通辽二中电气设计总结

王 超

(中国建筑标准设计研究院有限公司，北京 100048)

0 绪论

目前全社会都很重视校园教育及安全，本文以笔者亲身负责设计的某学校为例，就电气电讯规划、机房设置、管线规划等方面提出需要注意的一些问题，希望此文对建筑电气设计同行有所启发和借鉴。

1 项目简介

通辽市科尔沁区第二中学位于内蒙古东部科尔沁大草原腹地。为42班全日制重点中学，非寄宿制，总建筑面积22 599.5m2，包括1#、2#、3#教学楼、办公综合楼、实验楼、风雨操场及连廊，建筑高度21m，首层层高4.2m，二～五层层高3.9m，办公楼局部设地下室做水泵房。

2 方案阶段

2.1 电气规划

(1)在总体规划及建筑方案阶段，结合建筑专业提供的总平面图、各单体建筑物经济技术指标，并遵循“安全可靠、经济合理”的指导思想，一次设计，分期实施，在系统配置、管线路由等方面预留一定裕量。

(2)根据校方提供的原校区供电条件，在校区西南角市政绿地上，有一座预装式变电站(箱式变压器)，内设两台500kVA干式变压器，由上级开闭站引来的两路10kV电源供电。本次设计在原校区用地上全部新建，最终建筑面积约为23 000 m2。在电气方案阶段，按照30W/m2的负荷密度值进行负荷估算，总安装容量约690kW。

(3)原为校区供电的变电站，容量能够满足需要，对各建筑物低压供电半径在150m以内，满足电缆压降要求。据此，方案阶段确定校区由原箱式变压器供电。

(4)规划设置的弱电系统有综合布线、有线电视、视频安防监控、火灾自动报警、校园广播、电铃系统。当地市政通信、有线电视进线方向在校区东北角，结合建筑平面布置，在3#教学楼首层北侧设校园总弱电机房，作为运营商接入及网络机房，面积约30 m2。在1#教学楼首层北侧，设消防安防控制室兼校园教学监控室，面积约60 m2。视频安防监控系统结合考场监控和远程教学进行设置。本学校为非寄宿制，没有宿舍、食堂等建筑，因无图书馆设计，故如数字图书馆、校园一卡通应用等系统未设置。

2.2 电气用房布置

(1)结合建筑总图布置，在1#教学楼北侧设配电室，供本楼及办公综合楼用电；在2#教学楼北侧设配电室，供本楼及风雨操场用电；在3#教学楼北侧设配电室，供本楼及实验楼用电。

(2)配电室为强弱电合用，面积约20 m2，设 1 000mm宽单扇外开防火门，强弱电分两侧布置，内设落地式低压配电柜，综合布线机柜、有线电视前端箱、广播机柜、消防区域报警分线箱等设备。经核算，校园变电站至最远端3#教学楼配电室，供电距离约为142m，电缆压降小于5%。

(3)在有条件情况下，强弱电竖井尽量分开设置，位于公共走廊中间段且不占用主要功能房间(如教室、办公室)面积，利用竖井外走道门外操作，满足电气设备检修距离要求。内设照明层配电箱、综合布线分线箱、有线电视分支分配器箱、消防模块端子箱等设备，竖向垂直安装强弱电桥架、线槽等管线。照明层配电箱至本层末端插座、灯具供电距离均≤50m。

(4)以上各电气设备用房的布置，应同时注意以下问题：不应设置在经常积水场所的正下方或贴邻(如卫生间、淋浴间)；进出线方便；配电间宜位于用电负荷中心；配电室、竖井内设备箱(柜)考虑预留操作距离、检修空间等。

3 施工图设计

3.1 教学楼

(1)本工程共有1#、2#、3#三座教学楼，均为五层，首层设教师集中办公区，其余层为普通教室。教室照明的设计，灯具纵轴垂直于黑板方向布置，多行灯具平行外窗控灯，设黑板灯。灯具布置应选取一间标准教室标注尺寸，方便后期施工统一。根据当地气候条件及甲方要求，普通教室及办公室设吊扇，吊扇布置应结合灯位考虑，电源取自本房间照明灯，就地分设调速开关。普通教室不宜与其他房间共用照明回路。普通教室照明布置如图1所示。

图1 普通教室照明布置图

(2)普通教室应预留电源插座，在讲台两侧距地0.3m设二三孔安全型插座，内侧距地1.4m设有线电视电源插座。现在多媒体讲台在校园中的应用日益普及，所以在讲台中间位置宜预留地插座，但其最终的安装位置及形式应待多媒体讲台厂家确定后实施。弱电设备的设置，包括每个教室应设网络出线口、有线电视出线口、校园广播扬声器箱及其调音开关、教室监控摄像机。除此之外，每个普通教室及合班教室应在顶板预留投影仪接线盒及相应的电源、信号管线。大的合班教室及阶梯教室、报告厅设专用照明配电箱，报告厅箱内适当预留单相、三相备用回路，用于举办演讲、集会等活动时设备使用。同时，应预留弱电信息接线箱。

(3)教学楼的公共走廊设吸顶扬声器，平时由校园广播站控制，播放广播节目、通知等；火灾时由消防控制室强制转入火灾应急广播状态，分区域控制消防广播的播放，指导人员疏散。教室内壁装扬声器箱，就地采用三线式调音开关控制，强制火灾应急广播开放。走廊墙上设校园电铃。主要出入口、走廊两端吊顶下设监控摄像机，实现校园监控无死角。

3.2 办公楼、实验楼

(1)办公室、实验室的照明布置原则与教学楼一致。美术教室的照度要求较普通教室高，普通教室、办公室照度要求300lx，美术教室照度要求500lx，设计时应加以注意，可采用三管荧光灯布置或加密灯具行列。部分实验室可能设置排风扇或排风机，220V小功率的排风扇电源可取自照明回路，就地设开关控制。若为380V排风机，则应由本层配电箱单独设置回路。

(2)语音教室、计算机教室、生物、化学、物理实验室设专用配电箱，一般语音、计算机教室会做防静电架空地板，计算机电源、弱电线路可敷设在架空地板下。实验室配电箱要把预留出线回路的钢管敷设至地面，实验桌用电应设专用回路，讲台处宜设配电箱总开关切断按钮，物理实验室讲桌处设380V电源插座。

(3)办公室应按办公人数预留对应的电源插座、信息插座和电话插座。普通办公区按每10m2一组信息点设置，同时预留对应的电源插座。综合布线的水平线缆采用超五类非屏蔽4对对绞电缆，出线槽穿钢管暗敷设至信息出线口。

(4)语音教室、计算机教室的插座布置，除预留普通二三孔安全型插座、有线电视电源插座外，预留分体式空调柜机或挂机电源插座。同时，有等电位联结要求的，应设置局部等电位联结箱。

(5)弱电信息点的布置，除在一般教室与实验室布设网络、有线电视、校园广播、安防监控点位外，在实验室配套的管理员室、仪器室、准备室等房间，应预留一至两组网络、电话点位。走廊部位的校园电铃、校园广播、视频监控点位设置与教学楼相同。在普通教室中均考虑考场监控和远程教学要求，教室四角布设摄像机，讲台处预留网络接口，后期由专业厂家深化设计。

3.3 风雨操场

在目前的新建中小学校规划设计中，越来越多的出现风雨操场这种建筑。不同于简单的室外活动场所和中大型体育馆，总的来说，风雨操场是供学生进行体育活动的场所，是功能相对简单而个性比较鲜明的中小型体育建筑，集体操、篮球、乒乓球、礼堂、演出、集会、体育器材存放、体育教师办公于一体的多功能的体育教学建筑。通辽二中风雨操场与办公楼合建，不设观众席(但可设活动看台)，屋顶为金属桁架，屋面为压型钢板金属屋面。

(1)运动场地按照平时训练使用的照度设计，标准照度300lx，标准功率密度11W/m2。据此，上空照明采用深照型灯具，某品牌金属卤化物光源HQI-TS 250/D，光通量20 000lm。运动场面积650m2，布置六行四列，共计24套灯具,照度计算公式及结果见公式(1)，经验算符合规范要求。运动场地周边应沿墙布置壁灯，做清洁打扫时照明使用，并与场地上空照明分开控制。除此，按相关规范，风雨操场还应设置应急照明。

Eav=NΦUk/A=24×20 000×0.6×0.7/650=310lx

(1)

式中，Eav为平均照度，lx；Φ为光源光通量，lm；N为光源数量；U为利用系数，取0.6；A为工作面面积，m2；k为灯具维护系数，取0.7。

(2)体育工艺设计(如大屏幕显示、计时计分等)一般由专业公司专项设计，建筑设计院应做好前期的电源预留、管线敷设等工作。考虑可能会在此举办集会、小型演出等活动，应设置专用的配电箱，预留多个回路的单相、三相断路器。在适当位置预留多根SC25钢管，由距地0.5m敷设至距地3m左右，以备大屏幕或计时计分器用。风雨操场设一套独立的广播扩声系统，方便使用。

4 外线管网

(1)根据前期方案阶段的电气规划，校区室外电力管线采用YJV22电力电缆直埋敷设，埋深不小于当地室外标准冻土深度，过路时穿套SC100钢管，电缆在敷设当中，不应有断线或接头，电缆应敷设在壕沟里，沿电缆全长的上、下紧邻侧铺以厚度≥100mm的软土或砂层，并应在沿电缆全长覆盖宽度≥50mm的保护板，保护板宜用混凝土制作。

(2)室外景观照明应由专业景观设计公司负责，但在电气外线中应预留相应的回路及容量，同时，应注意室外球场、主、次要出/入口门房或电动伸缩门的电源设计到位或预留回路。

(3)校园总弱电机房位于3#教学楼，消防控制室(兼安防控制室)位于1#教学楼，校园广播站位于办公楼二层。弱电干线槽需由弱电机房引出至其他楼，火警、监控干线槽由消控室引出至其他楼，广播干线槽需由办公楼二层通过竖井至首层，后敷设至其他楼。

(4)市政进线和校区室外监控等采用传统穿管埋地方式，但各楼之间的管线，可以通过室外连廊沟通。如图2所示，弱电线槽在室外连廊内吊装。

图2 室外连廊弱电线槽敷设示意图

(5)根据各单体楼弱电线缆走向及数量，计算所需线槽规格，注意线槽内敷设的线缆总截面积，不应超过线槽内截面积的30%～50%。在各楼的施工图中，注意联通位置的统一对接。在室外连廊等干线槽集中的位置，除绘出线槽敷设的平面图外，还应画出剖面安装示意图。如图3所示。这样，可以使建设单位、施工单位及弱电承包商等各方理解设计意图，图纸一目了然，便于施工。

图3 干线槽剖面安装示意图

5 设计体会

(1)规范要求“总配电装置的位置宜深入或接近负荷中心，且便于进出线”。根据总图，原室外箱变(总图西南角)并不在用电负荷中心，若在校园中心附近绿地重新布置箱式变，则位于学生可触及场所，存在一定的安全隐患，需采取防止学生接触的防护措施，但不便于进出线，也会增加建设投资。利用原箱式变方案满足供电半径要求，调整原低压出线开关即可。供电方案确定的过程中，要依据工程实际情况，对比每种方案的优缺点，不能一味照搬规范。

(2)在方案阶段，建筑师及业主一般重视效果图、忽视机电功能，如果机电专业没有及时介入，一旦方案定型，可能出现机电专业需求影响了建筑功能布置。因此，在前期方案阶段，电气专业应积极了解建筑方案进度，同时向业主了解使用需求，确定电气各强弱电系统及其房间；向建筑专业提出要求，并在方案深化时加以落实，以保证施工图阶段中本专业的设计工作能够顺利进行。同时，通过方案阶段的电气规划工作，能够对本专业在对施工图阶段中的工作任务有一个全面的了解和掌握，方便后续工作的顺利展开。

(3)校区各建筑间弱电系统采用连廊内线槽敷设，省去了室外管线敷设的工程量，降低了室外工程造价，后期弱电系统的变动、扩容更方便。通过项目的后期服务及回访，校方很认可此方式。

6 结束语