中小学校建筑电气设计分析

汪蔼芝

(甘肃泓文建筑设计有限责任公司,甘肃 兰州730000)

1 工程概况

甘肃省某市场中学三期工程建设项目,主要内容为新建5层综合艺术楼1 栋,单层多功能厅1 栋(设一层地下室),同时建设相关室外附属工程,包括学校西大门的建设。其中新建综合艺术楼：地上5 层建筑,建筑面积：10197.94 平方米,主要设置为学校图书阅览室及艺术教育用房、多功能辅助教室。新建多功能厅：地上单层建筑(地下),建筑面积8261 平方米,总建筑高度12.4 米。地下为半地下室,设置为停车库,停车数量88 辆,地上一层为体育活动室兼做报告厅,局部二层夹层为设备用房。西大门：新建西校门一处,宽度24 米,高11.15 米,大门为电动伸缩门。建筑面积84 平方米,建筑高度11.15 米,设门房1 间,柴油发电机房1 间。附属工程：新建建筑周边铺装及新增室外管网。

2 强电设计

2.1 供电设计

2.1.1 负荷等级及供配电系统。首先,综合艺术楼、多功能厅为教育建筑,室外消防用水量均为30L/s,故走廊及楼梯间照明、消防用电负荷均定为二级；其次,停车库停车数量为88 辆,属于Ⅲ类停车库其用电负荷也定为二级；最后,考虑到安全防范监控的特殊性,故安全防范监控主机用电负荷也定为二级；其余用电负荷为三级。

校园已建一台1000kVA 的箱式变,预留了本次新建项目的用电负荷。因为校园没有第二路电源供电的条件,故在新建门房处设柴油发电机房。各单体常用电源及消防电源均由已建箱式变引至,备用电源由柴油发电机组(300kW)引至。强电电缆表如表1 所示。

表1 强电电缆表

2.1.2 负荷计算及无功补偿。根据水、暖、通风等相关专业提供的用电设备负荷,对各单体用电采用需用系数法进行估算,本工程负荷计算表如表2 所示。

表2 负荷计算表

2.2 照明设计

2.2.1 普通照明。随着新产品的不断推出,该中学建设方要求本次新建单体均采用新型的LED 照明灯具。但又因规范对教室照明灯具的特殊要求,故本次设计的LED 灯具不仅要满足各房间的照度要求(见表3),其产品的光输出波形的波动深度也应满足现行国家标准的规定,且必须得到国家3C 级的认证。

表3 主要房间照度标准

2.2.2 消防应急及疏散照明。因为本校园已建有消控室,故本工程消防应急照明和疏散指示系统采用自带蓄电池集中控制型系统,系统由A 型应急照明配电箱和自带蓄电池的消防应急照明灯、疏散指示灯、标志灯组成。

2.2.3 室外照明。因当地对太阳能路灯的特殊补偿政策,已建校园内已设环保型太阳能路灯,本次仅需设计新建单体道路一侧设的路灯,选择灯具时应与原有灯具尽量保持统一。

2.3 室外配电

室外配电选用铠装电力电缆直埋敷设,电缆进出建筑物、穿越道路采用穿镀锌钢管敷设。

2.4 防雷、接地

2.4.1 防雷设计。该建设项目位于甘肃省临夏州,该地的雷暴日数为39.9d/a,本工程年预计雷击次数计算表如表4 所示。

表4 年预计雷击次数计算表

各单体按三类防雷建筑进行设防。本工程电子信息系统雷击防护等级为D 级。

2.4.2 接地设计。本项目各单体接地均采用TN-C-S 系统。

2.4.3 抗震设计。该地区抗震设防烈度为7 度,按相应要求进行电气抗震设防。

3 弱电设计

3.1 综合布线系统

根据现在国家对各校园智慧化教学的推行,该项目综合布线系统在原有的语音及数据两个基础内容上又新增了信息化系统。该内容包含：信息发布系统、班班通系统(教学视听)以及校园一卡通系统,实现了校园智能化。

3.2 防火门监控系统

因综合艺术楼及多功能厅楼梯间均设有防火门,故按要求设置了防火门监控系统。该系统主机设于消控室,并与火灾自动报警系统联动。

3.3 教学广播

各教室装设壁式扬声器箱,可切换教学模式及换会议模式,并取代了电铃的功能,播放教学、晨操和上下课铃声。当发生火灾时,强切至火灾应急广播。

3.4 安全防范监控

各单体设安全防范监控主机,并与消控室监控主机相连,消控室内可实时切换调取各单体监控画面。

3.5 火灾自动报警系统

因综合艺术楼设机械排烟,多功能厅设消防水炮、喷淋及电动排烟窗,故各单体均设火灾自动报警系统,并采用集中报警系统,引至已建消控室内控制。

3.6 漏电火灾报警系统

为了避免因漏电发生火灾,故设计漏电火灾报警系统。监控系统主机设置在已建消控室。对于常用电源漏电火灾报警,只报警,不切断电源。对于消防电源出现供电故障时,报警、记录,并实时显示电压、电流值及故障点位置。

3.7 智慧书法教室系统

为了大力推行智慧化教学,该项目在综合艺术楼三层设置了一间智慧书法教室。不同于以往的普通书法教室,智慧教室电气布线要求也更为复杂：

3.7.1 每个课桌及讲桌处预留两根PVC20 的线管至预留的两个点位,学生端线管出地面预留高度不低于8cm,教师端线管应高于地面2cm。

3.7.2 教师端中控处需预埋三个回路的线缆,型号为WDZ-GYJS-3X4 RPE25,出地面预留长度不低于1.5m,在ALs配电箱内控制。

3.7.3 每个学生端点位预埋两根网线,每根网线出地面预留长度不低于2m,另一端在教师中控点位集中区域(集中区域位置不大于100*200),教师端网线出地面预留长度不低于1.5m。

3.7.4 教师端预埋两根外网网线,即HDMI 及USB 线,穿PVC50 线管,触控线USB 接口预埋在教师端集中区,方口端预埋至墙面一体机后面,距地面高度1.5m。针对智慧书法教室的特殊性,在教室内增加了一台配电箱,其系统图如表5 所示。

表5 智慧书法教室配电箱具体内容

3.8 图书馆自动化管理系统

本项目综合艺术楼一层设阅览室,在借阅大厅设图书馆自动化管理系统。该系统包含借出操作、还书操作、预借处理和续借处理四个最基本的内容。后期校方还可以根据自己的要求增加相应内容。

4 结论

该工程案例即为近几年中小学校建筑电气设计的代表案例,以上电气设计内容为中小学校现阶段的基本设计内容。因文中没有详细介绍的内容和没有提到的电气节能、绿色建筑电气均为基本内容,无特殊性要求,故不再赘述。本案例中每个设计环节都是理论与实际、规范与需求的结合。随着国家经济的不断增长,科技发展的不断突破,未来的校园建设一定会更加智能化、先进化,这也需要我们不断学习、不断突破,让我们的电气设计更完善、更全面。