九年制学校电气设计要点

　　摘要：本文从所属范畴和设计原则入手，对九年制学校电气设计中容易忽视的和与其他民用建筑不同的需着重考虑的各个要点加以分析和说明，范围从强电到弱电，并提及系统分割。
　　关键词：九年制学校；电气设计；强电设计；弱电设计；系统分割
　　九年制学校指对儿童、青少年连续实施初等教育和初级中学教育的学校，共有9个年级，其中完全小学6个年级，初级中学3个年级，属于义务教育。从建筑范畴上讲，学校建筑属于公共建筑中的教育建筑，公共建筑和居住建筑都属于民用建筑，所以民用建筑适用的规范都适用于该类学校，本文只讨论九年制学校教学区的电气设计。
　　一、电气设计原则
　　1、满足建筑物的适用性。
　　1）满足教学功能要求。教学区应按规范要求设计照明的照度、色温、显色指数。供配电系统应具有合格的电能质量，保证教学用电器能正常工作。
　　2）有益于学生身心健康成长。坚持以人为本、精心设计、科技创新和可持续发展的目标，满足保护环境、节地、节水、节能、节材的基本方针，并应满足有利于节约建设投资，降低运行成本的原则。
　　3）校园本质安全，师生在学校内全过程安全。校园具备国家规定的防灾避难能力。
　　4）满足特殊工艺要求，如实验和艺术场所的一些电气设施的用电等。
　　2、考虑实际经济效益。选择设计规模、余量和节能设备时应按国情考虑实际经济效益，不能因为节能而过高地消耗投资，增加运行费用。
　　3、节省无谓消耗的能量。如变压器的功率损耗、传输电能线路上的有功损耗、待机损耗等都是无用的能量损耗，宜采用先进技术和设计使其能耗降低。
　　二、强电设计要点分析
　　1.供配电系统
　　这类学校多为六层及以下的多层建筑，负荷等级主要看消防用电设备，依据《建筑设计防火规范》GB50016-2006中第11.1.1和8.2.2条规定，只要校区内最大的单体建筑的体积不大于5万立方米，室外消防用水量不超过25L/s，则消防用电的负荷等级为三级，由于其他负荷也为三级，只需一路电源供电即可。
　　与其他民用建筑不同，《中小学校设计规范》GB5099-2011中规定各幛建筑的电源引入处和各楼层都应分别设置电源切断装置，这样可对同一时间内不使用的教学设备集中切断电源，降低待机损耗的同时提高用电的安全性。所以在各分配电箱设置时，要充分考虑区域分布和学校日常教学活动安排，合理选择支路和回路，只是注意供电级数不宜过多，不要超过三级。
　　2.照明
　　《中小学校设计规范》GB5099-2011第9.3条各款对学校各区域的照明标准都做了明确的规定，10.3.3～10.3.5条对其他部分包括照明灯具选择又做了补充，需要注意的是，根据桌面照度要求经照度计算选择好灯具后，在布置时还要考虑照度均匀度、眩光、照明效果。普通教室灯具宜布置在垂直黑板的通道上空，安装高度距桌面为1.7～2.1米，且距高比在所选灯具的允许范围内。黑板照明需另外进行照度计算，灯具宜选用有非对称光强分布的专用灯具，还要根据悬挂高度和第一排学生距黑板距离选好灯位以消除对教师和学生产生的直接眩光。
　　学校属于多层公共建筑，需设置疏散照明，疏散照明灯、出口标志灯及疏散指示标志灯的安装高度要考虑避免学生随意碰触，不宜过低。
　　关于照明控制，正常教学时，照明灯具应按建筑天然采光状况分区、分组控制，则普通教室按灯列与侧窗平行分组控制，而多媒体教室、阶梯教室、报告厅等场所，宜按靠近或远离屏幕及讲台分组，新建学校普通教室多能完成多媒体教学要求，所以照明控制应根据各学校实际情况，尽量考虑正常教学时和多媒体教学时的双重需求，多媒体教学时只考虑将靠近讲台的第一、二排灯具同时熄灭即可。走廊、楼梯间、门厅等公共场所的照明，宜采用单独回路集中控制，对自然采光不足需经常开启的支路可考虑双控。
　　3.插座
　　《中小学校设计规范》GB5099-2011中对普通教室插座的设置只提到要求前后墙各一组五孔安全插座，实际设计还要考虑增加电视机、空调、投影仪、幕布和多媒体控制台插座，依据弱电设计情况，还要考虑是否设置摄像头和音箱插座，这些插座不宜共用一个回路，首先空调要单独一个回路，多媒体控制台、投影仪、幕布和音箱可共用一个回路，摄像头一个回路其他插座一个回路，考虑学生行为能力差的特点，所有插座除选用安全型外还应尽量安装在2.0m以上，插座回路均设漏电保护。
　　三、弱电设计要点分析
　　整个学校的弱电系统包括：计算机网络系统、有线广播及扩声系统、有线电视系统、安全防范监控系统、通信网络系统、视听教学系统、校园一卡通系统和卫星接收系统，严格说来还要包括教室自动化办公系统及通告展示系统等。
　　1.系统规划
　　这部分设计，国家相关标准和专业部门、公司的解决方案不少，所以系统构建、设备采购不难，但后期系统维护、相关使用人员培训和日后的扩展更新同样会影响校园弱电系统的作用发挥，所以在设计前要认真做好需求分析论证，设计模式要符合学校特点，超前规划要适度，硬件选择要实用，施工前各子系统一定要统一规划。
　　2.设计深度
　　弱电设计往往有专业公司参与共同完成，但设计图中有些部分应由主体设计单位给出。比如室外总图，如果设计项目中部分建筑设在地下室上部，或该项目中有若干个地下室，则总平面图中室外消防管线、网络型对讲系统管线以及光纤入户系统管线等必须由主体设计单位一次设计到位，而电话、网络及有线电视等系统室外管线应标出路由，安防监控及周界报警可由专业公司一并出图。如果工程为分期建设，消防资源共享或仅设一个弱电机房、消防控制室、安防控制室等，而同期工程中各子项均在一个地下室上部时，则总平面图中应标出引至其它区或其它组团的消防管线，并应标出弱电管线的敷设路由。
　　3.安全技术防范系统
　　按照《安全防范工程技术规范》GB50348-2004的相关规定，教育建筑一般属于普通风险对象，根据学校的管理要求、建设投资、使用功能等因素，基本型安防设计可以满足一般教育建筑的要求，《中小学校设计规范》GB5099-2011规定中小学校应装设周界视频监控、报警系统，有条件的学校应接入当地的公安机关监控平台。周界是指需要进行实体防护或电子防护的某区域即学校的边界，规范中的要求主要针对来自校外的危险，不容忽视，为产生突发事件时能快速动作，宜在出入口门卫处安装周界视频监控系统的监视器。GB/T29315-2012《中小学、幼儿园安全技术防范系统要求》对此有详细的要求。
　　4.火灾自动报警
　　《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008第13.1.3条规定，24m以下的单层及多层公共建筑应设置火灾自动报警系统，依据《全国民用建筑工程设计技术措施——电气》和《民用建筑电气设计规范实施指南》对此条的解释，当单层建筑面积大于2000m2时，教学楼需设置火灾自动报警系统。实际设计时，一般要综合整体建筑是否有中央空调系统、机械排烟设施和防火卷帘等，按校园消防整体效果考虑是否设置。
　　三、系统分割
　　九年制学校的学生年龄从六七岁到十五六岁跨度较大，有条件的学校往往采取分阶段管理，各阶段学生从教学内容到作息时间都不相同，这就要求我们在电气设计方面要考虑到各子系统的特点做好分割。强电系统应能将小学部和初中部负荷完全分割，最好从变压器开始。弱电部分则要考虑即是整体又可分割，例如校园广播系统和有线电视系统，应能做到即可对全校统一播放，也可对小学部和中学部分别播放，还要实现对两个部分同时播放不同内容；周界视频监控是统一的，操场作为人员密集的活动区监控是统一的，而校内视频监控则是分开的。这些问题看视简单，但却直接影响使用效果，在设计时切要慎重考虑。