中小學校建筑電氣設計分析

汪藹芝

(甘肅泓文建筑設計有限責任公司,甘肅 蘭州730000)

1 工程概況

甘肅省某市場中學三期工程建設項目,主要內容為新建5層綜合藝術樓1 棟,單層多功能廳1 棟(設一層地下室),同時建設相關室外附屬工程,包括學校西大門的建設。其中新建綜合藝術樓：地上5 層建筑,建筑面積：10197.94 平方米,主要設置為學校圖書閱覽室及藝術教育用房、多功能輔助教室。新建多功能廳：地上單層建筑(地下),建筑面積8261 平方米,總建筑高度12.4 米。地下為半地下室,設置為停車庫,停車數量88 輛,地上一層為體育活動室兼做報告廳,局部二層夾層為設備用房。西大門：新建西校門一處,寬度24 米,高11.15 米,大門為電動伸縮門。建筑面積84 平方米,建筑高度11.15 米,設門房1 間,柴油發電機房1 間。附屬工程：新建建筑周邊鋪裝及新增室外管網。

2 強電設計

2.1 供電設計

2.1.1 負荷等級及供配電系統。首先,綜合藝術樓、多功能廳為教育建筑,室外消防用水量均為30L/s,故走廊及樓梯間照明、消防用電負荷均定為二級；其次,停車庫停車數量為88 輛,屬于Ⅲ類停車庫其用電負荷也定為二級；最后,考慮到安全防范監控的特殊性,故安全防范監控主機用電負荷也定為二級；其余用電負荷為三級。

校園已建一臺1000kVA 的箱式變,預留了本次新建項目的用電負荷。因為校園沒有第二路電源供電的條件,故在新建門房處設柴油發電機房。各單體常用電源及消防電源均由已建箱式變引至,備用電源由柴油發電機組(300kW)引至。強電電纜表如表1 所示。

表1 強電電纜表

2.1.2 負荷計算及無功補償。根據水、暖、通風等相關專業提供的用電設備負荷,對各單體用電采用需用系數法進行估算,本工程負荷計算表如表2 所示。

表2 負荷計算表

2.2 照明設計

2.2.1 普通照明。隨著新產品的不斷推出,該中學建設方要求本次新建單體均采用新型的LED 照明燈具。但又因規范對教室照明燈具的特殊要求,故本次設計的LED 燈具不僅要滿足各房間的照度要求(見表3),其產品的光輸出波形的波動深度也應滿足現行國家標準的規定,且必須得到國家3C 級的認證。

表3 主要房間照度標準

2.2.2 消防應急及疏散照明。因為本校園已建有消控室,故本工程消防應急照明和疏散指示系統采用自帶蓄電池集中控制型系統,系統由A 型應急照明配電箱和自帶蓄電池的消防應急照明燈、疏散指示燈、標志燈組成。

2.2.3 室外照明。因當地對太陽能路燈的特殊補償政策,已建校園內已設環保型太陽能路燈,本次僅需設計新建單體道路一側設的路燈,選擇燈具時應與原有燈具盡量保持統一。

2.3 室外配電

室外配電選用鎧裝電力電纜直埋敷設,電纜進出建筑物、穿越道路采用穿鍍鋅鋼管敷設。

2.4 防雷、接地

2.4.1 防雷設計。該建設項目位于甘肅省臨夏州,該地的雷暴日數為39.9d/a,本工程年預計雷擊次數計算表如表4 所示。

表4 年預計雷擊次數計算表

各單體按三類防雷建筑進行設防。本工程電子信息系統雷擊防護等級為D 級。

2.4.2 接地設計。本項目各單體接地均采用TN-C-S 系統。

2.4.3 抗震設計。該地區抗震設防烈度為7 度,按相應要求進行電氣抗震設防。

3 弱電設計

3.1 綜合布線系統

根據現在國家對各校園智慧化教學的推行,該項目綜合布線系統在原有的語音及數據兩個基礎內容上又新增了信息化系統。該內容包含：信息發布系統、班班通系統(教學視聽)以及校園一卡通系統,實現了校園智能化。

3.2 防火門監控系統

因綜合藝術樓及多功能廳樓梯間均設有防火門,故按要求設置了防火門監控系統。該系統主機設于消控室,并與火災自動報警系統聯動。

3.3 教學廣播

各教室裝設壁式揚聲器箱,可切換教學模式及換會議模式,并取代了電鈴的功能,播放教學、晨操和上下課鈴聲。當發生火災時,強切至火災應急廣播。

3.4 安全防范監控

各單體設安全防范監控主機,并與消控室監控主機相連,消控室內可實時切換調取各單體監控畫面。

3.5 火災自動報警系統

因綜合藝術樓設機械排煙,多功能廳設消防水炮、噴淋及電動排煙窗,故各單體均設火災自動報警系統,并采用集中報警系統,引至已建消控室內控制。

3.6 漏電火災報警系統

為了避免因漏電發生火災,故設計漏電火災報警系統。監控系統主機設置在已建消控室。對于常用電源漏電火災報警,只報警,不切斷電源。對于消防電源出現供電故障時,報警、記錄,并實時顯示電壓、電流值及故障點位置。

3.7 智慧書法教室系統

為了大力推行智慧化教學,該項目在綜合藝術樓三層設置了一間智慧書法教室。不同于以往的普通書法教室,智慧教室電氣布線要求也更為復雜：

3.7.1 每個課桌及講桌處預留兩根PVC20 的線管至預留的兩個點位,學生端線管出地面預留高度不低于8cm,教師端線管應高于地面2cm。

3.7.2 教師端中控處需預埋三個回路的線纜,型號為WDZ-GYJS-3X4 RPE25,出地面預留長度不低于1.5m,在ALs配電箱內控制。

3.7.3 每個學生端點位預埋兩根網線,每根網線出地面預留長度不低于2m,另一端在教師中控點位集中區域(集中區域位置不大于100*200),教師端網線出地面預留長度不低于1.5m。

3.7.4 教師端預埋兩根外網網線,即HDMI 及USB 線,穿PVC50 線管,觸控線USB 接口預埋在教師端集中區,方口端預埋至墻面一體機后面,距地面高度1.5m。針對智慧書法教室的特殊性,在教室內增加了一臺配電箱,其系統圖如表5 所示。

表5 智慧書法教室配電箱具體內容

3.8 圖書館自動化管理系統

本項目綜合藝術樓一層設閱覽室,在借閱大廳設圖書館自動化管理系統。該系統包含借出操作、還書操作、預借處理和續借處理四個最基本的內容。后期校方還可以根據自己的要求增加相應內容。

4 結論

該工程案例即為近幾年中小學校建筑電氣設計的代表案例,以上電氣設計內容為中小學校現階段的基本設計內容。因文中沒有詳細介紹的內容和沒有提到的電氣節能、綠色建筑電氣均為基本內容,無特殊性要求,故不再贅述。本案例中每個設計環節都是理論與實際、規范與需求的結合。隨著國家經濟的不斷增長,科技發展的不斷突破,未來的校園建設一定會更加智能化、先進化,這也需要我們不斷學習、不斷突破,讓我們的電氣設計更完善、更全面。