某中学典型场所配电设计分析

欧建萍

(深圳市市政设计研究院有限公司，深圳518029)

0 引言

初中学校各房间按使用功能可分为教学用房、教学辅助用房及行政办公用房及生活服务用房，按教学要求、功能需求的不同，合理设计配电系统尤为重要。

1 工程概况

本项目为九年一贯制初中学校，位于深圳市南山区，总建筑面积28 193.22m2，地上共6 层(含教学、辅助用房、办公、体育馆用房等)，半圆形建筑，大致分为南北区域。 地下共1 层(含地下停车库、设备用房、厨房、餐厅、多功能厅等)，大致分为东西区域，属多层公共建筑。

2 供电系统设计

按照现行规范，本项目最高负荷等级为二级，根据负荷性质及学校范围设置1 个变配电系统。 高压采用1 路10kV 电源供电，设置450kW 柴油发电机作为双电源及备用电源。 10kV 电源从本建筑北侧市政管网引来，穿管埋地引入本工程地下室，经高压电缆架桥敷设至公共开关房。 公共开关柜出线沿电缆架桥敷设1 路10kV 电源至学校变电所高压配电柜10kV 进线柜，放射式馈至各台变压器。供配电示意图如图1 所示。

地下室按建筑结构及业态大致分为东西区域，地下一层西区供电由变电所降压后经东区桥架穿室外埋管进入，地下一层西区供电路径如图2 所示。

图1 供配电示意图

地上建筑按建筑结构及业态，分为南北两个区域及文体区域，南区教室供电由电井1 引上，经桥架敷设至电井3，北区教室供电由电井1 引上，经桥架敷设至电井2，文体区域供电则由电井1 引出提供。地上建筑供电路径如图3 所示。

图2 地下一层西区供电路径

图3 地上建筑供电路径

3 学校典型场所配电设计

3.1 教室配电设计

本工程教学楼每层设置一级配电总箱，二级配电箱为教室总配电箱、公共走道照明配电箱等。 普通教室为50 人教室，面积约80m2，设置一个6kW配电箱。 教室的工作面为课桌面及黑板面，研究表明，照明光源的频闪影响视功能且LED 蓝光会造成视网膜光损伤，视力发育期的中学生更易受影响，所以教室选择电子镇流器无频闪三基色荧光灯或0类无蓝光危害LED 灯具。 由于教室课桌高度为0.75～0.85m，教室灯具安装高度设置为底边距地2.8m，可保证灯具距离课桌面≥1.7m，为降低眩光影响，灯具长轴方向垂直黑板安装。 同时为防止黑板照明对师生的直接眩光，黑板照明采用带半边灯罩灯具，照明回路独立设置，教室照明、黑板照明分别单独设置开关控制。 美术教室需要高辨色，选择显色指数Ra≥90 的灯具，实验教室工作面为实验台台面，生物实验室的显微实验桌设局部照明，化学实验室可能产生腐蚀性气体，灯具选择防水防尘防爆型三基色荧光灯。 实验台上设置1 个三相插座及2 个单相插座，实验台插座与墙面插座分回路设置。

3.2 体育馆配电设计

本项目体育馆为标准篮球场设计，同时兼做排球场，室内净高8.6m，加上看台面积约750 m2，供教学、训练及比赛使用，对地面水平照度均匀度要求高。 所以选择大功率、光效高的LED 悬挂灯，采用满天星布灯方式及智能照明控制。 体育馆现阶段不要求设置空调，但考虑深圳地区夏季温度高，预留空调系统用电，同时考虑学校运动会体育馆可能有扩声系统的需求，预留扩声系统用电。

3.3 游泳馆照明设计

本项目游泳馆为室内游泳馆，室内净高4.6m，泳池深1.5m，面积约600 m2，供教学及学生训练使用。 室内游泳馆环境潮湿，若灯具安装在游泳池水面上方，后期维护困难，所以游泳馆灯具结合天花造型布置在泳池侧面上空，选择高显色指数、寿命长的防水防尘型LED 投光灯。 为控制水面光幕反射的控制问题，灯具投射角要求≤55°。 中小学校游泳池照明模式可简单设计为训练、比赛、清扫三种模式，通过智能照明控制实现。

3.4 图书馆配电设计

本项目图书馆位于建筑首层，面积约500 m2，主要分为阅读区、学习区及书架区。 图书馆照明按功能分区设计，书架区灯具布置避开书架上方，于书架正前方上空平行布置，满足平均照度≥150lx，显色指数≥80。 阅读区及学习区选择带漫反射灯罩的三基色荧光灯或0 类无蓝光危害LED 灯具，维持平均照度≥300lx，眩光值≤19，显色指数≥80，考虑学习区学生使用电子设备的习惯，学习区桌面增设局部照明，并安装带漏电保护弹出式插座。

3.5 厨房及餐厅配电设计

本项目厨房属于后勤生活服务用房，面积接近500m2，厨房的正常运作保证师生的正常生活起居及身体健康，故本项目厨房用电设置备用电源，由柴油发电机提供。 厨房应按使用功能分区设计控制系统，选择LED 光源，防水防尘型灯具。 厨房设置紫外线杀菌灯，壁挂或悬吊安装，按功率≥1.5W/m3设置，则本项目厨房至少需要设置17 盏30W 紫外线杀菌灯。 厨房大功率设备(如电热炉、蒸烤箱等)由于启动电流大，设专用回路供电。 本项目餐厅面积约450m2，照明控制分区设置，采用就地开关控制，照明整体风格可设计为暖光，选择色温3 000K， 偏黄色暖白光灯具。

3.6 多功能厅配电设计

本项目多功能厅是集学校会议、小型演出、影视播放等功能于一体的活动场所，面积约500 m2，主要供师生使用，应从简设计。 多功能厅根据不同的功能需求配电总箱下设二级专用配电箱便于日后维护及管理，包括普通照明配电箱、音箱配电箱、舞台照明配电箱、舞台动力设备配电箱，为不影响多功能厅的整体美观，多功能厅需埋线穿管至用电点。 普通照明选择高大空间使用的LED 光源棚照灯具，采用就地开关控制。 舞台照明针对不同的演出场景设置不同的舞台灯光模式，采用智能化程序控制，并预留舞台背景LED 墙电源。

4 消防应急照明和疏散指示系统设计

由于本工程设火灾自动报警系统，消防应急照明和疏散指示系统选用集中电源集中控制型，消防应急照明控制器设置在消防控制室。 项目南北区每层分别设置应急照明集中电源，地上疏散楼梯集中电源设置在三层，向各层放射性供电。 地下一层应急照明集中电源按防火分区设置，地上封闭楼梯间为重要疏散通道且与公共区域由防火门形成防火分隔，单独设置集中电源。 消防应急照明配电干线系统图如图4 所示。

4.1 地下车库消防应急照明和疏散指示系统设计

地下车库净高6.5m，消防应急照明采用A 型消防应急灯具，电源工作时间为30min。 地下车库消防应急照明和疏散指示系统与普通照明系统分开设置，维持疏散通道消防应急照明≥5.0lx。

4.2 设备房应急照明设计

火灾发生时设备房仍需工作，所以变电所、消防控制室等设备房均至少设置1.0lx 的消防应急照明。同时设备房照明要求为100%备用照明，则设备房照明双回路电源由一路市电，一路柴油发电机提供。

4.3 疏散通道应急照明设计

走道消防应急照明和疏散指示系统与普通照明系统分开设置，维持消防应急照明照度≥5.0lx。楼梯间单独设置消防应急照明疏散系统，图4 为楼梯应急照明配电干线图，设置单独A 型应急照明集中电源，火灾状态下由应急照明控制器控制。

图4 消防应急照明配电干线系统图

5 结束语

本文从经济性、合理性、安全可靠性角度分析某中学典型场所配电设计方案。 教学用房、辅助用房采用设置电子镇流器的三基色荧光灯或0 类无蓝光危害LED 灯，满足学生及教师对学校照明环境的需求。 生活服务用房、公共走道区域、体育馆、多功能厅等场所采用LED 光源灯具，满足节能需求并提高照明系统经济性。 根据学生及教师的生活学习习惯，照明控制设计多样化，对于特殊功能的教学用房，配电系统多样化，考虑设置多种功能二级配电箱，方便日后维护管理。