某教学楼实训中心电气设计分析

摘要：本文结合某教学楼实训中心的电气设计实践过程,对学校建筑电气设计中要考虑的主要问题和解决办法进行了总结，以供同仁参考。

关键词：电气设计；用电负荷；照明；防雷接地

一．引 言

近年来，随着我国经济的迅速发展，科技水平的不断提高，“科教兴国”的观念已经深入民心；政府对教育的投入不断提高，使得人们受教育权利得到更大的满足，学校的办学条件越来越好，各种类型的专业学校陆续兴建起来。本文结合某教学楼实训中心的电气设计实践过程,对学校建筑电气设计中要考虑的主要问题和解决办法进行了总结，以供同仁参考。

二. 工程概况

该工程位于广东省某职业中学校区内的实训中心，主要提供学生进行职业技能的实践训练和学习。本建筑占地约3770平方米，建筑面积约14000平方米，为地上四层钢筋混凝土框架结构建筑，层高4.5米，建筑总高度18米。首层主要为汽修实训室，（重型机械）数控实训室，家用电器实验室，电力拖动实验室和变配电房；二层主要为钳工实训室，制冷实训室，汽车空调实验室，中央空调实验室，电子电工实训室等；三层主要为金工实训室，模工实训室，机械原理实验室，机械作图室，电工考核室，电工技能室；四层为车工实训室，气焊实训室，变压器实验室，PLC实验室，财务软件实训室，ERP软件制作室，物流软件制作室，ERP沙盘实验室等。

三. 供配电设计

（1）用电负荷和供电电源

本建筑主要的用电设备有：照明、插座、空调以及各种实习用车床和计算机等动力设备。根据学校需要在建筑内部设10KV专用的变配电房，总的设计负荷为739千瓦，由一台800KVA干式变压器运行提供单电源供电。本建筑属多层建筑，消防负荷按照《建筑设计防火规范》GB2006-50014（2006年版）规定设置备用应急电源，其中消防负荷主要为：应急照明、疏散照明以及消防水泵，总负荷约为15千瓦，考虑采用一台常备负荷26千瓦的柴油发电机作为应急电源，其中应急照明和疏散照明应用自带的蓄电池作为其应急备用电源。消防负荷的应急电源切换均在末端设置双电源转换开关作末端切换。

（2）低压配电系统

本配电房内低压侧采用单母线运行，在适当的地方设置应急母线段，方便柴油发电机供电。本系统采用楼层分开和照明动力负荷分开的配电方式，分别设置了独立的配电系统，由此充分实现了按功能和管理方便合理的方式进行供电。各楼层的照明和动力采用放射式系统从配电房直接由电缆供电。

（3）配电间电气设计

尽管本工程为多层建筑，考虑线路的走向和管理维修安全方便，本建筑设置了电气线路专用的垂直电缆井配电间，配电间的设备安装按照《民用建筑电气设计规范》条文规定，如电缆桥架、照明箱、封闭母线槽之间净距应不小于100mm，配电间内高压、低压或应急电源的电气线路相互之间应保持大于300mm的间距，或采取隔离措施，并应有明显的标志，配电箱前应有不小于0.8米操作、维护距离。配电间内预留的洞口应逐曾层用无机防火材料封堵。

四．照明设计

（1）确定照度和选用光源

本工程用途主要是教学用，以实验教室为主，按照《照明设计标准》规定以及现阶段我国对照明水平的要求：普通教室的课桌照度为300lx，黑板垂直面照度500 lx，普通办公室的桌面照度为300lx，应急照明的照度不小于25 lx，走廊等公共休息区域照度在75~100 lx之间。教室照明考虑照度的均匀度和防止眩光的要求，选用带蝙蝠翼式的直管荧光灯具，以保证光输出的扩散性、照度均匀性和有效限制眩光的产生。其中黑板灯要选用具有向黑板方向投光的专用黑板灯具。另外机械制图室以及软件制作室的光源应选用显色性较好的三基色荧光灯管。其他机床数控室有需要的可设置局部照明。

（2）照明灯具安装

本工程实验室灯具的安装高度考虑教室内放置实验用机械的具体尺寸比较大，故暂定吸顶安装；荧光灯与门窗纵向平行布置，并与黑板垂直；黑板灯安装高度3.2米,距离黑板1.1米。应急照明主要安装在走廊、楼梯等公共区域，每间隔20米设置一处，在楼梯及主要出入口设置疏散指示灯，应急照明电源采用分散布置。室内的照明控制主要采用单灯独立控制，各自设置开关按钮，开关靠近门口，方便使用和管理。

插座的布置要考虑室内机械和用电设备的布置来设置，在电焊室和家电维修室预留适当的单/三相插座箱，以备学生实习用；插座回路按照规范规定要求设置漏电保护开关进行保护。考虑到安全性，插座的安装高度控制在1.5米。软件制作室要求预留管路沟槽及出线口，设置地面插座以供桌面计算机使用。教室办公室都设置一定数量的风扇，以满足室内通风要求。在办公室和个别实验室，如对温度要求较高的微机室，设置空调开关，以备空调设备用电。

五.消防设计

（1）消防设备及线路敷设

本工程的主要消防设备是消防水泵和应急照明，前面已经大概说明了其设置的方式和线路供电。根据《建筑设计防火规范》，应急照明连续供电时间不小于30分钟，消防水泵的启动时间在1min内。一般线路的配线采用聚氯乙烯绝缘铜芯电线，消防线路的配线则应采用阻燃型或耐火型聚氯乙烯绝缘铜芯电线电缆；本工程消防线路的备用电源均采用耐火型聚氯乙烯绝缘铜芯电缆。凡消防负荷设备线路穿金属管或金属线槽敷设，且管槽均涂防火涂料。

（2）火灾报警系统

本工程设置消防手动破玻按钮系统，由校内值班室监控，室内各消防栓处设置破玻按钮，发生火警时能及时报警和启动消防设备灭火。

六. 防雷接地

本建筑防雷按二类防雷建筑进行设置，这样设置主要考虑学校是人员密集和容易造成混乱和事故的场所，要特殊照顾。按照《防雷设计规范》要求，屋顶设置明敷避雷带加避雷短针，接地引下线利用结构柱柱内的两根对角钢筋；接地极则利用基础的钢筋网；接地系统为TN-S系统，采用共用接地系统形式，利用土基、桩基及地下钢筋网做联合接地体，接地电阻不大于1欧。另外建筑内的各种金属设施均需要做总等电位联结。在配电房变压器低压进线处、配电间的层配电箱和微机室配电小箱内应分别设置一、二、三级浪涌保护器。对软件制作室等微机教室还要进行防静电处理。

七. 小 结

建筑电气设计，最终是要给使用者一个安全、方便、经济、可靠的用电方案，学校面向的是学生、教师和家长，在设计的过程中始终要遵照国家的有关技术规范和绕着满足他们的需求来进行，从整体出发，深入各个系统，力求设计达到合理和完整。

参考文献

[1]《建筑设计防火规范》GB50016-2006.

[2]《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92.

[3]《建筑电气设计手册》 中国建筑工业出版社.