校园建筑电气设计浅析

【关键词】校园;教育;电气设备;节能 

　　校园建筑的电气设计除了遵循相关的国家规范、标准外，还要遵循当地供电部门的规定。为了使得校园电气设计满足可靠性供电的前提下，力求经济合理并且能够满足师生需求，避免在设计中遇到配置不合理、设计疏漏的问题，阐述了以下观点供参考。 

　　一、栈房的设置 

　　（1）.开闭所的设置： 

　　在《城市电力规划规范》（GB/50293-1999）7.3.4中规定，10kV开关站最大转供容量不宜超过15000kVA。校园附近变压器安装容量接近时最好配备开闭所，如果附近其余地方设有开闭所，并且这个开闭所的容量可以满足校园的需求，在征得当地供电部门允许时可不设置开闭所。若设置开闭所需向供电部门确认位置，一般情况下开闭所设置在首层或者地下一层，进出线方便，接近市政道路或校园相关道路。若地下仅有一层需向供电部门确认，是否可以设置在地下一层，并考虑防水和洪涝情况。 

　　（2）. 局管自管变电所的设置： 

　　为提高供电可靠性，降低线损，较大规模校园内的变电所设置应遵循小容量、多布点，靠近负荷中心的原则进行配置。 

　　开关站、配电室与建筑结合时，应避免与居民住宅直接为邻。考虑到教育建筑的特殊性，配变电所的外侧与住宅建筑外墙的间距不宜小于20m，不应小于10m。 

　　（3）.变压器容量的选择： 

　　校园建筑属于民用建筑，所以根据民用建筑电气设计规范第4.3.6条例变压器低压侧电压为0.4kV时，单台变压器容量不宜大于1250kVA。预装式变电所变压器，单台容量不宜大于800kVA。然而住宅项目的局管变电所变压器容量的选择需根据当地供电部门的要求。 

　　二、防雷设计 

　　雷电灾害作为危害程度仅次于暴雨洪涝、气象地质灾害的一大气象灾害，严重威胁着我国社会公共安全和人民生命财产安全。随着我国教育现代化的迅速发展，校园硬件设施更新进一步加快，先进的电子设备等不断增加，雷击隐患也随之加大，而学校又是人员密集场所，一旦发生雷击事故，不但对人民的生命造成伤害也会造成严重的社会影响。雷电危害校园网络系统不仅有直接打在建筑物上的直击雷，还有主要通过电源线路和各种网络线路入侵的感应雷，以及地电位反击。校园防雷设计需要综合考虑各所学校的情况。决定校园内需要做防雷设计的部分为：教学楼、办公楼、综合楼。所涉及的防雷项目主要有接闪、接地、等电位连接、屏蔽、电涌保护器的安装与防护。决定从外部防雷和内部防雷两个方面来阐述，在接地装置的设计上，该教学楼为钢筋混凝土结构，基础采用硅酸盐水泥，周围的土壤含水量不低于4%，利用基础内的桩、承台、地梁内的钢筋作为接地体，利用率为两条，混凝土基础梁中上、下每两根主钢筋焊接为一整体，作为水平接地体，连接处用直径为10mm 的圆钢搭接过渡，圆钢单边焊接长度为圆钢直径的12 倍，双面焊接时焊接长度为圆钢直径的6 倍。引下线的设计可采用柱内钢筋作为引下线，可不设断接卡，但应在室内、外适当地点设若干连接板，供测量和做等电位连接用。采用避雷带做接闪器。内部防雷措施采取等电位连接，施工方法是宜使用截面积50mm2 的铜排作为单点连接的接地基准点（ERP），将铜排与预留的电气连接端子相连，保证铜排与和电气预留端子相连的柱内钢筋构成电气连通的整体。连接导体与等电位接地端子板之间应采用螺栓连接，连接处应进行热搪锡处理。等电位连接导线应使用具有黄绿相间色标、截面积为16mm2 的铜质绝缘导线。计算机的外壳等可导电部分均要求连接到汇流排上。同时安装SPD，限制瞬态过电压和分走电涌电流，对计算机房进行防静电和屏蔽等措施，共同起到减小感应雷与雷电波入侵造成损害的作用。通过对该校园的建筑物实行防雷保护，可以有效地较少雷电造成的损失。以降低其遭受雷击的概率，保障学校师生和财产的安全。 

　　三、照明系统节能设计 

　　照明系统是校园建筑电气中使用最频繁，最重要的组成部分。对其进行节能设计首先是指采用新型的节能照明设备，同时选用合适的电源控制设备。新技术在照明系统的应用可以有效地降低民用建筑中的用电量，减少照明的成本。节能灯技术的发展和普及为建筑照明提供了多样化的选择，与传统的白炽灯相比，其具有能耗低、发光率高且使用寿命长的特点。可以为节能做出巨大贡献。其次新型控制方式的设计也是节能的方式之一。照明控制方式的新型化设计一方面要考虑到电力的节约，另一方面也可以提高照明系统的工作效率，使控制更加科学，减少不必要的浪费和设备损耗。新型的控制方式有声控开关，智能照明，即根据建筑物对照明的需求采用不同的时间控制模式或光线控制模式等。新型照明控制方式的出现使得建筑物的照明更加合理且实现精准控制，减少能源的消费。 

　　四、校园建筑电气防火安全措施 

　　（1）消防电源的设计 

　　在建筑发生火灾事故时，及时利用建筑物内所设置的消防设施进行灭火并及时进行人员疏散，为此，合理设计电气设备的负荷等级以及确保供电的可靠性是建筑电气防火设计中的最基本的问题。建筑设施中的消防控制室、火灾报警器、消防电梯、消防栓泵、防烟排烟设备以及应急照明等设备的等级，必须符合现行国家标准《教育建筑电气设计规范》中的相关规定。 

　　（2）消防配电线路的设计 

　　①消火栓泵、喷淋泵等配电线路的设计 

　　火灾喷淋系统、消火栓系统、水幕系统等必须配备加压泵，这些加压泵等消防水泵是在火灾事故发生时及时实施灭火工作的关键设备。消防水泵是否能够正常运行，直接影响到火灾扑救的效果，因此，对其配电线路的防火设计必须给予以高度重视。根据现行的消防工程规定，消防水泵通常集中设置于水泵房，同时它的配电线路以及各个水泵电动机的配电支线的配电电源要满足设备用电负荷的要求，从而确保水泵的应急安全可靠使用。 

　　②防排烟设备配电线路的设计 

　　防排烟设备是民用建筑中非常重要的防火设备，主要包括排烟机、送风机以及各类阀门等，这些设备能否正常运转，直接关系到火灾现场的人员疏散以及是否能够有效控制火灾蔓延的效果。因为防排烟设备的布置通常比较分散，这些设备的电气线路防火设计不但要充分考虑供电主回路线路，而且要考虑联动控制线路，以备火灾发生时候能够及时控制使用这些防排烟设备。 

　　（3）火灾自动报警系统的设计 

　　在建筑中合理的安装火灾自动报警系统，万一发生火灾的时候能够及时报警，及时采取灭火措施，从而减少火灾带来的损失，确保人们的生命安全和财产安全。火灾报警系统通常包括三种基本形式：区域报警系统、集中报警系统以及控制中心报警系统，设计人员需要根据具体设计对象来确定火灾自动报警系统的形式。设计人员首先需要清楚要设计的建筑形式、规模以及建筑物的分布等多种状态和因素，通过对这些因素的周密考虑，来确定火灾报警系统的设计形式。 

　　五、结论 

　　作为教育建筑，电气安全是电气设计中考虑的首要问题。教育建筑电气设计需要在保证安全的大前提下，做到供电可靠、合理、管理方便，力求服务师生，为国家教育事业添枝加叶。 

　　参考文献 

　　[1]. 住宅电气设计常用规范得比较  刘敬敏（亚瑞建筑设计有限公司） 电气设计技术 2012.09第3期，21～23页。 

　　[2]钟鸣，吕庆文，潘振国. 浅析民用建筑电气设计中的节能措施[J]. 技术与市场，2011，05：41+43.