中小學、幼兒園電氣設計

徐愛軍

【摘 ?要】本文主要從電氣安全角度探討中小學及幼兒園的電氣設計

【關鍵詞】應急電源;紫外線消毒燈;眩光;防火門監控;電氣火災;消防電源監控;防雷接地

一、概述

隨著城鎮化人口的增加和國家、企業對教育事業的重視和資金投入，許多高質量的中小學和幼兒園開始落地建設，本人近幾年參與了幾所學校的設計和一些學校的圖審工作，下面從學校電氣安全角度談談中小學、幼兒園的電氣設計。

二、供電安全

1、學校變電所和柴油機設置的位置

學校變電所和柴油機的設置在考慮校園內的負荷性質及重要性、用電容量、使用功能、管理模式、當地電源條件及電網規劃，合理確定校園供配電系統的負荷等級、系統結構和配變電所的分布及規模，需要特別注意的一點學校變電所和柴油機的設置位置。《教育建筑電氣設計規范》（JGJ310-2013）4.3.3條規定：變電所不宜設置在人員密集場所;應滿足實驗室的工藝要求;不應設在有劇烈振動或有爆炸危險介質的實驗場所;附設在教育建筑內的變電所，不應與教室、宿舍相貼鄰。柴油發電機的設置位置不得對學校正常的教學活動和學生的居住環境產生噪聲干擾。目前用地緊張和停車難是大部分地區的一個普遍社會問題，為了解決這個問題，新建學校有條件的都會充分利用操場下的地下空間，建設地下停車場，地下停車場作為社會公共停車場管理使用。當學校建設地下空間后，為了更有效利用地上空間，學校變電所和柴油機經常會設置在地下室。當變電所、柴油發電機房設置在地下室時，電氣設計人員為了時變電所更靠近負荷中心，減少供電半徑，會把變電所盡可能的靠近教學樓，這時設計人員往往容量疏忽變電所與教室下面貼鄰這點，將變電所局部放在了教室的正投影面下面。

2，教室和活動室配電箱的設置

在學校電氣設計中，設計人員往往為了系統設計清晰，也便于學校的管理維護，在每個教室和活動室設一個獨立分配電箱。在中小學這樣設計是提倡的，但是在托兒所、幼兒園的教室和活動室不宜設置配電箱，盡可能設置在教室和活動室的外面，但不可避免時，電氣設計時要特別注明采用的防護措施，如配電箱加鎖等，同時配電箱安裝高度不低于1.8m。，教室配電箱共空調、插座、照明的回路需分開供電。教師講臺處宜設實驗室配電箱總開關的緊急切斷電源的按鈕

3，供電插座的安全

中小學、幼兒園的插座無論安裝高度為多少，均需采用安裝插座，插座和照明分開供電。托兒所、幼兒園內幼兒所觸及活動的場所如活動室、寢室、圖書室、美工室等地方的插座安裝高度不得低于1.8m。

4，供電電纜的安全

中小學、幼兒園為人員密集場所，學生身體處于發育階段，在萬一發生火災事故時，為盡量避免線纜絕緣材料及護套的火焰蔓延對建筑物和消防系統的影響以及電纜燃燒產生含鹵煙霧對學生人身的傷害，學校的供電電纜宜選用無鹵、低煙、阻燃型銅芯電線電纜。對于消防設備、重要實驗室特殊區域負荷的配電線路，當需要在火災發生時繼續維持工作時，應根據負荷特性要求采取耐火配線措施，并應滿足相應的供電時間要求。

5，電擊防護安全

教學、實驗用電設備要做電擊防護安全，防直接接觸的可以在用電設備伸臂范圍以外設置遮攔;插座回路、設置在室外的用電設備等設置30mA 的漏電保護;部分用電設備采用36V特低壓供電。

三、學校照明安全

1，普通照明：幼兒園、中小學的學生眼睛正處于發育階段，長期在不良照明環境內學習，學生容易造成視力減弱，近視的毛病，學生長期處于不良眩光下還很容量引起頭暈。普通照明應分區設置，在保證基本的照度要求上要注意照度的均有性和顯色性、一級眩光的控制，不舒適眩光應采用統一眩光值（UGR）評價。設有吊扇的教室，吊扇葉片旋轉時不應遮擋燈具對座位的照明，一般吊扇安裝高度比燈具安裝高度高。

2，紫外線消毒燈：中小學、幼兒員需要消毒的場所基本上是采取設置紫外線燈來消毒的方式。紫外線會對人視力損傷，所以在有需要紫外線燈消毒的場所注意紫外線燈的控制，集中控制、專人管理。在需要消毒的場所門口設置紫外線燈消毒的警示燈。

3，應急疏散照明：

（1）應急疏散照明的燈具選擇和控制方式：在《消防應急照明和疏散指示系統》（GB51309-2018）規范實施以前，應急疏散照明的設計燈具選擇和控制方式各種形式都有，現在新的規范實施一后選擇就比較明確和單一了。無論中小學、幼兒園的規模大小，應急疏散照明均應采用36V以下電源的A型燈具做應急疏散照明燈具，有消防控制室的校區還應采用集中控制的智能應急疏散照明系統。

（2）應急疏散照明的照度選擇：電氣設計規范比較多，有國家規范和行業規范。學校屬于人員密集場所，《建筑設計防火規范》（GB50016-2014）10.3.2條明確人員密集場所最低疏散照度水平確定為3lx，人員密集場所的樓梯間、前室或合用前室、避難走道最低疏散照度水平不應低于10.0lx。《教育建筑電氣設計規范》（JGJ310-2013）8.6.2條中小學和幼兒園的疏散場所地面照度不低于5lx。部分設計人員在設計應急疏散照明時只遵守了《建筑設計防火規范》的條款，將公共走道的地面最低疏散照度水平確定為3lx。電氣人員在設計時上述二本規范均應遵守，選擇要求高的執行。中小學和幼兒園疏散走道等的最低疏散照度水平確定為5lx，樓梯間和樓梯前室的最低疏散照度水平確定為10lx。

（3）應急疏散照明電源：《消防應急照明和疏散指示系統》（GB51309-2018）實施以后，應急疏散照明的電源供電基本采用EPS供電，EPS額定輸出功率不應小于所連接的應急照明負荷總容量的1.3倍。設計在蓄電池備用時間選擇上只關注了火災時的應急持續時間，疏忽了行業標準《民用建筑電氣設計規范》JGJ 16的有關規定;當教育建筑兼作本地區自然災害固定避難場所時，其EPS的蓄電池應保證備用時間不小于2h。

四、火災預警和聯動安全

中小學、幼兒園的火災預警和聯動主要包括火災報警和聯動系統、電氣火災監控系統、消防電源監控系統、可燃氣體報警系統、防火門監控系統。

火災報警和聯動系統、電氣火災監控系統、消防電源監控系統、可燃氣體報警系統等這些系統的設計一般常規按《建筑設計防火規范》（GB50016-2014）和《火災自動報警系統設計規范》（GB 50116-2013）執行，在設計中有歧義的是防火門監控系統。

現在新建中小學的規模大部分比較大，同層平面可以分幾個防護分區。《建筑設計防火規范》（GB50016-2014）6.4.10條規定疏散走道在防火分區處應設置常開甲級防火門，常開防火門在火災發生時是應該關閉的，有效防止火災向相鄰防火分區蔓延。在設置火災報警的場所設置防火門監控系統監控常開防火門這個大家都有共識，但是中小學在建筑設計時教學樓常常采用的是敞開時外廊，走廊不設置火災報警探測器，一部分設計人員認為這種情況下防火門監控系統不需要做，常開防火門發生火災時手動關閉就可以，中小學生為未成年人，發生火災時主動去關閉防火門很難做到。筆者認為在不設火災探測器的教學樓也需要設置防火門監控系統，火災時在消防泵給出啟動信號時，聯動防火門監控系統關閉常開防火門。

五、防雷接地安全

學校屬于人員密集場所，防雷按二、三類防雷等級設防，設計人員在宿舍樓的防雷設計時往往會忽略這點。年預計雷擊次數大于0.05次/a的教學樓、圖書館、實驗樓、學生宿舍、體育館、會堂等建筑按二級防雷設防;還有設計人員在設計中容易疏忽的一點是不屬于二類防雷建筑物但屬于建筑群中最高或位于建筑群邊緣高度超過20m的建筑物的防雷設計，這類建筑物要按三類防雷建筑物設防。

一般學校建筑單體建筑多，接地制式采取TN-C-S系統居多，要做好每個建筑的總等電位聯接、局部等電位聯接，設計中容量疏忽實驗室接地端子箱要做好預留。

六、弱電系統安全

中小學和幼兒園的弱電安全主要是校園網絡安全問題、校園出入口人員身份識別、周界防范和視頻監控，針對這些安全需求做好弱電的系統規劃。

參考文獻：

[1]《建筑設計防火規范》（GB50016-2014）2018版.

[2]《教育建筑電氣設計規范》（JGJ310-2013）

[3]《火災自動報警系統設計規范》（GB 50116-2013）

（作者單位：中國聯合工程有限公司）