隨著政府對(duì)教育的投入比重逐年提高,近年來新建改建的學(xué)校也越來越多,雖然學(xué)校的電氣設(shè)計(jì)并不復(fù)雜,但有其一定的特殊性。下面僅就設(shè)計(jì)中的幾個(gè)方面作一初步探討。
1、變配電系統(tǒng)
為了更好地適應(yīng)現(xiàn)代化教學(xué)的發(fā)展,學(xué)校一般宜設(shè)變電所一座。中小學(xué)校變壓器的容量按25~50VA/m2考慮;變電所的設(shè)置可選用獨(dú)立式、附設(shè)式和箱式變,如校區(qū)場(chǎng)地允許可設(shè)獨(dú)立式變電所,但考慮到中心城區(qū)的學(xué)校一般校區(qū)并不寬裕;再加上不占據(jù)有限的綠地面積以及對(duì)環(huán)境的影響,建議變電所利用車庫附設(shè)在地下室,設(shè)置變電所的地下室部位,層高要特別注意,要考慮到將來設(shè)備的運(yùn)輸及安裝高度。如學(xué)校不做地下室,可采用地上箱式變,但宜與綠化環(huán)境設(shè)計(jì)相結(jié)合。設(shè)計(jì)方案應(yīng)取得電業(yè)部門的認(rèn)可和支持。
學(xué)校里除了消防用電和應(yīng)急疏散照明等重要負(fù)荷為二級(jí)負(fù)荷,其他的用電負(fù)荷均為三級(jí)負(fù)荷。變電所由兩個(gè)電源供電。一般一路為10KV電源,另一路為~380/220V備用電源。高壓電源作為正常負(fù)荷的供電電源;低壓電源僅供消防設(shè)備及應(yīng)急照明等重要負(fù)荷的備用。對(duì)就近無法得到低壓電源的,可考慮EPS應(yīng)急電源對(duì)重要負(fù)荷應(yīng)急供電。
學(xué)校的寒暑兩個(gè)假期,正好避開了用電高峰,考慮到學(xué)校的特殊性,變電所的通風(fēng)一般采用自然通風(fēng)加上人工控制的機(jī)械排風(fēng)。此方案的投資較??;變電所位于地下室,還應(yīng)考慮排水。地上箱變考慮安全圍護(hù)。
2、照明及配電裝置
學(xué)校的照明質(zhì)量是學(xué)校最主要關(guān)注的問題,學(xué)校照明的主要任務(wù)是解決反映長距離注視黑板近距離作筆記和閱讀,因此,從保護(hù)視力,提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效率出發(fā),努力處理好教室的照度和光亮分布,滿足學(xué)生和教師的視覺作業(yè)要求。同時(shí)對(duì)各類教學(xué)場(chǎng)所進(jìn)行合理的設(shè)計(jì),分別考慮照度水平,亮度分布,色溫和顯色性及眩光限制等幾個(gè)方面。
普通教室課桌面0.75m水平面上的照度不低于150Lx,教室熒光燈縱向布置,與黑板垂直,可減少眩光和光幕反射區(qū);熒光燈不宜選用裸燈或盒式光帶形式,應(yīng)選用具有較大的保護(hù)角,光輸出擴(kuò)散性較好,照度均勻,也能有效地限制眩光和光幕反射的燈具(如蝙蝠翼式光強(qiáng)分布特征的燈具)。燈具的布置應(yīng)考慮其允許的距離比,使教室的水平照度具有一定的均勻度。一般縱向最大距離比取1.3;橫向可取1.5。
另外黑板照明燈不應(yīng)對(duì)教師產(chǎn)生直接眩光,還不應(yīng)對(duì)學(xué)生產(chǎn)生反射眩光,因此黑板燈應(yīng)選用具有向黑板方向投光的專用黑板燈具,其安裝高度與黑板間距可參照如下表。
燈具安裝高度(米)
2.7
2.8
3.0
3.2
3.4
燈具至黑板的水平距離
0.7
0.8
0.9
1.1
1.2
階梯教室應(yīng)根據(jù)其能容納學(xué)生的數(shù)量多少,設(shè)置雙管熒光燈。一般階梯教室均具有多種教學(xué)方式(投影、幻燈、多媒體等),這些教學(xué)設(shè)備很可能遮擋學(xué)生的視線及投影效果,因此照明控制應(yīng)具有較大的靈活性,這樣需要多種照明控制方式以滿足需要。
其他專業(yè)教室、辦公室及行政用房的照度按其不同的要求進(jìn)行設(shè)計(jì),特別指出的是多媒體、微機(jī)教室、美術(shù)教室的光源選用顯色性較好的三基色熒光燈管。圖書庫的照明為防止引燃圖書,熒光燈具離易燃物的距離>0.5米,開放式圖書庫應(yīng)設(shè)專用書庫燈。
各專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的一般照明同普通教室,但還需要在實(shí)驗(yàn)桌上設(shè)置供學(xué)生實(shí)驗(yàn)用的插座和局部照明(特別是生物實(shí)驗(yàn)室),目前一般實(shí)驗(yàn)室專用電器設(shè)置已設(shè)計(jì)了此內(nèi)容,我們只需給予一個(gè)電源即可。生物實(shí)驗(yàn)室和化學(xué)實(shí)驗(yàn)室還應(yīng)安裝機(jī)械通風(fēng)設(shè)備及電源。有條件的話,可在教師的講臺(tái)上方安裝射燈和—45°傾角的鏡子,以便讓學(xué)生看到實(shí)驗(yàn)對(duì)象的水平面和垂直面。
應(yīng)急照明主要在每層各主要出入口的門框上設(shè)安全出口標(biāo)志及在走道上設(shè)置疏散指示燈,地下室的疏散走道上設(shè)置疏散方向指示燈。應(yīng)急照明電源可隨指示燈分散設(shè)置,也可考慮EPS應(yīng)急電源集中供電。
普通教室還應(yīng)考慮吊扇的設(shè)置,吊扇的位置應(yīng)避開燈具的布置位置,并須與結(jié)構(gòu)專業(yè)協(xié)商并預(yù)留吊扇鉤子。還應(yīng)考慮吊扇的高度是否影響照明。
插座的設(shè)置按照規(guī)范規(guī)定的要求設(shè)置,并設(shè)漏電保護(hù)開關(guān)進(jìn)行保護(hù)。普通教室前后墻上設(shè)組合插座各一,電視插座一個(gè),考慮今后的發(fā)展,適當(dāng)予留投影儀、電動(dòng)幕布、空調(diào)的電源插座??紤]到安全性,插座均采用帶保護(hù)門的類型或安裝高度控制在1.8米。
計(jì)算機(jī)、多媒體教室的用電,可視其教學(xué)的具體要求確定,一般可采用在工程中預(yù)留管路溝槽及出線口,教室與準(zhǔn)備之隔墻處,預(yù)留穿信號(hào)電纜用的套管。
3、弱電
弱電部分設(shè)計(jì)包括電鈴、廣播、電視、電話及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等。
一般在每層樓面的樓梯間附近安裝一個(gè)電鈴、音樂教室設(shè)專用電鈴。根據(jù)建筑的分布可在操場(chǎng)、附屬建筑的附近設(shè)室外電鈴箱。電鈴在門衛(wèi)通過時(shí)鐘控制器進(jìn)行控制。
信息點(diǎn)的設(shè)置可根據(jù)業(yè)主的要求,但綜合布線的設(shè)計(jì)應(yīng)具有開放性、靈活性、可擴(kuò)展性。一般在教師辦公室、準(zhǔn)備室及行政用房內(nèi)設(shè)多個(gè)信息點(diǎn),教室前后墻上各予留信息點(diǎn),小型程控交換機(jī)設(shè)在門衛(wèi)。
每個(gè)教室及辦公室設(shè)廣播用揚(yáng)聲器,室外操場(chǎng)也需設(shè)置揚(yáng)聲器,揚(yáng)聲器均采用定壓式。室內(nèi)揚(yáng)聲器的安裝高度一般離頂0.3米,室外的高度可在4米左右。在廣播室內(nèi)的廣播擴(kuò)音設(shè)備需設(shè)置單獨(dú)的電源回路,教室與辦公室的揚(yáng)聲器回路分開設(shè)置;根據(jù)需要還可分層設(shè)置。每個(gè)教室的揚(yáng)聲器設(shè)開關(guān),可根據(jù)每個(gè)教室的需求進(jìn)行斷合。
一般學(xué)校內(nèi)均設(shè)閉路電視系統(tǒng),每個(gè)教室均設(shè)電視插孔,考慮到網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,予留智能信息接入箱及投影儀的位置。前端設(shè)備一般在專用的控制室內(nèi)安置。
綜合布線電纜可采用8芯雙絞線,也可采用多?;騿文9饫|以及對(duì)絞電纜與光纜組合的混合型線纜。信息點(diǎn)引至信息接入箱及室外引入信息接入箱的管線予留有適當(dāng)?shù)娜哂啵欣趯W(xué)??沙掷m(xù)發(fā)展。
4、防雷及接地
學(xué)校的防雷設(shè)計(jì)應(yīng)按規(guī)范,經(jīng)計(jì)算后確定為第幾類防雷建筑,再按照要求設(shè)置防雷裝置,根據(jù)建筑設(shè)計(jì)外觀要求屋頂可明設(shè)避雷帶或暗敷避雷帶加避雷針,屋頂花園旁的金屬欄桿應(yīng)與避雷網(wǎng)相聯(lián)結(jié);接地引下線利用柱內(nèi)主鋼筋。接地極利用地下的鋼筋網(wǎng)。
接地系統(tǒng)的制式一般采用TN-C-S,接地采用共同接地形式,利用土建樁基和地下的鋼筋網(wǎng)作為綜合接地體。接地電阻應(yīng)該能滿足小于1歐姆的要求。此外,建筑物內(nèi)不帶電的金屬,如電梯軌道、管道設(shè)施、電纜橋架等均需與總等電位箱聯(lián)結(jié)。
室內(nèi)電子信息系統(tǒng)防雷可用電磁兼容(EMC)指標(biāo)來綜合評(píng)價(jià)。電磁兼容是指設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作且不對(duì)該環(huán)境中任何事物構(gòu)成不能承受的電磁干擾的能力。要提高機(jī)房內(nèi)電子信息系統(tǒng)的電磁兼容能力,既要在均壓、接地、屏蔽等防雷措施上下功夫,還應(yīng)注意彼此間的相互配合。另需指出的是,電源、信號(hào)、數(shù)據(jù)、通信等屏蔽纜線除應(yīng)另加專門的保護(hù)裝置外,還應(yīng)與保護(hù)裝置一并接入等電位聯(lián)接帶。
值得一提的是,學(xué)校的計(jì)算機(jī)教室作為一般的計(jì)算機(jī)終端,防靜電級(jí)別屬于三級(jí),因此須考慮防靜電措施,防靜電工程技術(shù)規(guī)程《DGJ08-83-2000 J10011-2000》中6.15條規(guī)定“防靜電接地系統(tǒng)在接入大地前應(yīng)設(shè)置等電位的防靜電接地基準(zhǔn)板,從基準(zhǔn)板上引出接地主干線,其截面應(yīng)不小于100mm2,并應(yīng)采用絕緣屏蔽電纜。接地主干線應(yīng)引到需要采取防靜電接地的區(qū)域應(yīng)與設(shè)置在區(qū)域內(nèi)的接地網(wǎng)格或閉合銅排環(huán)連接,在各個(gè)連接部位之間電阻值應(yīng)不小于0.1 ”。在具體設(shè)計(jì)中,也碰到了一些困難,首先是單芯屏蔽電纜的選型問題,目前還沒有合適的產(chǎn)品可供選擇;其次是線芯的截面問題,95 mm2稍小,120 mm2又過于浪費(fèi)。對(duì)此可參考(GB500073-2001潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范其中9.5.5中“防靜電接地系統(tǒng)在接入大地前應(yīng)設(shè)置等電位的防靜電接地基準(zhǔn)板,從基準(zhǔn)板上引出接地主干線,其截面應(yīng)不小于95 mm2,并應(yīng)采用絕緣屏蔽電纜”,因此可采用單芯鎧裝電纜,截面選定為95 mm2鋼帶鎧裝作為屏蔽。計(jì)算機(jī)教室的一周敷設(shè)25×4mm接地銅排。
以上是對(duì)中小學(xué)校的電氣設(shè)計(jì)的膚淺見解,對(duì)中小學(xué)校里的食堂、鍋爐房的設(shè)計(jì)應(yīng)符合相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)范,這里不再討論,不足之處敬請(qǐng)賜教。