導(dǎo)語(yǔ)：大學(xué)教學(xué)樓電氣改造設(shè)計(jì)方案探討一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1工程概況

某教學(xué)樓始建于上世紀(jì)80年代，建筑面積約1.8萬(wàn)m2，地上10層，高度38m。樓內(nèi)主要為教室，辦公室、實(shí)驗(yàn)室、微機(jī)室等。電源進(jìn)線采用VLV22－3X240+1X120雙塑料絕緣鋁芯電力電纜由室外變電所引至本樓一層配電間。垂直干線及分支線路采用BV－450銅芯導(dǎo)線配電。接地系統(tǒng)采用TN－C系統(tǒng)。電氣線路隨著使用經(jīng)過(guò)幾次調(diào)整，建筑內(nèi)各種線路錯(cuò)綜復(fù)雜，孔洞較多，配電箱安裝不規(guī)則，并且本建筑電氣線路使用時(shí)間較長(zhǎng)以及原設(shè)計(jì)容量不滿足目前使用要求，線路出現(xiàn)老化過(guò)熱等情況，具有較大安全隱患，故需進(jìn)行電氣線路改造。因?yàn)樵性O(shè)計(jì)規(guī)范及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)過(guò)時(shí)且目前對(duì)教育設(shè)計(jì)要求比較嚴(yán)格，使用質(zhì)量要求較高，故原設(shè)計(jì)的配電系統(tǒng)及電氣線路已經(jīng)不能加以利用，需全部重新設(shè)計(jì)給出一套完整的設(shè)計(jì)方案。

2配電系統(tǒng)方案的分析

2.1系統(tǒng)形式及系統(tǒng)接地方案

原設(shè)計(jì)系統(tǒng)采用樹(shù)干式供電，從配電室配出垂直干線接每層配電箱，再由每層配電箱配出各回路導(dǎo)線接各用電設(shè)備。因?yàn)槟壳案鹘淌壹稗k公室內(nèi)比原設(shè)計(jì)增設(shè)不少用電設(shè)備，如投影儀、電視機(jī)、電腦、飲水機(jī)、空調(diào)等，使得各層用電計(jì)算負(fù)荷數(shù)倍增加，采用原有樹(shù)干式配電系統(tǒng)將產(chǎn)生干線截面過(guò)大比較不經(jīng)濟(jì)，一但發(fā)生過(guò)載短路等情況電路故障面大系統(tǒng)不可靠，線纜截面大施工難度加大，不適應(yīng)未來(lái)可能出現(xiàn)的容量增加等情況。所以新設(shè)計(jì)的系統(tǒng)方案決定采用放射式供電，由低壓配電柜給每層配電箱單獨(dú)回路供電，這樣干線截面偏小，容易改造施工，電路故障面小，系統(tǒng)可靠，可適應(yīng)未來(lái)容量小幅增加等情況，同時(shí)方便局部線路再改造而不影響其他部分線路正常使用。每間普通教室、階梯教室、實(shí)驗(yàn)室、微機(jī)室采用獨(dú)立配電箱，由每層總配電箱以放射式給獨(dú)立配電箱供電，其系統(tǒng)見(jiàn)圖1。系統(tǒng)接地原設(shè)計(jì)為T(mén)N－C系統(tǒng)，從用電安全角度出發(fā)，此系統(tǒng)目前已經(jīng)淘汰，本建筑接地系統(tǒng)方案采用TN－C－S系統(tǒng)，滿足用電安全的同時(shí)節(jié)約了一定的材料成本。是目前比較廣泛應(yīng)用的接地系統(tǒng)。

2.2配電系統(tǒng)計(jì)算

普通教室由于用電設(shè)備少所以普通教室配電箱采用單相配電，階梯教室燈具多所以階梯教室配電箱采用三相配電，實(shí)驗(yàn)室、微機(jī)室由于用電設(shè)備多，容量大，獨(dú)立配電箱采用三相配電，教師辦公室由于用電量不大所以不設(shè)獨(dú)立配電箱，由本層配電箱配出照明、插座回路直接供電。走廊正常照明采用獨(dú)立回路供電，走廊應(yīng)急照明、疏散指示燈具采用獨(dú)立回路供電，應(yīng)急照明、疏散指示燈具采用自帶蓄電池型。通過(guò)以上思路我們首先確定各獨(dú)立配電箱的固定容量以及教師教室照明、插座容量，公共照明容量等，通過(guò)計(jì)算得出計(jì)算負(fù)荷，以此選擇相應(yīng)的保護(hù)開(kāi)關(guān)，配電導(dǎo)線以及計(jì)量設(shè)備等。這里需要特別注意的是本設(shè)計(jì)燈具主要采用高效節(jié)能熒光燈，系統(tǒng)cosΦ取0.9，教學(xué)樓總需要系數(shù)不小于0.8。

2.3導(dǎo)線選擇

進(jìn)戶電纜原設(shè)計(jì)采用VLV22鋁芯雙塑料絕緣電力電纜，由于鋁芯材質(zhì)導(dǎo)線抗氧化能力差，電阻率高，導(dǎo)線連接處處理不當(dāng)容易產(chǎn)生隱患等因素目前規(guī)范已經(jīng)不建議使用，所以此次改造設(shè)計(jì)進(jìn)戶電纜采用YJV22鎧裝交聯(lián)絕緣銅芯電纜，此電纜的好處在于絕緣材料可靠，價(jià)格經(jīng)濟(jì)，銅芯導(dǎo)體載流量較高且比較穩(wěn)定可靠。低壓柜至各層配電箱采取YJV交聯(lián)絕緣銅芯電纜，理由同上。各層配電箱至各獨(dú)立配電箱及公共照明、插座導(dǎo)線采用BV－450/750塑料絕緣銅芯導(dǎo)線，應(yīng)急照明、疏散指示配電采用NH－BV－450/750耐火阻燃型塑料絕緣銅芯導(dǎo)線。通過(guò)相應(yīng)回路的負(fù)荷計(jì)算選擇導(dǎo)線截面時(shí)應(yīng)滿足規(guī)范允許的電壓降要求，干線導(dǎo)線在選擇時(shí)其載流量考慮留有一定余量。

3各科室電氣設(shè)計(jì)方案分析

3.1普通教室、階梯教室電氣設(shè)計(jì)方案

每個(gè)普通、階梯教室單設(shè)獨(dú)立配電箱，分支回路為照明、插座、投影儀回路。首先照明燈具的選擇、布置、照度、功率密度值應(yīng)滿足目前設(shè)計(jì)規(guī)范要求。照明燈具采用節(jié)能型T8蝠翼配光熒光燈，此類型燈具可提高照度的均勻度以及減少光幕反射。燈具布置時(shí)考慮課桌面及講桌面要有水平照度，黑板面要有垂直照度，并且布置時(shí)要防止出現(xiàn)直射眩光。主照明布置時(shí)將熒光燈縱軸與教室窗平行，黑板照明布置時(shí)將熒光燈縱軸與黑板面平行。燈具與桌面的垂直距離要大于1.7m。教室的平均水平照度值為300Lx，功率密度值為11W/m2。黑板的垂直照度值不低于平均水平照度值，教室內(nèi)的照度均勻度要大于0.7。燈具布置完成后根據(jù)JGJ16－2008《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》10.7.8條規(guī)定來(lái)劃分照明回路，要注意的是黑板照明燈具要單獨(dú)設(shè)開(kāi)關(guān)控制。教室內(nèi)考慮在黑板下設(shè)置兩個(gè)插座，高度為0.5m，講臺(tái)內(nèi)部設(shè)置電腦專用插座給在講臺(tái)內(nèi)部設(shè)置的教學(xué)電腦供電，電腦連接棚頂投影儀，以便教師課件演示以及平時(shí)工作用。教室內(nèi)部插座數(shù)量一般不超過(guò)5個(gè)所以插座設(shè)一個(gè)回路配電。教室頂棚設(shè)吊頂式投影儀，投影儀采用單獨(dú)回路供電，以便平時(shí)控制與維護(hù)。

3.2辦公室電氣設(shè)計(jì)方案

辦公室內(nèi)照明燈具同樣采用節(jié)能型T8蝠翼配光熒光燈，辦公室內(nèi)照明按規(guī)則形式布置滿足規(guī)范要求照度300Lx，功率密度值11W/m2即可。辦公室照明回路從本層配電箱引來(lái)，根據(jù)JGJ16－2008《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》10.7.8條規(guī)定來(lái)劃分照明回路。辦公室內(nèi)插座按辦公桌的布置位置來(lái)進(jìn)行設(shè)置，一個(gè)辦公桌側(cè)墻處設(shè)置一個(gè)插座，實(shí)際使用時(shí)可自行安裝插排使用。如果有公共用電設(shè)備需設(shè)置專用插座，如飲水機(jī)等?？紤]到每臺(tái)辦公桌上可能設(shè)置電腦，所以根據(jù)JGJ16－2008《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》10.7.9條規(guī)定辦公室內(nèi)一回路插座數(shù)量不超過(guò)5個(gè)。辦公室插座回路從本層配電箱引來(lái)。普通插座安裝高度0.5m。辦公室內(nèi)設(shè)置空調(diào)插座，辦公室多為20m2左右，每個(gè)辦公室內(nèi)設(shè)置一臺(tái)功率為2kW壁掛式空調(diào)即可，所以每個(gè)辦公室單設(shè)一路空調(diào)插座回路，辦公室空調(diào)插座回路從本層配電箱引來(lái)?？照{(diào)插座安裝高度2.2m。

3.3實(shí)驗(yàn)室電氣設(shè)計(jì)方案

實(shí)驗(yàn)室單設(shè)配電箱，照明燈具選擇、布置、照度要求、照明回路劃分原則與教室一樣，這里主要考慮實(shí)驗(yàn)室內(nèi)試驗(yàn)設(shè)備插座的設(shè)計(jì)方案。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)要在每一個(gè)試驗(yàn)課桌上設(shè)置單獨(dú)的單相/三相插座箱，插座箱內(nèi)有兩個(gè)三相四孔插座及兩個(gè)單相二/三控插座，需要三相回路配電，這里面需要先把課桌位置布置出來(lái)，根據(jù)課桌位置布置插座箱，再根據(jù)每個(gè)插座箱2kW來(lái)考慮設(shè)計(jì)，一般4個(gè)插座箱為一回路，建議采用額定電流為25A/4P帶漏電保護(hù)斷路器保護(hù)，剩余動(dòng)作電流為30mA，導(dǎo)線采用BV－5X6mm2。這里我要說(shuō)明一下為什么帶漏電保護(hù)斷路器建議選擇為4P而不是3P，因?yàn)橐酝芏喙こ淘谟?P漏電保護(hù)斷路器的時(shí)候均出現(xiàn)頻繁跳閘動(dòng)作現(xiàn)象，而改用4P漏電保護(hù)斷路器后就沒(méi)再發(fā)生跳閘動(dòng)作情況。經(jīng)過(guò)分析帶漏電保護(hù)斷路器工作原理可知，三相線L1，L2，L3穿過(guò)內(nèi)部零序電流互感器，零序電流互感器的副邊線圈接中間環(huán)節(jié)以及脫扣器。正常情況下也就是無(wú)觸電或漏電情況發(fā)生時(shí)，三個(gè)相線的電流向量之和等于零，各相線電流在零序電流互感器鐵芯中產(chǎn)生的磁通向量和也是零，當(dāng)出現(xiàn)漏電故障時(shí)，會(huì)出現(xiàn)漏電電流，此時(shí)通過(guò)零序電流互感器的一次電流向量和就會(huì)不等于零這時(shí)脫扣器就會(huì)動(dòng)作跳閘，而在實(shí)驗(yàn)室的插座箱可能用作于各種用電設(shè)備，而且可能同時(shí)有單相、三相設(shè)備，如果采用3P帶漏電保護(hù)斷路器，三相上的不平衡負(fù)載電流流過(guò)零序電流互感器就會(huì)使脫扣器跳閘，這樣的情況建議采用4P帶漏電保護(hù)斷路器由于可以測(cè)到中性線N的電流可避免頻繁動(dòng)作跳閘。

3.4微機(jī)室電氣設(shè)計(jì)方案

微機(jī)室單獨(dú)設(shè)置配電箱，照明燈具選擇、布置、照度要求、照明回路劃分原則也與教室一樣，微機(jī)室內(nèi)的插座全部是給電腦使用，所以要根據(jù)實(shí)際電腦的擺設(shè)位置來(lái)安裝插座位置，再根據(jù)JGJ16－2008《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》10.7.9條規(guī)定一回路插座數(shù)量不超過(guò)5個(gè)來(lái)劃分回路。插座線路敷設(shè)一般為走地面線槽安裝地插，微機(jī)室地面裝防靜電地板，此部分可由專業(yè)部門(mén)來(lái)設(shè)計(jì)完成。某些微機(jī)室對(duì)電腦內(nèi)重要數(shù)據(jù)處理及保存有要求的話微機(jī)室內(nèi)還應(yīng)裝設(shè)UPS應(yīng)急電源系統(tǒng)，由UPS給微機(jī)室內(nèi)所有設(shè)備供電。UPS電池組應(yīng)安裝于微機(jī)室內(nèi)適當(dāng)位置，UPS電池組容量最好大于用電設(shè)備總?cè)萘坎⒘粲幸欢ㄓ嗔俊?/p>

3.5公共場(chǎng)所電氣設(shè)計(jì)方案

本建筑公共場(chǎng)所主要為走廊、樓梯間、前室等處，主要為普通照明，應(yīng)急照明、疏散指示負(fù)荷。照明燈具選擇高效節(jié)能型吸頂燈，燈具布置可使用原有燈位位置，保證照度為100Lx，功率密度值5W/m2即可。應(yīng)急照明、疏散指示燈具采用自帶蓄電池型，燈具平時(shí)處于充電狀態(tài)，停電時(shí)自動(dòng)投切至應(yīng)急照明狀態(tài)。應(yīng)急照明照度不低于0.5Lx，疏散指示標(biāo)志燈布置位置及距離均按規(guī)范要求設(shè)計(jì)，供電回路從本層照明配電箱引出，按規(guī)范要求配電。

3.6其他系統(tǒng)設(shè)計(jì)情況

上述為本建筑強(qiáng)電設(shè)計(jì)改造方案，本建筑弱電系統(tǒng)及消防系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)由校方委托其他部門(mén)設(shè)計(jì)，在實(shí)際施工時(shí)要結(jié)合各專業(yè)圖紙總體考慮線路走向及設(shè)備安裝，不要各自為營(yíng)，各干各的，避免出現(xiàn)設(shè)備安裝位置重疊，管線過(guò)多排列不開(kāi)等情況，從而延誤工期甚至變成金玉其外敗絮其中的工程。

4結(jié)語(yǔ)

目前大量的老舊教學(xué)樓建筑隨著改革快速發(fā)展的時(shí)代來(lái)臨需要重新改造，因?yàn)樗麄円呀?jīng)適應(yīng)不了現(xiàn)在的教學(xué)環(huán)境要求及教學(xué)質(zhì)量規(guī)定。我們通過(guò)對(duì)此教學(xué)樓電氣改造的設(shè)計(jì)方案分析得出了一些在此類工程設(shè)計(jì)的一般做法，目的在于能在以后的工作中做到規(guī)范的、系統(tǒng)的完成任務(wù)。時(shí)刻為達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化，現(xiàn)代化的教學(xué)建筑電氣設(shè)計(jì)而努力。

作者:路琦 單位:黑龍江省寒地建筑科學(xué)研究院