某中學(xué)典型場(chǎng)所配電設(shè)計(jì)分析

歐建萍

(深圳市市政設(shè)計(jì)研究院有限公司，深圳518029)

0 引言

初中學(xué)校各房間按使用功能可分為教學(xué)用房、教學(xué)輔助用房及行政辦公用房及生活服務(wù)用房，按教學(xué)要求、功能需求的不同，合理設(shè)計(jì)配電系統(tǒng)尤為重要。

1 工程概況

本項(xiàng)目為九年一貫制初中學(xué)校，位于深圳市南山區(qū)，總建筑面積28 193.22m2，地上共6 層(含教學(xué)、輔助用房、辦公、體育館用房等)，半圓形建筑，大致分為南北區(qū)域。 地下共1 層(含地下停車庫(kù)、設(shè)備用房、廚房、餐廳、多功能廳等)，大致分為東西區(qū)域，屬多層公共建筑。

2 供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

按照現(xiàn)行規(guī)范，本項(xiàng)目最高負(fù)荷等級(jí)為二級(jí)，根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)及學(xué)校范圍設(shè)置1 個(gè)變配電系統(tǒng)。 高壓采用1 路10kV 電源供電，設(shè)置450kW 柴油發(fā)電機(jī)作為雙電源及備用電源。 10kV 電源從本建筑北側(cè)市政管網(wǎng)引來(lái)，穿管埋地引入本工程地下室，經(jīng)高壓電纜架橋敷設(shè)至公共開(kāi)關(guān)房。 公共開(kāi)關(guān)柜出線沿電纜架橋敷設(shè)1 路10kV 電源至學(xué)校變電所高壓配電柜10kV 進(jìn)線柜，放射式饋至各臺(tái)變壓器。供配電示意圖如圖1 所示。

地下室按建筑結(jié)構(gòu)及業(yè)態(tài)大致分為東西區(qū)域，地下一層西區(qū)供電由變電所降壓后經(jīng)東區(qū)橋架穿室外埋管進(jìn)入，地下一層西區(qū)供電路徑如圖2 所示。

圖1 供配電示意圖

地上建筑按建筑結(jié)構(gòu)及業(yè)態(tài)，分為南北兩個(gè)區(qū)域及文體區(qū)域，南區(qū)教室供電由電井1 引上，經(jīng)橋架敷設(shè)至電井3，北區(qū)教室供電由電井1 引上，經(jīng)橋架敷設(shè)至電井2，文體區(qū)域供電則由電井1 引出提供。地上建筑供電路徑如圖3 所示。

圖2 地下一層西區(qū)供電路徑

圖3 地上建筑供電路徑

3 學(xué)校典型場(chǎng)所配電設(shè)計(jì)

3.1 教室配電設(shè)計(jì)

本工程教學(xué)樓每層設(shè)置一級(jí)配電總箱，二級(jí)配電箱為教室總配電箱、公共走道照明配電箱等。 普通教室為50 人教室，面積約80m2，設(shè)置一個(gè)6kW配電箱。 教室的工作面為課桌面及黑板面，研究表明，照明光源的頻閃影響視功能且LED 藍(lán)光會(huì)造成視網(wǎng)膜光損傷，視力發(fā)育期的中學(xué)生更易受影響，所以教室選擇電子鎮(zhèn)流器無(wú)頻閃三基色熒光燈或0類無(wú)藍(lán)光危害LED 燈具。 由于教室課桌高度為0.75～0.85m，教室燈具安裝高度設(shè)置為底邊距地2.8m，可保證燈具距離課桌面≥1.7m，為降低眩光影響，燈具長(zhǎng)軸方向垂直黑板安裝。 同時(shí)為防止黑板照明對(duì)師生的直接眩光，黑板照明采用帶半邊燈罩燈具，照明回路獨(dú)立設(shè)置，教室照明、黑板照明分別單獨(dú)設(shè)置開(kāi)關(guān)控制。 美術(shù)教室需要高辨色，選擇顯色指數(shù)Ra≥90 的燈具，實(shí)驗(yàn)教室工作面為實(shí)驗(yàn)臺(tái)臺(tái)面，生物實(shí)驗(yàn)室的顯微實(shí)驗(yàn)桌設(shè)局部照明，化學(xué)實(shí)驗(yàn)室可能產(chǎn)生腐蝕性氣體，燈具選擇防水防塵防爆型三基色熒光燈。 實(shí)驗(yàn)臺(tái)上設(shè)置1 個(gè)三相插座及2 個(gè)單相插座，實(shí)驗(yàn)臺(tái)插座與墻面插座分回路設(shè)置。

3.2 體育館配電設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目體育館為標(biāo)準(zhǔn)籃球場(chǎng)設(shè)計(jì)，同時(shí)兼做排球場(chǎng)，室內(nèi)凈高8.6m，加上看臺(tái)面積約750 m2，供教學(xué)、訓(xùn)練及比賽使用，對(duì)地面水平照度均勻度要求高。 所以選擇大功率、光效高的LED 懸掛燈，采用滿天星布燈方式及智能照明控制。 體育館現(xiàn)階段不要求設(shè)置空調(diào)，但考慮深圳地區(qū)夏季溫度高，預(yù)留空調(diào)系統(tǒng)用電，同時(shí)考慮學(xué)校運(yùn)動(dòng)會(huì)體育館可能有擴(kuò)聲系統(tǒng)的需求，預(yù)留擴(kuò)聲系統(tǒng)用電。

3.3 游泳館照明設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目游泳館為室內(nèi)游泳館，室內(nèi)凈高4.6m，泳池深1.5m，面積約600 m2，供教學(xué)及學(xué)生訓(xùn)練使用。 室內(nèi)游泳館環(huán)境潮濕，若燈具安裝在游泳池水面上方，后期維護(hù)困難，所以游泳館燈具結(jié)合天花造型布置在泳池側(cè)面上空，選擇高顯色指數(shù)、壽命長(zhǎng)的防水防塵型LED 投光燈。 為控制水面光幕反射的控制問(wèn)題，燈具投射角要求≤55°。 中小學(xué)校游泳池照明模式可簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)為訓(xùn)練、比賽、清掃三種模式，通過(guò)智能照明控制實(shí)現(xiàn)。

3.4 圖書(shū)館配電設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目圖書(shū)館位于建筑首層，面積約500 m2，主要分為閱讀區(qū)、學(xué)習(xí)區(qū)及書(shū)架區(qū)。 圖書(shū)館照明按功能分區(qū)設(shè)計(jì)，書(shū)架區(qū)燈具布置避開(kāi)書(shū)架上方，于書(shū)架正前方上空平行布置，滿足平均照度≥150lx，顯色指數(shù)≥80。 閱讀區(qū)及學(xué)習(xí)區(qū)選擇帶漫反射燈罩的三基色熒光燈或0 類無(wú)藍(lán)光危害LED 燈具，維持平均照度≥300lx，眩光值≤19，顯色指數(shù)≥80，考慮學(xué)習(xí)區(qū)學(xué)生使用電子設(shè)備的習(xí)慣，學(xué)習(xí)區(qū)桌面增設(shè)局部照明，并安裝帶漏電保護(hù)彈出式插座。

3.5 廚房及餐廳配電設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目廚房屬于后勤生活服務(wù)用房，面積接近500m2，廚房的正常運(yùn)作保證師生的正常生活起居及身體健康，故本項(xiàng)目廚房用電設(shè)置備用電源，由柴油發(fā)電機(jī)提供。 廚房應(yīng)按使用功能分區(qū)設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)，選擇LED 光源，防水防塵型燈具。 廚房設(shè)置紫外線殺菌燈，壁掛或懸吊安裝，按功率≥1.5W/m3設(shè)置，則本項(xiàng)目廚房至少需要設(shè)置17 盞30W 紫外線殺菌燈。 廚房大功率設(shè)備(如電熱爐、蒸烤箱等)由于啟動(dòng)電流大，設(shè)專用回路供電。 本項(xiàng)目餐廳面積約450m2，照明控制分區(qū)設(shè)置，采用就地開(kāi)關(guān)控制，照明整體風(fēng)格可設(shè)計(jì)為暖光，選擇色溫3 000K， 偏黃色暖白光燈具。

3.6 多功能廳配電設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目多功能廳是集學(xué)校會(huì)議、小型演出、影視播放等功能于一體的活動(dòng)場(chǎng)所，面積約500 m2，主要供師生使用，應(yīng)從簡(jiǎn)設(shè)計(jì)。 多功能廳根據(jù)不同的功能需求配電總箱下設(shè)二級(jí)專用配電箱便于日后維護(hù)及管理，包括普通照明配電箱、音箱配電箱、舞臺(tái)照明配電箱、舞臺(tái)動(dòng)力設(shè)備配電箱，為不影響多功能廳的整體美觀，多功能廳需埋線穿管至用電點(diǎn)。 普通照明選擇高大空間使用的LED 光源棚照燈具，采用就地開(kāi)關(guān)控制。 舞臺(tái)照明針對(duì)不同的演出場(chǎng)景設(shè)置不同的舞臺(tái)燈光模式，采用智能化程序控制，并預(yù)留舞臺(tái)背景LED 墻電源。

4 消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)設(shè)計(jì)

由于本工程設(shè)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)選用集中電源集中控制型，消防應(yīng)急照明控制器設(shè)置在消防控制室。 項(xiàng)目南北區(qū)每層分別設(shè)置應(yīng)急照明集中電源，地上疏散樓梯集中電源設(shè)置在三層，向各層放射性供電。 地下一層應(yīng)急照明集中電源按防火分區(qū)設(shè)置，地上封閉樓梯間為重要疏散通道且與公共區(qū)域由防火門(mén)形成防火分隔，單獨(dú)設(shè)置集中電源。 消防應(yīng)急照明配電干線系統(tǒng)圖如圖4 所示。

4.1 地下車庫(kù)消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)設(shè)計(jì)

地下車庫(kù)凈高6.5m，消防應(yīng)急照明采用A 型消防應(yīng)急燈具，電源工作時(shí)間為30min。 地下車庫(kù)消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)與普通照明系統(tǒng)分開(kāi)設(shè)置，維持疏散通道消防應(yīng)急照明≥5.0lx。

4.2 設(shè)備房應(yīng)急照明設(shè)計(jì)

火災(zāi)發(fā)生時(shí)設(shè)備房仍需工作，所以變電所、消防控制室等設(shè)備房均至少設(shè)置1.0lx 的消防應(yīng)急照明。同時(shí)設(shè)備房照明要求為100%備用照明，則設(shè)備房照明雙回路電源由一路市電，一路柴油發(fā)電機(jī)提供。

4.3 疏散通道應(yīng)急照明設(shè)計(jì)

走道消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)與普通照明系統(tǒng)分開(kāi)設(shè)置，維持消防應(yīng)急照明照度≥5.0lx。樓梯間單獨(dú)設(shè)置消防應(yīng)急照明疏散系統(tǒng)，圖4 為樓梯應(yīng)急照明配電干線圖，設(shè)置單獨(dú)A 型應(yīng)急照明集中電源，火災(zāi)狀態(tài)下由應(yīng)急照明控制器控制。

圖4 消防應(yīng)急照明配電干線系統(tǒng)圖

5 結(jié)束語(yǔ)

本文從經(jīng)濟(jì)性、合理性、安全可靠性角度分析某中學(xué)典型場(chǎng)所配電設(shè)計(jì)方案。 教學(xué)用房、輔助用房采用設(shè)置電子鎮(zhèn)流器的三基色熒光燈或0 類無(wú)藍(lán)光危害LED 燈，滿足學(xué)生及教師對(duì)學(xué)校照明環(huán)境的需求。 生活服務(wù)用房、公共走道區(qū)域、體育館、多功能廳等場(chǎng)所采用LED 光源燈具，滿足節(jié)能需求并提高照明系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性。 根據(jù)學(xué)生及教師的生活學(xué)習(xí)習(xí)慣，照明控制設(shè)計(jì)多樣化，對(duì)于特殊功能的教學(xué)用房，配電系統(tǒng)多樣化，考慮設(shè)置多種功能二級(jí)配電箱，方便日后維護(hù)管理。