某小学建筑的电气系统设计

　　摘要：随着近年来城镇化进程的不断发展，城市人口的大量涌入与校园的供需矛盾日益加剧，为满足人们对教育的需求，各地新建了一批功能广泛、设施齐全的学校建筑。小学建筑是以儿童为主要服务对象的公共建筑，作为培养人才的基础教育场所，其重要性不言而喻，本文通过某具体项目，对小学建筑的电气系统设计进行总结，重点讲述该项目供配电系统、照明系统、电气消防等系统的设计内容。

　　关键词：小学建筑;供配电系统;照明系统;电气消防设计;

　　0 引言

　　本工程為某小学建筑，总建筑面积约3.4万平米(其中地上部分2万平米，地下部分1.4万平米)。该小学项目建筑高度22.5米，为地下一层，地上五层建筑，其中地下一层主要为停车库(机动车停车位360个)及设备用房，地上主要为教学用房、办公、生活服务用房、会议室及其他配套用房。

　　1 设计范围

　　本项目电气设计内容包括：供配电系统、照明系统、防雷及接地系统、电气消防设计等。

　　2 供配电系统

　　2.1 负荷分级

　　本项目的教学楼主要通道照明、消防设施用电、变电所及公共场所的应急照明，计算机系统及智能化系统用电、排污泵、生活水泵用电、厨房主要设备用电、冷库、主要设备间，备餐间等均为二级负荷，其余负荷为三级负荷。

　　2.2 负荷估算

　　根据功能分区、面积按单位指标法估算其用电负荷，并考虑预留充电桩、景观照明用电容量，本项目用电负荷估算约为2300kW，设计变压器总装机容量2500kVA。

　　2.3 供电电源

　　由市政电网引来两路独立的10kV电源，高压配电形式为单母线分段，设母联柜，两路电源同时工作，互为100%备用，母联开关自动投入。变电所设置高压采用中置式开关柜，配置2台1250kVA变压器。

　　低压供电为TN-S系统，采用树干式和放射式相结合的供电方式，对重要和容量较大的负荷采用放射式供电。对消火栓泵、喷淋泵、防排烟风机、消防控制室等消防负荷，由变电所出两路电源供电，末端自动切换。消防应急照明和疏散指示采用集中电源集中控制型系统，应急照明控制器的主电源由消防控制中心电源供电，控制器的自带蓄电池电源至少使控制器在主电源中断后工作3小时。灯具采用集中电源供电，集中电源分散设置于各防火分区配电间，由应急照明双电源切换箱供电。火灾报警主机设置蓄电池备用电源，备用电源持续工作时间不小于180分钟。计算机系统用电采用两路电源末端切换供电，采用UPS作为后备电源。

　　3 照明系统

　　本工程的照明分为一般照明、值班照明和应急照明。一般照明供各处正常照明;值班照明为走道，楼梯间等的照明;应急照明设于疏散楼梯及疏散通道等处，采用集中智能应急照明疏散指示系统。走廊、楼梯间、门厅等公共场所的照明，采用集中控制，并宜按建筑使用条件和天然采光状况采取分区、分组控制措施;照明采用智能照明系统，提高管理效率并有利于节能。

　　本工程尽量采用绿色照明及采用高效灯具和节能光源。按各功能分区的环境特点和使用要求，来确定各区各场所的照度、用电量及所采用的光源、灯具。

　　日光灯使用低温高效镇流器，并设就地补偿装置。

　　疏散楼梯及前室、疏散走道均设应急疏散照明灯，疏散走道及疏散出口设疏散指示标志灯。

　　4 防雷与接地系统

　　本项目按人员密集场所确定防雷等级，按二类防雷建筑物设计，设有防直击雷、感应雷雷电波侵入及雷电电磁脉冲等保护。

　　采用综合接地系统，接地电阻不大于1欧姆。其主体建筑利用结构柱、地梁、桩基、承台等内部的主筋连通作自然接地体，可以直接用作防雷及综合接地系统的自然接地装置。

　　等电位联结包括给排水管道、电缆金属护套、煤气管道(应通过保护间隙连通)、金属构件等。

　　5 电气消防设计

　　5.1 消防电源

　　消防用电设备总体按二级负荷供电，采用双回路末端切换。消防干线采用矿物绝缘电缆，支线采用无卤低烟交联B类阻燃耐火电缆及C类阻燃耐火导线。

　　5.2 应急照明

　　采用集中电源集中控制型消防应急照明系统，照度满足国家相关标准。

　　5.3 火灾自动报警系统

　　按集中报警系统设置，消防控制室室设在一层，直通室外。在消防中心设置火灾自动报警和消防联动控制设备及手动控制操作台，并外接液晶屏显示消防控制图形，实现对各建筑全部消防系统的管理和监控。

　　(1)系统组成如下：由智能型感烟探测器、智能型感温探测器、水流指示器等组成自动报警系统;由手动火灾报警按钮、消火栓按钮组成的手动报警系统;消火栓控制系统;自动喷洒控制系统;防火卷帘控制系统;防、排烟控制系统;消防广播系统;消防电话系统;切断非消防电源;气体自动灭火系统;应急照明控制系统;漏电火灾报警系统;防火门监控系统;消防电源监控系统。

　　(2)点式感温及感烟探测器的设置：本项目在各楼内的教室、办公室、餐厅、地下室以及其它高度低于12米的空间设置点式智能感烟探测器，在其它需采用感温报警的区域如厨房等设置点式智能感温探测器。

　　(3)手动火灾报警装置的设置：手动火灾报警系统包括在每层适当位置设置手动报警按钮，现场人员可就近向消防控制室手动报警。在每个消火栓配备消火栓报警按钮，消防水泵可由控制模块，消防控制室，消防水泵房控制启动外，还可由各层的消火栓报警按钮直接控制启动。

　　(4)相关专业的火灾自动报警装置：其它专业的消防专用装置，例如水流指示器、湿式报警阀、防火阀，排烟阀等通过消防专用输入输出模块与火灾自动报警系统联网，为防止水流指示器和湿式报警阀等水消防设备检修后未恢复相关阀门，在水流指示器的检修阀及湿式报警阀前后的检修阀都加装闸阀位置信号输入模块，将相关信号输入到消防控制中心，保障各闸阀工作状态正常。喷淋水泵可由控制模块、消防控制室、消防水泵房控制启动外，还可由湿式报警阀的压力开关直接控制启动。

　　(5)联动控制：火灾报警后，消防控制室停止有关部位的空调送风，关闭电动防火阀及常开的电动防火门并接收其反馈信号;启动有关部位的防烟和排烟风机、防火阀等，并接收其反馈信号;消防控制中心在确认火灾后，切断有关部位的非消防电源，并接通相关的火灾应急广播、火灾应急照明灯和疏散指示灯。对消防水泵、消防风机等重要消防设备，在消防控制室另设直接控制专线，手动控制启停并接收其反馈信号。气体消防的联动控制按气体消防专业程序执行。

　　(6)消防警报装置：消防警示设备采用火灾应急广播系统及火灾警铃，其声强等级大于安装位置最大环境噪音15dB以上。火灾时，消防控制室自动开启火灾应急广播系统及火灾警铃。火灾应急广播的音源输入包括直接广播用话筒、CD、磁带录音机、电子录音芯片等，其末端扬声器与校园广播合用。

　　(7)消防通信：在消防控制室，有人值班的设备机房等处设置消防专用对讲电话，在疏散走道、疏散楼梯厅等消防专业人员临时工作的场所配置消防电话插孔，供火灾时指挥调度用。

　　(8)线路敷设：消防控制、通信、警报和电源线路皆采用A级阻燃耐火型铜芯双绞线，穿金属管在楼板内暗敷设，保护层厚度不小于30mm;引到探测器及控制模块的外露部分穿金属软管保护，并外涂防火漆;垂直干线穿经过防火保护措施处理过的金属线槽在竖井内明敷设。低电平传输的消防线路可共管(槽)敷设，消防广播线路独立穿管(槽)敷设。

　　6、结语

　　随着我国现代化建设的不断发展，人们生活水平逐步提高的同时，对教育也是越来越重视，为此，做好该类建筑的电气设计有着很重要的意义，应多做总结，不断改进，确保设计出来的系统能够发挥其应有的作用。

　　参考文献

　　[1] 《教育建筑电气设计规范》， JGJ310-2013.

　　[2] 《中小学校设计规范》， GB50099-2011.

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文章名称： 某小学建筑的电气系统设计

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