中小学图书馆电气设计要点浅析

董 雪 君

(太原市建筑设计研究院，山西 太原 030002)

0 引言

图书馆是集藏书、阅览、查询、学术交流等多种功能为一体的公共建筑，是学校为学习和研究提供现代化服务的重要场所。合理的电气设计可优化教学资源，确保建筑的功能性、安全性和可实施性。本文结合实际工程，简要的对中小学图书馆电气设计中的要点进行阐述分析。

1 项目概况

本工程为某市中小学图书馆，地上9层，地下1层。图书馆由报告厅、开放阅览室、实验室、办公室和地下设备用房组成，总建筑面积为19 787.2 m2。

2 电气设计

2.1 供配电系统

该建筑为二类高层，结合其藏书量及相关规范，本工程属于二级负荷用户。其消防用电设备、走道照明、值班照明、客梯、排污泵、生活水泵、弱电机房、安防系统等用电均为二级负荷，其他照明及动力负荷为三级。图书馆位于校区的中部，其地下1层设有一个净高4.5 m的变配电室，电源引自校区开闭所。校区内各建筑单体互为备用的两路电源均引自变配电室不同变压器的低压侧母线段，低压为单母线分段运行，联络开关为手动转换开关。通过计算，设计最终选用了4台1 250 kVA干式变压器，且各台变压器的负载率均在75%左右，并根据实际使用及运行情况尽量做到二、三级负荷平衡分配以达到变压器经济运行的目的。

2.2 建筑物防雷、接地及安全

本建筑由主楼和裙房组成，并不是一个规则的长方体。在计算防雷等效面积时需考虑到建筑物各部位的高度、宽度，其等效截面面积应按建筑物周边每点最大扩大宽度外端连接线所包围的面积计算，综合校正系数与当地年平均雷暴日数后计算得出本工程年预计雷击次数为0.122 9次/年，因图书馆属于人员密集场所，故属二类防雷建筑。内外部防雷做法包括防闪电感应、防雷电反击、防雷电波侵入、防直击雷、防侧击雷等。其电子信息系统的雷击防护等级根据该学校等级和电子信息系统的重要性划分为C级。防雷设计中需考虑外立面照明等用电设备的防闪电电涌侵入措施以及外立面玻璃幕墙的防雷设计，幕墙按GB 50057—2010建筑物防雷设计规范中的相关规定做防雷设计要求，具体做法可参考12D10系列的《防雷与接地工程》图集。

防雷接地与各用电设备接地共用接地网，接地电阻值应不大于1 Ω，达不到要求时应补加人工接地极。所有灯具、插座及带电设备金属外壳均应与PE线可靠连接。插座均为安全型，且插座回路均设带漏电保护的断路器。所有的配电设备为防止意外触电均应有可靠的闭锁装置。在变配电室内设置总等电位联结端子板，将电源进线的PE线、进户电缆外皮、进出户水暖管及金属构件、电梯井架等均用等电位联接线联结。总等电位联结采用等电位卡子，不得在金属管道上直接焊接。卫生间、弱电机房、水泵房、空调机房等各设备用房内做局部等电位联结。等电位联结完成后要进行导通测试。

2.3 照明配电系统

图书馆主要用于阅读学习、查找书目等。其照明设计除应满足GB 50034—2013建筑照明设计标准规定的照度标准外，还应选择优质光源及灯具以降低眩光和光幕反射。为防止镇流器产生噪声干扰，阅览室应选择符合国家能耗标准的优质镇流器的荧光灯，2层古籍书库选用可过滤紫外线的灯具，书架之间的行道照明则应选用专用灯具。因LED灯体积小，低电压供电，安装灵活，故可在书架层上安装LED灯做局部照明。该工程2层的书库与阅览同处一个空间内，为充分利用自然光，将周圈靠窗的部位划分为阅览区，中间做开架书库。由于书库与阅览处的照度要求不同，为满足建筑空间视觉上的整齐和美观，书架行道和阅览部分可采用不同数量的光源和不同配光的灯具，并采用智能照明控制系统分回路、分区域配电和控制，以达到方便、合理、经济、节能的目的。

2.4 电气消防系统

应急照明采用双电源供电，在末端自动切换，切换时间小于5 s。应急照明灯具均带有蓄电池。其中疏散照明的连续供电时间不少于30 min，备用照明的连续供电时间不少于180 min。人员密集场所的疏散走道的地面最低水平照度不低于5 lx。疏散照明兼做值班照明，平时通过开关亮灭可控，火灾时通过消防模块强制点亮，疏散指示标志灯为长亮状态。除消防干线采用矿物绝缘耐火电缆外，其余电力电缆及导线均选用低烟无卤阻燃/耐火型。

本工程采用集中报警控制系统监视、控制整个校区的火警信号与消防联动设备。火灾自动报警、消防联动、消防专用电话、火灾应急广播、手动强制启动消防设备、气体灭火、防火门监控等消防线路均由一层消防控制室引来。除在公共区域、阅览室、实验室、办公室等处设置点型感烟探测器以外，在高大中庭处还设置了若干组线性光束感烟火灾探测器，同时由自动跟踪定位射流消防水炮辅助火灾探测器及时准确的发现火源。

除被动探测方式外，在变配电室低压配电柜内各回路等处设置电气火灾现场监控器，用于探测漏电电流、过电流等，各电气火灾现场监控器间设置总线连接并汇总引至消防控制室内的电气火灾报警系统主机。达到设定漏电值时发出声光报警信号，防止电气火灾的发生。

2.5 弱电系统

为适应教育建筑教学业务的需求和科研的信息化发展，满足教育建筑物业规范化运营管理的需求，GB 50314—2015智能建筑设计标准中对教育建筑的智能化设置提出了原则性的要求。结合《智能建筑设计标准》《中小学校设计规范》及《教育建筑电气设计规范》，该工程设计了一卡通系统、图书馆管理系统、基本业务办公系统、多媒体教学系统、语音教学系统、视频安防监控系统等。

2.6 电气抗震设计

当地地震基本烈度为7度，根据GB 50011—2010建筑抗震设计规范、JGJ 310—2013教育建筑电气设计规范及GB 50981—2014建筑机电工程抗震设计规范，本项目变配电所及电气设备需抗震设防。电力变压器、开关柜、配电及控制柜等电气设备应采取防松动、滑动、倾倒、震脱等抗震措施。高大空间学生活动场所的壁灯及吊灯设防护网或防护玻璃罩。内径不小于DN60 mm的电气配管，15 kg/m或以上的电缆桥架、电缆梯架、电缆线盒、母线槽都应设置有足够的刚度和承载力的抗震支吊架。所有产品均需满足GB 50981—2014建筑机电设备抗震支吊架通用技术条件中的相关规定。

3 结语

图书馆类项目的电气设计应坚持绿色节能、以人为本的设计理念，根据使用功能进行精细化设计并适当兼顾未来发展的需要。作为学校信息资源基础设施的重要组成部分，合理的电气设计对提升学校办学质量具有重要意义。