铜陵市十五中西湖校区电气设计探析

何 思 （安徽地平线建筑设计有限公司，安徽 合肥 230001）

1 工程概况

该工程位于铜陵市，用地面积49651.66m2，西临木鱼山大道，南至立新路，东侧紧靠新庙王路，总规划用地约4.9hm2。

本工程教学楼为5层公共建筑，地上为5层，地下为1层。地上1层层高为4.50m，2～5层层高3.90m，地下一层层高4.80m，建筑高度为20.25m；总建筑面积为37173.18m2，其中地下建筑面积为12041.81m2，地上建筑面积为25131.37m2。

2 供电电源及变配电系统

2.1 配电房布置

变配电所10kV供电系统采用一用一备单母线分段运行方式，10kV侧设置母联开关，备用电源为一、二级负荷供电。高压电缆的型号为YJV22-10-3×95 mm2，穿管入地敷设至配电房高压开关室。

为了更好地适应现代化教学的发展，学校设独立变电所一座。变电所内装设S11-630kVA/10干式变压器2台，负荷计算如下表。

其中：一、二级负荷容量约为900kW（含消防负荷容量），三级负荷容量约为1000kW。

10kV/0.4kV变压器高压侧拟采用定时限三相过流，速断和单相接地保护，变压器高温报警超高温跳闸保护。继电保护采用微电脑保护装置。10kV/0.4kV低压侧采用单母线分段接线，变压器分列运行，当任何一台变压器故障或检修时，另一台变压器能负担全部二级负荷。

在10kV/0.4kV变压器低压侧设置电容器集中自动补偿装置，使补偿后的功率因数达到0.9以上。

2.2 用电管理

①总电源箱设在一层值班室或强电间内，且能分楼层控制。

②教室内照明、电扇、插座及空调应能实现分开分层控制。

3 低压配电及照明系统

3.1 低压配电

在校区各单体建筑底层设低压总配电间，由总配电柜配电至各楼层配电间配电柜；配电系统采用放射式与树干相结合方式；对通讯机房等特别重要负荷处，除一路电源外，还设置UPS电源系统；为保证供电线路的可靠性，对容易产生高次谐波的电子设备机房，在配电箱总开关处设置吸谐波装置；普通照明、动力干线采用阻燃型交联聚乙烯绝缘电力电缆沿桥架或电缆沟敷设，普通照明、动力支线采用阻燃型电线电缆沿线槽或穿电线管敷设。

3.2 照明系统

学校的照明质量是学校需要主要关注的问题，学校照明的主要任务是解决长距离注视黑板，近距离做笔记和实验出现的视觉疲劳问题，本次设计时重点解决以下问题：

负荷统计

①教室内应设置黑板灯，其平均照度值不低于300Lx，黑板面上的照度均匀度不低于0.7。教学荧光灯纵向布置，与黑板垂直，可减少眩光和光幕反射区；

②照明不仅需要一定的工作面照度而且还要控制眩光，设计时使用多种格栅灯具来控制眩光，灯具的配光类型均为理想的蝙蝠翼式配光，灯具的光强在30°角方向最强，在正下方较低，使得作业面反射光不会与视线重合而射入人眼；

③餐厅采用嵌入式日光灯，光源显色指数高，色温为6000K（日光色）；

④厨房采用带保护罩的防水防尘三管荧光灯，各操作间安装灭蝇灯和紫外线消毒灯；

⑤照度设计标准及功率密度限值：

教室——300Lx，9W；

教师办公室——300 Lx，9W；

实验室——300 Lx，9W；

门厅——100 Lx，4W；

宿舍——75Lx，6W；

阅览室——300 Lx，9W；

餐厅——200 Lx，7W；

厨房——200 Lx，7W；

卫生间——100 Lx，6W；

走道——75 Lx，3W。

4 防雷和接地系统

建筑按《建筑物防雷设计规范》计算后确定为三类防雷，设置时根据建筑设计外观要求屋顶分为明敷避雷带和暗敷避雷带。

单体建筑采用TN-C-S系统，进户重复接地，并设置联合接地系统：变压器中性点工作接地、防雷接地、电气设备保护接地、设备用房等电位联结接地、UPS的输出端中心点接地、防静电接地、电梯控制系统的功能接地及其他电子设备的功能接地合用同一接地体，即利用各单体基础桩基及承台内主钢筋作接地极，要求接地电阻不大于1Ω。凡有电子设备的机房均采用防静电地板，并考虑防静电接地措施。

5 校园智能化系统

校园智能化决定了学校未来数字化和信息化建设水平。通过校园智能化的设计和建设实施，将为构建教学管理、行政管理和电子巡考、平安校园、数字图书馆等学校信息化应用系统打下基础，为学校的师生在计算机网络环境下开展教学、学习以及行政管理和领导决策提供先进的技术支持和管理手段。本校区智能化系统主要由以下几个部分组成。

①综合布线系统：系统按照国标《智能建筑设计标准》和《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》中的配置标准，工作区采用六类元件，主干采用光缆和大对数电缆，不仅能满足现有语音、数据、图像等传输的要求，更能为今后的学校业务发展做好准备。数据、语音合用一个楼层弱电间，共用楼层配线机柜，共用水平、垂直桥架。

②校园广播系统：系统采用IP数字公共广播系统，IP数字公共广播系统运用最新的数字技术，基于网络传输。广播覆盖教学楼教室、科技实验楼教室、行政办公楼、食堂、艺术楼、运动场、风雨操场、看台、宿舍等区域。

③有线电视系统：通过同轴电缆分配网络将电视图像信号高质量地传送到各用户终端。丰富的有线电视节目和校园自办节目是现代化智能化系统中不可缺少的功能。本校区有线电视系统设计时信号源接入市有线电视网信号；预留一套捷变频调制器，用于学校电视台发送的自办节目信号；有线电视设置在各个教室、学生餐厅、会议室等区域。

④校园安防系统：校园安防系统的根本功能就是保证校园内人身、财产的安全，防止没有授权的非法入侵，避免人员伤害和财产损失，是现代化智能建筑及校园的重要组成部分。通过在学校宿舍、教室、校园内主要场所设立摄像机监控，有效地对校园各个角落进行监控，可以进行昼夜不停地录像实现事后取证工作。

⑤校园一卡通系统

“校园一卡通”系统的建设和实施，逐步建设规范、安全、可扩展的校园管理系统，实现校园管理信息化、智能化、自动化，实现校园货币电子化。根据有关标准及规范，将信息化的应用与服务全面推广到校园管理的各个方面。

a.在学校食堂设置消费管理系统；

b.在一层入口大厅和学校出入口设置考勤管理系统；

c.在机房、领导办公室、财务室、档案室、大会议室等位置设置门禁管理系统；

d.在图书馆设置图书借阅管理系统、电子阅览室设置刷卡上网计费系统；

e.银行圈存系统。

6 结语

校园建筑电气设计应在满足国家规范的基础上，加深研究供、配电系统的原理，掌握成熟的新技术、新产品，在设计中尽量采用此类产品并加以应用，使整个系统运行在经济节能状态。