（辽宁省大连市建筑设计研究院有限公司）
摘要：变配电系统、教室照明系统、防雷接地、建筑智能化。
关键词：负荷等级 照度标准 黑板照明 应急照明 建筑智能化
在近几年的工程设计中，中小学校的设计越来越多，这是一个国家重视教育的体现。学校电气设计及其重要，特别是解决教室照明质量的问题，不仅关系着学生视觉功效，同时对学生的记忆、逻辑思维、注意力集中和智力水平等许多方面有着明显的影响，所以不应认为学校电气设计比较简单。特别是多媒体教学的兴起，代表了信息时代教学改革的趋向。在多媒体教学过程中，是根据教学目标和教学对象的特点，通过教学设计，合理选择和运用现代教学媒体，并与传统教学手段有机组合，共同参与教学全过程，以多种媒体信息作用于学生，形成合理的教学过程结构，达到最优化的教学效果。现对目前学校电气设计几个问题阐述如下：
一、变配电系统
为了更好地适应现代化教学的发展，学校一般宜设置变电所一座。中小学校变压器的容量按25~40VA/m2 考虑，变电所的设置可选择独立式、附设式和箱式，如校区场地允许可设置独立式变电所。但考虑到中心城市区的学校一般校区不宽敞，在加上不占据有限的绿地面积以及对环境的影响，可采用箱式变电站。安设位置要选好，注意安全，防止学生误入，应设安全围护。
学校用电负荷等级：消防用电和应急照明等重要负荷为二级负荷，其他的用电负荷均为三级负荷。中小学校是以三级负荷为主，有少量二级负荷的用户，设计可设置仅满足需要的自备电源。
二级负荷用户的供电可根据当地电网的条件，采取下列方式之一：
1、宜用两个回路供电，第二回路可来自地方电力网或邻近单位，或设自备柴油发电机组。
2、当负荷较小或供电条件困难时，可采用两根电缆供电，其每根电缆应能承担全部二级负荷。
3、照明等分散的小容量负荷，可采用一路市电加EPS应急电源，或采用一路电源与设备自带的蓄电池，在设备末端处自动切换。
学校建筑照明用电和动力用电应设总配电装置和电能计量装置。总配电装置的位置宜深入或接近负荷中心，且便于进出线的地方。各幢建筑电源引入应设电源总切断装置和可靠的接地装置，各层应分别设电源切断装置。
学校配电线路应考虑安全可靠，为了防止意外触电，各配电线路均暗敷设。非教学用房的照明线路分设不同支路；门厅、走道、楼梯照明线路应单独支路，其照明线路宜集中控制，教学用房照明线路的控制范围不宜过大，以2个~3个教室为宜；教室内电源插座与照明用电应分设置不同支路；空调用电应设专用线路。
二、教室照明设计要点
1、教室照明电源以选用色温为4000~5000K，显色指数Ra大于80的细管径稀土三基色荧光灯。对识别颜色有较高要求的教室，宜采用显色指数Ra大于90的高显色性光源；有条件的学校，教室宜选用无眩光灯具。
2、在正常视野中物体表面之间亮度比，宜控制在表1的指标之内。
三、照度标准
学校照明质量是学校最主要关注的问题，学校照明的主要任务，是解决长距离注视黑板与近距离做笔记和阅读的问题。为此，从保护视力，提高教学质量和学习效率出发，努力处理好教室的照度和光亮分布，满足学生和老师的视觉作业要求，同时对各类教学场所进行合理设计，分别考虑照度水平、亮度分布、色温和显色性及眩光限制等方面。教室照明需要给予水平照度，以获取视觉舒适感。学校建筑照明标准值应符合表3规定。
四、应急照明设置
在《中小学校设计规范》GB50099-2011中第10.3.3第1条中规定“疏散走道及楼梯应设置应急照明灯具及灯光疏散指示标志。”但本规范中没有规定应急照明灯具及疏散指示标志安装的具体位置，在设计中小学校中应急照明设计原则还应遵照《建筑设计防火规范》GB50016-2014中规定。
各层安全出入口应设安全出口标准灯，宜安装在疏散门框上方0.2m，在首层的疏散楼梯应安装于楼梯口里侧上方。安全出口标志距地面高度不低于2m。
楼梯间、缓步台、走廊均应设疏散标准灯，安装在距地面1m以下的墙面上。走道上疏散标准灯，在其正下方的半径为0.5m范围内的水平不应低于5lx，楼梯间可按踏步和休息平台中心计算。
楼梯间和走廊宜设安全照明，安装高度为距地2m左右。
应急照明电源可考虑EPS应急电源集中供电，供电时间不应少于30min。
五、防雷与接地
学校的防雷设计应按规范设计，经计算后确定为几类防雷建筑，再按照要求设置防雷装置，根据建筑设计可设置避雷带、避雷器和避雷针，屋顶花园旁的金属栏杆应与避雷网相联结。接地引下线利用柱内主钢筋，接地极利用地下的钢筋网。
接地系统的接地形式一般采用TN-C-S，接地采用共同接地形式，利用土建桩基和地下的钢筋网作综合接地体，接地电阻应该满足小于1欧姆的要求。此外，建筑物内不带电的金属导体，如电梯轨道、管道设施、电缆桥架等，均需与总等电位箱联结。
室内电子信息系统防雷可用电磁兼容（EMC）指标来综合评价。电磁兼容是指设备和系统在其电磁环境能正常工作，且不对该环境任何事物构成不能承受的电磁干扰的能力。要提高机房内电子信息系统的电磁兼容能力，既要在均压、接地、屏蔽等防雷措施上下功夫，还应注意彼此的相互配合。另需指出的是电源、信号、数据、通信等屏蔽缆线，除另加专门的保护装置外，还应与保护装置一并接入电位连接带。
值得一提的是，学校的计算机教室作为一般的计算机终端，防静电级别为三级，因此须考虑防静电措施，《防静电工程技术规程》DGJ08-83-2009 J10011-2009中规定“防静电接地系统，在接入大地前应设置等电位防静电接地基础板，从基准板上引出接地主干线，其截面应不小于100mm2 ，并应采用绝缘屏蔽电缆。接地主干线应引至需要采取防静电接地区域，应与设置在区域内的接地网或闭合铜排环连接，在各个连接部位之间电阻值不应小于0.1欧姆”。在具体设计中也碰到了一些困难，首先是单芯屏蔽电缆的选型问题，目前还没有合适的产品可供选择；其次是线芯的截面问题，95mm2稍小，120mm2又过于浪费。对此可参考（GB50073-2013）《洁净厂房设计规范》，其中9.5.5中“防静电接地系统在接入大地前应设置等电位的防静电接地基准板，从基准板上引出接地主干线，其截面不应小于95mm2并应采用绝缘屏蔽电缆”，因此可采用单芯铠装电缆，截面选定95mm2钢带铠装作为屏蔽。计算机教室的一周，应敷设25mm2x4mm2接地铜排。
以上是对中小学校的电气设计的肤浅见解，不足之处敬请赐教。
参考文献
[1]《建筑照明设计标准》 GB50034-2013.
[2]《中小学校设计规范》 GB50099-2011.
[3]《洁净厂房设计规范》 GB50073-2013.
[4]《防静电工程技术规程》DG/TJ08-83-2009 J10011-2009.
[5]赵振明：《照明工程设计手册》 天津：天津科学技术出版社.
论文作者:尤磊
论文发表刊物:《电力设备》2017年第3期
论文发表时间:2017/4/25
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