浅谈中小学电气设计

浅谈中小学电气设计摘要：随着我国人民生活水平不断提高，对教育事业越来越重视，并且伴随财政对教育的逐步倾斜，出现了许多功能广泛、设施齐全的中学校区，其中典型不泛有以教学楼为主，并配以实验楼、办公楼、宿舍楼、食堂、浴室、体育场所等完善的配套设施。本文以教学楼为侧重点，从照明、节能、安全等方面阐述中学对电气的诸多要求。

关键字：学校电气设计照明节能安全随着我国人民生活水平不断提高，对教育事业越来越重视，并且伴随财政对教育的逐步倾斜，出现了许多功能广泛、设施齐全的中学校区，其中典型不泛有以教学楼为主，并配以实验楼、办公楼、宿舍楼、食堂、浴室、体育场所等完善的配套设施。本文以教学楼为侧重点，从照明、节能、安全等方面阐述中学对电气的诸多要求。第一部分强电部分一、校区供电1、负荷等级按照现行有关规范规定，多层教学建筑照明用电均按三级负荷供电，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。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。具体补偿方式应根据经济、事实可靠等综合考虑。另外，根据根据《建筑照明设计标准》要求，照明器功率因素不应低于0.90，这就要求气体放电灯具、日光灯等照明器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，并注意补偿后功率因素不应低于0.90。电容补偿计算方法：a、确定补偿前功率因素。根据单个用电设施功率、功率因素确定回路功率及计算电流，以此类推确定整个建筑功率、计算电流，从而确定整栋建筑的综合功率因素；b、确定补偿后功率因素。根据《中华人民共和国电力法》、《电力供应与使用条例》等规范规定，中小学电气功率因素不应低于0.90。c、通过补偿前后功率因素，根据计算或《电容补偿速查表》，确定电容补偿大小。二、教室照明及插座配置1、照度及密度值a、各种房间照度房间或场所参考平面及高度照度标准（lx）UGRRa教室课桌面3001980实验室实验桌面3001980美术教室桌面5001990多媒体教室0.75水平面3001980教室黑板黑板面500---80b、照明功率密度值房间或场所照明功率密度值对应照度值（lxx）现行值目标值教室、阅览室119300实验室119300美术教室1815500多媒体教室1193002、教室照明教室照明：应采用蝙蝠式和非对称配光灯具，一般宜采用高效、节能日光灯；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：h2教师距离讲台高度：h3学生坐势眼睛距地高度：h4教师与黑板灯的仰视角：a则：灯具安装位置：L1<L2（tgaL3-h3-h2+h1）/（tgaL2-L3+h4）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。3、教室插座布置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。三、特殊电源生物、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。四、安全1、接地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。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。第二部分弱电部分校区弱电系统无外乎以下三大类：一类为安全防范系统：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。二类为信息管理系统：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。三类为信息网络系统：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。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。笔者设计的学校中有相当一部分校方要求教室内设置摄象机，