中国上海某幼儿园电气设计要点解析

2022-10-12王斐

工程技术与管理 2022年13期

关键词：插座电缆配电

王斐

泛华建设集团有限公司上海设计分公司，中国·上海 200000

1 引言

幼儿园的建设也是以设计为前提和基础的，所以幼儿园的设计必须坚持“以幼儿为本”的原则，必须充分考虑到幼儿的安全问题。

我们的日常生活离不开电，所以电气设计作为幼儿园设计的重要内容，必须保证设计合理、安全可靠，经济运行。以下对上海市某幼儿园电气设计要点进行简要的分析。

2 供配电系统设计要点

2.1 负荷等级

依据规范对人员密集场所进行明确定义，其中把托儿所、幼儿园定义为人员密集场所，其负荷等级必须满足规范标准的要求。

本设计消防控制设备应按照二级负荷进行供电，安防设备应按照二级负荷进行供电，其余应按照三级负荷进行供电[1]。

2.2 供电要求

排烟风机、应急照明、排烟风机、消防控制室、消防泵等消防用电负荷应采用两回路电源供电，电源需分别来自不同变压器低压侧出线回路，其对应的低压柜配电线路，断路器设置电磁脱扣器，仅提供短路保护，无过载保护功能。消防风机、消防泵所对应控制箱内对应的电动机控制回路，其热继电器过载仅能提供报警信号，而非动作信号[2]。

2.3 配电箱位置的设置要求

考虑到幼儿的安全性问题，小朋友活动的场所不应安装电气装置，而是在每层的每个防火分区内设置1 个配电间，配电箱内需集中安装在配电间内，且配电间的防火门需上锁。

3 电气照明系统设计要点

3.1 室内正常照明

照明是工作生活中不可或缺的一部分，其照明质量的好坏直接影响到舒适度，甚至会影响到孩子的视力。各功能用房的照明标准满足表1的标准[3]。

表1 各房间或场所的照明标准

在本工程中，照明设计的原则：实用、简洁、便于安装和维修。照明灯具的光源采用LED，显色指数大于80，色温需要4000K，LED 灯具选用I 类灯具，且灯具需带有接地端子，购买选择并安装的灯具需自带功率因数补偿功能，补偿以后的功率因数应要求达到0.9 以上[4]。

3.2 消防应急照明和疏散指示系统

依据《应急照明和疏散指示系统标准》规定，由于本工程设置消防控制室，考虑到电源设置问题，故采用集中电源集中控制型系统。该系统应能与火灾自动报警系统建立通信机制，当发生火灾时，马上自动获取火灾点位置信息和火灾报警信息，系统则自动进入应急状态[5]。

其技术要点如下：

①消防电源AC220V供电给应急照明控制器的主电源，控制器需自带蓄电池电源，蓄电池持续放电时间不低于3小时。

②消防电源AC220V 供电给应急照明集中电源的供电电源，且输出电压DC36V。全寿命周期内蓄电池持续放电时间不少于0.5h，所在同一防火分区的消防电源配电箱给集中电源供电。

③应急照明灯具灯及疏散标志灯需采用A 型消防应急灯具。其工作电压为DC36V，应急点亮的响应时间小于0.25s。其中应急照明采用非持续型光源，标志灯采用持续型光源。照明灯和标志灯的面板和灯罩不应采用玻璃材质。

本工程消防应急照明和疏散指示系统的照度要求如下：

①楼梯间、走道≥10lx。

②寄宿制幼儿园和小学的寝室水平最低照度≥5lx。

③多功能厅≥3lx。

④配电间、消防控制室、消防水泵房等发生火灾时仍需工作、值守的区域≥1lx。

本工程消防应急照明和疏散指示系统的电缆选择如下：

①电缆型式的选择。

首先，配电电缆导体材质的选择。

依据《电力工程电缆设计标准》中3.1.1 条的相关规定，人员密集场所应采用铜导体，幼儿园属于人员密集场所，故本工程配电电缆采用铜导体。

其次，配电电缆阻燃级别的选择。

本工程配电电缆采用无卤低烟B 级阻燃电缆，其依据如下：

第一，依据《民用建筑电气防火设计规程》中8.1.6 的规定，幼儿园的配电线路应采用无卤低烟型。

第二，依据《民用建筑电气防火设计规程》中规定，根据同一电缆通道内电缆的非金属含量来确定电缆的阻燃级别应，并应不低于C 级。

第三，本工程幼儿园不在《民用建筑电气防火设计规程》中8.2.2 的规定范围之内，故无《电缆及光缆燃烧性能分级》中的B1 级试验的要求。

②A 型集中电源馈线电线截面的选择。

第一，疏散通道上最不利情况电线截面计算。

A 型集中电源出线口标称电压为DC36V，线路长度约为110 米，负载功率为80W，温度为，铜导线电阻率ρθ=0.02064(Ω·mm²)/m（70℃），计算馈线电线的截面。

依据《民用建筑电气设计标准》中3.4.3 条规定，应急照明端子处的电压偏差允许值为+5%、-10%。故本工程电线压降按10%取值。

故：

由上述计算可得，幼儿园A 型集中电源馈线电线截面采用4mm²的铜导线满足规范要求。

第二，其他馈线电线截面的确定。

经过上式计算可知，最不利情况线路截面大于2.8mm2即可，根据现场实际情况，A 型集中电源其他馈线回路最大功率为60W，长度约最长约80m，通过式1 计算可得，选用2.5mm2电线的压降为6.12%，满足规范要求。故其他回路均采用截面为2.5mm2的电线。

本工程消防应急照明和疏散指示系统的设计要点如下，详见图1。

①幼儿园疏散路径如疏散走道、楼梯间需保证地面最低照度5lx，在设计中在楼梯间每休息平台设置一个5W 应急灯具、走道宽度约2.7m，在走道中间位置约7.5m 设置一个吸顶的5W 应急灯具。

②疏散方向与方向标志灯的标志面需处于平行位置，所以疏散指示灯的间距按小于等于10m 设置一个，转角处不大于1m，如图1所示其安装高度为底边距地0.5m，且指向安全出口的方向标志灯需在通向安全出口的位置增设，该方向标志灯采用吊装[6]。

③方向标志灯也需设置在楼梯间每平台位置，且的楼层标志灯也需设置在每层的楼梯间内朝向楼梯的正面墙上[7]。

④门框上壁挂0.15m 安装安全出口标志灯，两盏标志灯的位置呈对角线方位布置，起到均匀照度的作用。

其他注意事项如下：

①控制器与集中电源间通信干线采用WDZBN-RYJSP通信。

②集中电源输出回路电源线和通信线共管敷设。

③集中电源采用挂壁安装。

④系统安装及调试应满足相关规定及国家相关标准、规范的要求。

⑤消防疏散照明和疏散指示系统与隧道火灾自动报警系统的接口位置在应急照明主控制器通信接口和二次接线端子处，通信线缆和控制线缆均由火灾自动报警系统负责。

3.3 紫外杀菌灯的布置

为给幼儿提供一个健康的环境，在幼儿园的厨房、保健室、备餐间、幼儿活动用房等内需设置紫外线杀菌灯。安全型移动式紫外线杀菌消毒设备没有固定安装的紫外线杀菌灯的杀菌的效果好[8]，故本工程内的紫外线杀菌灯均采用固定的安装方式。

杀菌灯的安装功率以班级的活动区约120m2，则在活动区内设置2 套150W 的紫外线杀菌灯均布吸顶安装于活动区吊顶。为了便于观察室内的位置（本工程为靠近玻璃窗的外墙）设置，开启和关闭紫外线杀菌灯配备专用的开关钥匙，且进行独立的控制，以方便有权限的人员在房间外控制。杀菌灯专用开关安装高度为1.8m，并设置警示标志，采取防止误开误关措施。

4 插座设计要点

考虑到用电的方便性，在幼儿园的房间内均设置插座。在活动室每面墙设置四组10A单相安全型二三极暗装插座，在教室的每面墙设置不少于2 组10A 单相安全型二三极暗装插座，其中设置有用电设备处则增加对应的插座数量。

特别需要注意的是考虑到幼儿淘气触摸插座并考虑到使用的方便性，其选择安装的插座必须采用安全型，且安装的高度不低于1.8m，并配电回路要与照明回路严格分开，回路设置的剩余动作保护小于或等于30mA。

5 安全技术防范系统

在幼儿园校园安防中心控制室、出入口、校园内主干道、楼梯间、周界、厨房、财务室、网络管理中心、走廊等设置视频安防监控系统，采用数字传输的方式。为了确保园内幼儿和老师的隐私，访问视频时，需提供有效的身份证明和IP[9]，方可有权进行观看，以。在幼儿园的围墙处、财务室、园长室、安防中心控制室设置入侵报警系统。在出入口、楼梯间、设备用房附近等附近设置电子巡查系统。