合建筑沉降縫的實際位置進行統籌設置。就設備動力及照明用電來說，需分別設置總配電裝置。總配電裝置設置在負荷中心，且方便電纜的進出。各棟建筑的電源引入處皆需設置可靠的接地裝置以及電源總切斷裝置，各樓層也需要設置電源切斷裝置。建筑內所有的風機、水泵、電梯、廚房設備以及空調等，都需設置相應的獨立配電裝置，此外電能計量裝置也不可或缺。教室內的照明用電及電源插座用電需要分別設置不同的回路。建筑內的樓梯、過道以及門廳處的照明電源需單獨設置一個回路。

2.2 教學及輔助用房配電方案

校內每間實驗室及教室都需設置專門的配電箱，在每個教室都需在前后墻兩側分別設置220V 二加三孔的電源插座。教室、實驗室內視聽器材需設專用線路于各教室、實驗室內，同時需安裝相應的接地措施。在校內的所有化學、物理以及科學實驗室內，都需設置相應的交流及直流電源線路。在化學實驗室內，需設置機械排風裝置，該裝置需以專門的動力電源進行設置，且需由教師統一對該電源開關進行控制。物理實驗室內，將三相380V 電源插座設置在教師演示桌處。綜合實驗室內，可在靠墻的固定實驗桌上設置電源插座，在教師演示桌內設置總用電控制開關。在電學實驗室的實驗桌、計算機教室、語言教室操作臺設置專門的電源插座。

2.3 生活用房配電方案

將殺菌消毒裝置以及電源插座裝置安裝于食堂餐廳、保健室以及廚房等空間將專用的供電電源裝置設置于教學樓的飲水器處。宿舍樓集中設置電能計量表，在居室外設置計量裝置。在寢室內還需設置可同時斷開中性線以及相線的電氣裝置。將局部等電位聯接裝置設置于淋浴室、洗漱間等空間。將剩余電流動作保護器設置于電開(熱)水器、電源插座回路以及室外照明電源回路。。

3 照明設計方案

中小學校建筑照明滿足照明標準同時需滿足節能要求，做到安全可靠，方便維護與檢修，保證照明質量，營造一個舒適健康的照明環境。采用光效高、壽命長、顯色性好的光源，選用高效節能的燈具及附件。

3.1 教室照明

教室照明可采用LED 燈或T5 三基色直管熒光燈。燈管采用長軸垂直于黑板的方向布置。選用防眩光燈具。將黑板照明燈具設置于教室黑板中間，平均照度最低為500lx。要求黑板燈具不對教師和學生產生直接炫光，需安裝相應可隨意調節角度的專用燈具，在教室門口處設置照明開關，黑板燈單獨設置開關控制。

3.2 公共照明

公共部位照明采用LED 燈，門廳、走道、樓梯照明線路均集中控制。學校建筑走道大部分為敞開式走道，各層走道照明可集中在底層控制，同時每層走道照明燈具隔盞錯開控制，在白天天氣比較暗或有節慶活動時可點亮一半照明。由于中小學校活動時間相對比較固定，教學實驗樓走道照明可采用光控加時控的控制措施。樓梯間設置帶紅外感應開關的燈具，做到人來燈亮，人走自熄延時燈滅。

3.3 大空間照明

學校建筑大空間場所主要有多功能廳、體育館、閱覽室或食堂。如果凈空高度較高，應選用LED 懸掛燈或大功率緊湊型熒光燈，如果凈空較低或有設置吊頂可選用LED 直管燈、燈盤或T5 三基色直管熒光燈，大空間場所采用智能照明控制措施，在配電回路上設置智能照明控制器。多功能廳按需求設置調光及場景控制功能，閱覽室設置時間控制和照度控制功能。

4 電氣安全

中小學建筑為人員密集場所，電氣安全尤為重要。電氣防火安全應考慮以下幾點：照明、插座回路應分開設置，對于空調、電熱水器等大容量電器設備，采用獨立回路設置。衛生間照明開關設置在衛生間外。有淋浴、浴缸的衛生間內照明、插座及其他電器設備、管線應設在II 區以外。所有電源插座均采用安全型，所有電源插座回路、浴室的配電回路設漏電開關。室內配電線路采用無鹵低煙阻燃型電線電纜，配電線路穿管或在槽盒內敷設。

學校建筑屋面結構屋檐邊角較多，電氣設計既要滿足防雷要求，還要保證建筑的美觀，必須采取有效可行的防雷措施。盡可能利用建筑自身的金屬構件作為接閃器，同時對屋脊等突出的部位設避雷針作為接閃器。屋面安裝的風機、水箱、廣告設施和天線等也應在防雷接閃器的保護范圍內。建筑各單體電源進線處設置一級浪涌保護器，在終端箱、屋面配電箱處裝設二級浪涌保護器。建筑的每個電源進線處、防雷區界面處設總等電位聯結端子箱。實驗室、有淋浴的衛生間、開水間（房）、設備機房等設局部等電位聯結端子箱，同時做好相應的等電位聯結。

5 專業配合

為了充分利用城市空間，學校建筑中往往包含地下停車庫，區分社會和學校內部車輛停放區。為了物業管理方便，電氣配電設計中，兩個分區應獨立配電，分別在總配電裝置獨立設置計量表。在社會車輛停放區可能通往校園內的入口門處設置安防門禁系統以保證校園的安全。

中小學校中動力用電設備主要有實驗設備、空調設備、熱水系統設備、電開水器、廚房設備等，涉及到水暖專業及設備廠家。設計時應與各專業充分溝通，確定系統型式及設備容量。空調系統配電應考慮季節及是否有空調采暖，合理確定空調的同時系數。應充分考慮空調室內外機安裝位置設計空調插座。有的建筑配置中央空調系統、集中熱水系統，由于設備功率較大，變配電室應盡量靠近此負荷，并應考慮對變配電室母線壓降的影響。衛生間潔具人體感應沖洗設備應設計安全電壓電源。總之，既要保證各用電設備的需求，也要充分考慮配電系統的靈活性和安全性。

6 結束語

電氣設計是中小學校建筑設計的重要部分，關系到中小學生的健康成長，由于我國地域廣闊，各地中小學校電氣設計在滿足國家規范同時，還應根據本地區的生活特點及需求做相應的調整，以上是我在工作實踐中的一點心得，希望對大家今后的工作能夠有所幫助。