劉小唯

（機(jī)械工業(yè)第三設(shè)計(jì)研究院，重慶 400039）

住宅小區(qū)的蓬勃發(fā)展，帶動(dòng)了學(xué)校建設(shè)。為方便學(xué)生就近入學(xué)，政府加大了對(duì)教育的投入，新建學(xué)校如雨后春筍般不斷涌現(xiàn)。學(xué)校的主要建筑之一是教學(xué)樓，其電氣設(shè)計(jì)有一定的特殊性。教學(xué)樓電氣設(shè)計(jì)及教室燈具布置的合理化，是節(jié)約能源的重要途徑。本文僅對(duì)學(xué)校教學(xué)樓的電氣設(shè)計(jì)做探討，提出比較實(shí)用合理、低耗經(jīng)濟(jì)的教學(xué)樓電氣設(shè)計(jì)，與同行共同商榷。

圖1 節(jié)約能耗的供電方式

圖2 既節(jié)約能耗又節(jié)約投資的供電方式

1 負(fù)荷等級(jí)

無(wú)論是高等院校，還是中小學(xué)校，均是人員密集。考慮到疏散方便，學(xué)校教學(xué)樓一般為多層建筑，其負(fù)荷分類為三級(jí)負(fù)荷；但教學(xué)樓主要通道照明用電、應(yīng)急、疏散照明為二級(jí)負(fù)荷；高等院校教學(xué)樓內(nèi)的重要實(shí)驗(yàn)室、智能化系統(tǒng)用電設(shè)備按一級(jí)負(fù)荷考慮；但一般中小學(xué)教學(xué)樓內(nèi)的實(shí)驗(yàn)室用電設(shè)備按三級(jí)級(jí)負(fù)荷考慮。

2 供電電源

設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)不同的負(fù)荷等級(jí)，采用不同的供電方式。對(duì)于教學(xué)樓的三級(jí)負(fù)荷采用單電源供電即可。對(duì)于教學(xué)樓的二級(jí)負(fù)荷，其主要通道照明用電采用雙電源（或回路）供電；而應(yīng)急、疏散照明，可采用單電源加燈具自帶蓄電池供電，也可采用并雙電源（或回路）供電；對(duì)于教學(xué)樓的一級(jí)負(fù)荷采用雙電源供電。

目前學(xué)校教學(xué)樓均使用空調(diào)調(diào)節(jié)空氣，為保證在春秋季節(jié)變壓器也能工作在經(jīng)濟(jì)負(fù)荷區(qū)，應(yīng)對(duì)照明和空調(diào)分別供電。供電方式如圖1、圖2所示。簡(jiǎn)述如下:

（1）圖1是一種節(jié)約能耗的供電方式。在春秋氣溫適宜之季，可以切除變壓器B2，減少變損，節(jié)約能耗，具有長(zhǎng)期的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)；且空調(diào)供電回路與照明供電線回路分開(kāi)，便于空調(diào)使用的集中管理。但由于空調(diào)配電箱與照明配電箱的分別設(shè)置，會(huì)增加配電箱和斷路器的數(shù)量，即初期投資較大。

（2）圖2是一種既節(jié)約能耗又節(jié)約投資的供電方式。在春秋氣溫適宜之季，可以切除變壓器B2，減少變損，節(jié)約能耗，具有長(zhǎng)期的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)；而且由于空調(diào)與照明共回路，可以省去部分?jǐn)嗦菲?，減少初期投資。由于空調(diào)與照明共回路，不便于空調(diào)使用的集中管理。如果有可以加門鎖的空調(diào)插座，就可以解決空調(diào)使用的集中管理。在冬夏之季使用空調(diào)時(shí)，投入B2，兩變壓器是并列運(yùn)行，設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意變壓器并列運(yùn)行條件及其它元件電氣參數(shù)的選擇。

3 負(fù)荷計(jì)算

目前學(xué)校教學(xué)樓教室均采用空調(diào)制熱、制冷，且計(jì)算機(jī)使用越來(lái)越多，所以其負(fù)荷計(jì)算指標(biāo)按100W/m2，需要系數(shù)取0.7～0.8。如果不采用空調(diào)制冷，采用吊扇進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)，其負(fù)荷計(jì)算指標(biāo)可按70W/m2，需要系數(shù)取0.6～0.8。此負(fù)荷指標(biāo)應(yīng)用在四川外語(yǔ)學(xué)院新校區(qū)、重慶第二十四中學(xué)校、魯能小學(xué)等設(shè)計(jì)中，完全滿足使用要求。

4 配電方式

學(xué)校教學(xué)樓電價(jià)計(jì)費(fèi)只有一個(gè)價(jià)，其計(jì)量表可設(shè)在學(xué)校低壓配電室。對(duì)于三級(jí)負(fù)荷，配電方式采用放射式加樹(shù)干式；對(duì)于一、二級(jí)負(fù)荷，均采用放射式配電。配電方式如附圖1所示。簡(jiǎn)述如下:

（1）低壓配電室設(shè)有一臺(tái)以上變壓器時(shí)，為在用電低峰時(shí)降低變損，并便于空調(diào)的集中管理，教學(xué)樓可分別設(shè)置總照明配電箱及總空調(diào)配電箱，其電源進(jìn)線分別引自不同的變壓器低壓母線段上。

（2）為降低成本，各教室照明配電箱采用樹(shù)干式配電。每樓層設(shè)置一個(gè)樓層照明配電箱，其出線回路N1、N2....NN分別供每層走道兩邊的教室，各教室照明配電箱分別就近T接于N1、N2....NN干線。每個(gè)教室設(shè)置一個(gè)教室照明配電箱，供教室照明及一般插座，插座均帶剩余電流動(dòng)作保護(hù)器（以避免電擊傷亡）。各教室分別設(shè)置照明配電箱，最大的優(yōu)點(diǎn)是本教室配電出現(xiàn)故障，不會(huì)影響其它教室的正常使用，可減小故障范圍。

（3）各教室空調(diào)配電箱也采用樹(shù)干式配電。每樓層設(shè)置一個(gè)樓層空調(diào)配電箱，其出線回路N1、N2....NN分別供走道兩邊的教室，各教室空調(diào)配電箱分別就近T接于N1、N2....NN。每個(gè)教室設(shè)置一個(gè)教室空調(diào)配電箱，供教室空調(diào)插座，除壁掛式空調(diào)插座，柜式空調(diào)插座均帶剩余電流動(dòng)作保護(hù)器（以避免電擊傷亡）。

（4）為避免其它用電故障造成教室大面積停電，影響課教，各層飲水機(jī)由各樓層照明配電箱放射式單獨(dú)供電；各層辦公室、實(shí)驗(yàn)室等其它負(fù)荷也由各樓層照明配電箱放射式單獨(dú)供電。

（5）教學(xué)樓電梯為三級(jí)負(fù)荷，按電氣設(shè)計(jì)規(guī)范由低壓配電室專用回路單獨(dú)向電梯控制箱供電。重要實(shí)驗(yàn)室采用雙電源供電，以免停電造成更大的損失。附圖1所示的實(shí)驗(yàn)室為一般實(shí)驗(yàn)室，所以按三級(jí)負(fù)荷，采用單電源供電。

（6）由于教學(xué)樓人員密集，教學(xué)樓的走道照明及樓梯間照明按二級(jí)負(fù)荷供電。對(duì)走道照明及樓梯間照明設(shè)置公共照明配電箱，其供電電源由兩路市電或一路市電加一路自備發(fā)電供電。市電可引自低壓配電室專用回路，也可引自本教學(xué)樓的總照明配電箱出線回路。走道及樓梯間除設(shè)置一般照明外，還應(yīng)按消防規(guī)范設(shè)置應(yīng)急照明及疏散指示照明，大面積教室(面積＞150m2，容納人數(shù)超過(guò)100人），室內(nèi)也應(yīng)設(shè)置應(yīng)急、疏散照明。為保持應(yīng)急、疏散照明連續(xù)供電性，所有應(yīng)急、疏散照明燈具應(yīng)自帶蓄電池。

（7）樓梯間照明就地設(shè)置聲光開(kāi)關(guān)控制開(kāi)關(guān)；走道照明除就地設(shè)置開(kāi)關(guān)控制外，還通過(guò)將公共照明配電箱安裝于值班室來(lái)實(shí)現(xiàn)集中控制，各層走道照明應(yīng)分成兩路或更多進(jìn)行配電，以達(dá)到上課時(shí)能關(guān)掉部分燈具，節(jié)約能源。

（8）教學(xué)樓內(nèi)設(shè)置通知上下課使用的電鈴（或廣播）。電鈴（或廣播）設(shè)置在每層樓梯間附近，走道上兩個(gè)電鈴間距離不超過(guò)5個(gè)教室。音體教室內(nèi)應(yīng)單獨(dú)設(shè)置電鈴。電鈴均集中在值班室控制。

（9）如果學(xué)校只有一臺(tái)（或一臺(tái)以上）變壓器，也可將照明和空調(diào)負(fù)荷均納入總配電箱，每樓層設(shè)置一個(gè)樓層配電箱，每個(gè)教室設(shè)置一個(gè)教室配電箱，如附圖2所示。這種配電方式是一種即節(jié)能又省錢的配電方式。如果能按圖2的方式解決好空調(diào)的集中管理，將是一種比較完美的配電方式。

4 普通教室強(qiáng)電電氣設(shè)備布置

教學(xué)樓內(nèi)主要教學(xué)教室有普通教室及多功能階梯教室，普通教室電氣設(shè)備布置如圖3所示。簡(jiǎn)述如下:

圖3 普通教室電氣設(shè)備布置

（1）按《建筑照明設(shè)計(jì)規(guī)范》普通教室課桌面0.75m水平面上的照度不低于300lx，照明均勻度不應(yīng)低于0.7。燈具宜采用可提高照度均勻度、減少光幕反射的蝠翼式配光直管熒光燈具，垂直黑板吊裝，與課桌垂直距離不小于1.7m。為使教室的水平照度有一定的均勻度，燈具安裝縱向最大距高比為1.3，橫向最大距高比為1.5。

（2）在黑板上方設(shè)置專用黑板燈，以消除對(duì)教師的直接眩光和對(duì)學(xué)生的反射眩光。黑板燈的安裝，可以吸壁安裝，見(jiàn)圖4，也可以吸頂安裝，見(jiàn)圖5，其安裝高度見(jiàn)表1。

圖4 黑板燈吸壁安裝

圖5 黑板燈吸頂安裝

表1 學(xué)校黑板燈具布置參照表

（3）吊扇可根據(jù)甲方要求進(jìn)行設(shè)置，以滿足電力不足或空調(diào)回路故障時(shí)的臨時(shí)性通風(fēng)要求。

（4）照明配電箱宜暗裝在門上方0.1m處的內(nèi)墻或外墻上；空調(diào)配電箱宜靠近某一空調(diào)插座，暗裝于距地1.8m的側(cè)墻上。

（5）普通插座應(yīng)沿四周側(cè)墻，距地0.5m暗裝。柜式空調(diào)插座應(yīng)靠近空調(diào)，距地0.5m墻上暗裝。壁式空調(diào)插座應(yīng)靠近空調(diào)，距地1.8m墻上暗裝。

（6）教室照明開(kāi)關(guān)應(yīng)暗裝于進(jìn)門右手邊，距地1.4m的側(cè)墻上，且應(yīng)依次沿平行外窗方向順序控制；開(kāi)關(guān)沿平行外窗方向順序控制，白天光線充足時(shí)，可關(guān)掉靠窗照明，以節(jié)約用電；黑板照明開(kāi)關(guān)應(yīng)暗裝于黑板旁，距地1.4m側(cè)墻上。

（7）對(duì)于多功能階梯教室，考慮其有投影、幻燈、多媒體等多種教學(xué)方式，照明燈具可采用吸頂布置加局部投光照明。照明控制方式應(yīng)根據(jù)燈具布置方式分別控制，以滿足各種教學(xué)使用要求。

（8）對(duì)于實(shí)驗(yàn)室，一般照明照度標(biāo)準(zhǔn)值為300lx。除采用吊裝熒光燈具做一般照明外，還應(yīng)在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上設(shè)置實(shí)驗(yàn)用的局部照明和局部插座，實(shí)驗(yàn)桌面上照明照度標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)為300lx。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的設(shè)備用局部插座均應(yīng)帶剩余電流動(dòng)作保護(hù)器。

5 線路敷設(shè)

除在電纜井和吊頂里敷設(shè)外，教學(xué)樓內(nèi)其余所有強(qiáng)電線路均宜暗敷，以達(dá)到美觀、整齊的效果。線纜走向應(yīng)避免迂回，減少損耗。

6 弱電

學(xué)校教學(xué)樓內(nèi)弱電設(shè)計(jì)主要有語(yǔ)音、數(shù)據(jù)及廣播。

（1）語(yǔ)音、數(shù)據(jù)采用具有開(kāi)放性、靈活性、可擴(kuò)展性的綜合布線系統(tǒng)，如圖6所示。

在教學(xué)樓一層及各樓層設(shè)置語(yǔ)音、數(shù)據(jù)配線架。在各普通教室、多功能階梯教室、教師辦公室、實(shí)驗(yàn)室等設(shè)置語(yǔ)音、數(shù)據(jù)插座，距地0.5m墻上暗裝，以滿足信息化社會(huì)不斷發(fā)展的要求。語(yǔ)音、數(shù)據(jù)電纜放射式至各房間語(yǔ)音插座或數(shù)據(jù)插座。

（2）在教學(xué)樓一層及各樓層設(shè)置電視分配器，在各學(xué)生教室、多功能階梯教室、教師辦公室設(shè)置電視插座，距地0.5m墻上暗裝，以滿足網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展需求。電視系統(tǒng)采用串聯(lián)分支型式，其V1、V2……VN分別供每層走道兩邊的教室。如圖7所示。

圖6 語(yǔ)音數(shù)據(jù)布線

圖7 電視系統(tǒng)采用串聯(lián)分支型布線

（3）為快捷直接地傳達(dá)重要信息，學(xué)校教學(xué)樓宜設(shè)置廣播用揚(yáng)聲器。揚(yáng)聲器安裝在各學(xué)生教室、多功能階梯教室、教師辦公室、實(shí)驗(yàn)室及各層走道的頂棚上，其控制開(kāi)關(guān)宜在學(xué)校廣播室集中設(shè)置，并根據(jù)需要分路或集中廣播。

（4）除在電纜井和吊頂里敷設(shè)外，教學(xué)樓內(nèi)其余所有弱電氣線路均宜暗敷，以達(dá)到美觀、整齊的效果。

[1]住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部工程質(zhì)量安全監(jiān)管司，中國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院.全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施:電氣[S].北京:中國(guó)計(jì)劃出版社，2009.

[2]中華人民共和國(guó)建設(shè)部，中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.GB 50034-2004建筑照明設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2004.

[3]中華人民共和國(guó)建設(shè)部.JGJ16-2008民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范[S].中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2008.