教学楼配电设计浅析

  近年来，国家对教育的投入加大，各地教学楼的建设也随之增加。根据近几年对多栋教学楼的设计经验，笔者对教学楼的配电设计加以浅析，希望对初次接触教学楼电气设计的人员能够有所帮助。

一、供配电系统

    一般的教学楼建筑面积在3000㎡~10000㎡，建筑总高度不超过24米。根据《建筑设计防火规范》GB50016-2006中第11.1.1条，根据室外消防水量的大小决定消防负荷的等级。教学楼通常采用低压供电，电源取自校区内的箱式变，进线电源为~380、220V,50HZ。一般在教学楼的一层设置低压配电室，在配电室进线配电柜内动力照明分别计量（二次计量）。照明配电回路一般每层按分区设分配电箱，每区从下至上为一个回路。照明、插座、微机室、无特殊动力设备的实验室等均按照明负荷考虑。微机室及实验室用电回路与正常的照明用电分开，比较普遍的作法是，几个相同或相近功能的房间（比如几个微机室或几个实验室），以同一个回路供电。

二、实验室配电

    实验室内教学用电应采用专用的回路供电。每个实验室配备教学专用配电箱。每个物理实验室、化学实验室用电量均可按10KW进行预留，每个生物实验室可按5KW进行预留。实验室专用配电箱内设电源控制总开关，可按每个实验组作分支回路预留出实验台交流电源，每个回路采用漏电断路器保护；专用配电箱内另设一路三相供电支路引至讲台控制中心，讲台控制中心内设直流整流装置，由讲台控制中心分别引出直流分支电源至各组实验台。在实验室内，除墙上插座电源配线在墙内暗敷外，实验桌电源地面暗敷，出地面处以0.6米防水弯头保护，讲台内电源出地面处以0.3米防水弯头保护。

三、计算机室配电

    计算机室的教学用电亦应采用专用的回路供电。每个能容纳50人的标准计算机室教学用电可按20KW计算。计算机室内每个配电箱内除了本房间的空调用电回路、墙上插座用电回路外，还要预留若干个单相支路，每个支路采用漏电断路器保护。

四、照明系统

    教学楼以教室、办公室为主，以荧光灯为主要照明光源。

各房间照度值及灯具、光源的选择见下表:

    首先，通过计算判定建筑的防雷类别，多层教学楼以三类防雷建筑物居多，也有的属于二类防雷建筑。屋面明敷避雷带，利用基础钢筋作为接地极，利用柱筋做为引下线。防雷、低压工作接地、弱电系统接地采用联合接地体，接地电阻小于1欧姆。电源进线处及网络中心配电箱内设浪涌吸收器，防止雷电波侵入对弱电设备造成伤害。建筑物设置总等电位联结，在配电室设总等电位联结端子箱、将电源进线的PE线、公共设施的金属管道、建筑物金属结构等可靠连接。建筑低压配电系统接地形式采用TN-C-S系统，建筑物内中性线与PE线严格分开。在微机室、弱电机房设接地端子板供弱电系统工作接地使用。教学楼在电源进户处装设过电压保护器(SPD)，并在电子设备处（如微机室、语音室、弱电间的专用配电箱处）装设SPD。

六、消防联动系统

    一般多层教学楼的消防联动仅限于消火栓启动按钮与消防泵的联动，还有的包括防火卷帘附近的探测器组与卷帘的联动。但目前，有的教学楼工程从消防排烟方面考虑，通风专业要求加设排烟风机等消防设备。此种情况下，电气专业应配合其作火灾自动报警及消防排烟联动控制系统。在电井、门厅及走廊等处设置感烟探测器。

七、弱电系统

    教学楼弱电系统一般包括：广播及电铃系统、电话系统、电视转播与闭路电视系统、综合布线系统等部分。单独设置弱电机房（主控室），电话系统、综合布线系统共用该机房。广播设备在广播室或弱电机房。
1、广播及电铃系统：在教学楼内走廊及教室设广播扬声器，上下课铃声由广播扬声器播放。在公共场所设置功率不大于3W的扬声器。广播系统分层分区设计，办公室与教室分开，学年（分层）分开。
2、电话系统：本工程办公室均设直拨电话插座，走廊设磁卡电话。
3、电视转播与闭路电视系统：有线电视电缆引自市政有线电视网络，每个教室均设有线电视用户终端，信号源取自楼弱电机房（主控室）内的多媒体演播制作主机。
4、综合布线系统：综合布线系统的总配线间设在弱电机房（主控室）。教学楼内设建筑物主干布线子系统，工作区布线子系统，线缆选用超五类四对（8芯）双绞线（UTP），保证网络中每个信息点的速率能达到100Mbps的带宽。系统支持语音数据（宽带校园网）信号的传输。各教室、办公室均设信息插座。

八、电气节能设计

1、各项用电设备选用国家推荐的节能产品。
2、照明设计严格按照国家规定的照度标准及照明功率密度（LPD）设计，选用合理的控制方式，以利节能。
3、选用高效节能的灯具及光源。

参考文献

（1）《建筑照明设计标准》GB 50034-2004
（2）《中小学建筑设计规范》GBJ 99-86
（3）《民用建筑电气设计手册》   戴瑜兴 主编■