学校建筑电气设计

学校建筑电气设计学校的建筑电气设计，应满足教学功能的要求，并有利于学生的身心健康。学校的电气设计应根据各地区气候和地理差异、经济技术的发展水平、各民族生活习惯及传统等因素，因地制宜地进行设计。基本要求根据学校规模大小，学校宜设配变电所。学校内各建筑均应设总配电箱，总配电箱的位置应便于管理和进出线方便。总配电箱电源引入处应设带隔离功能的电源总开关。当为多层建筑时,除首层设电源总开关外，各层应分别设电源切断装置。配电装置的位置和构造，应注意安全可靠，并设有防止学生意外触电的措施。室内宜采用暗线敷设。室外线路应保证安全，维护方便。总配电箱至各分配电箱宜采用放射式供电。根据教室的功能要求，可在教室内设独立的配电箱。中小学教学楼配电箱设置在安全的位置并应上锁。1.配电系统照明、插座支路的设计要求教学用房和非教学用房的照明线路应分设不同支路。教学用房照明线路支路，控制范围不宜过大，以二、三个教室为宜。门厅、走道、楼梯照明线路应设单独支路。教室设有固定黑板时，应装设黑板照明。教室内电源插座与照明用电应分设不同支路。电源插座回路应安装剩余电流保护电器。普通教室及合班教室的前后墙上应各设置一组（二孔+三孔）电源插座。校园内的插座安装高度不应低于1.8m，若低于1.8m则必须采用安全型插座。各实验室内教学用电应设专用线路，电源侧应设有切断、保护措施的配电装置。实验室电源插座宜设在实验桌上。准备室应设置电源和安全接地措施。物理实验室讲桌处应设三相380V电源插座，做光学实验用的实验桌上宜设置局部照明。化学、物理实验室应设直流电源线路和电源接线条件。生物实验室的显微镜室，在实验课桌上均应设局部照明。化学实验室内应设排风扇以及机械排风的通风柜。自然教室及教具仪器室应根据功能要求设置弱电电源插座。史地教室讲桌应设电源插座，设置简易天象仪的地理教室，其课桌宜安装局部照明。美术教室四角应各设一组电源插座。书法教室内宜设电源插座。琴房内应设电源插座，并应考虑室内音响和隔声设计。舞蹈教室内宜设吸顶灯，并应设电源插座。供盲人使用的课桌上应设安全型电源插座。语言、计算机教室在学生课桌处设三个安全型电源插座，电脑教室三个电源插座的总容量不小于400W，语言教室总容量不小于150W。教室的地面应设置暗装线槽配线。语言教室和计算机机房，应根据设备性能及要求，设置电源及安全接地、工作接地。装备电教设施的合班教室前后墙均应设电源插座。教师办公室和教师休息室应设电源插座。2、用电指标及负荷计算中小学的用电指标可按12~20W/m2计算用电量，高等学校可按20~40W/m2计算用电量，当各教室内均采用电动压缩机制冷时，用电指标应增加25~35W/m2。普通教室的一个插座可按100W计算，双管荧光灯具可按100W计算，各照明、插座回路的需要系数Kx可取0.7～0.9。学校建筑的需要系数Kx可取0.6～0.7。电能表可以分教室单独计量，以便评比和管理。3.对照明设备及控制的要求教室是教师和学生在学校期间授课与学习的场所，需要安静、明快的光环境，宜选择冷色调的光源。通常采用发光效率高、发光面积较大、眩光较少、显色指数较高(在80以上)、色温4000K～5000K的荧光灯作为教室内照明灯具的光源。荧光灯具不宜选用裸灯，应选用具有较大的遮光角，光扩散性较好，照度均匀，又能有效地限制眩光和光幕反射的灯具，例如蝙蝠翼式和一些非对称灯具配光灯具。灯具选型还应符合安全要求，并应有利于清扫和维修。为减少频闪效应对青少年眼镜的损害，荧光灯具均应采用电子镇流器。照明灯的开关控制，应考虑节电、使用方便及有利维修。教室的照明开关可集中在教室前门黑板一侧或前后门边设置。教室照明的控制应沿平行外窗方向顺序设置开关，控制一列或多列灯具或光带。黑板照明开关应单独装设。楼梯间、走廊内灯具宜采用双控。走廊照明开关的设置宜在上课后能关掉部分灯具。4.要有足够的照度和均匀度教室照明应充分利用自然光，太阳是最好的光源，可采用在教室设置足够面积的侧窗、天窗方式。夜间照明采用荧光灯时，平均照度应不低于75～100Lx，课桌面的照度均应达到300～500Lx。设计时应充分重视青少年视力的发育，宜采用控照型荧光灯具，链吊式安装。用控照型灯具吊链式安装可较方便满足桌面上的照度要求。如果教室有吊顶，可采用吸顶式安装。学习、办公房间的一般照明照度均匀度，不应小于0.7，而课桌邻近周围的照度均匀度不应小于0.5。教室里采用光带的效果比较好。通道和其他非学习、工作区域的一般照明的照度值不宜低于学习、工作区域一般照明照度值的1/3。学校建筑照明标准值（照度标准值、统一眩光值UGR、显色指数Ra）的要求，如表30-22所示。表30-22学校建筑照明标准值房间或场所参考平面及其高度照度标准值（lx）统一眩光值（UGR）显色性（Ra）备注一般教室课桌面3001980实验室实验桌面3001980美术教室桌面5001990多媒体教室0.75m水平面3001980教室黑板黑板面500-80办公室0.75m水平面3001980资料、书库0.75m水平面50-80风雨操场地面150-80饮水处、厕所、走道、楼梯间地面50-80幼儿教室、手工室桌面3001980成人教室、晚间教室课桌面5001980学生活动室地面2002280健身教室、游泳馆地面、水面3002280音乐教室桌面3001980艺术院校的美术教室课桌面7501980色温5000K手工制图课桌面7501980CAD绘图桌面3001680检验化验室0.75m工作面500198030.7.2布灯方法1.黑板照明设计黑板照明的垂直照度不宜低于教室的平均水平照度值，不低于教室的平均水平照度值的1.5倍为宜。黑板面照度不应低于500lx，黑板面上照度均匀度不应低于0.7。在黑板一侧可以设置一定容量的配电箱供教室照明、强弱电设备插座电源。黑板灯照明开关应单独设置。学生看黑板视角低，黑板照明灯不应对学生产生反射眩光和直接眩光，老师在黑板上写字或面向学生时，都不能遭受黑板灯直接眩光的影响。因此，黑板灯应选用向黑板方向投光的非对称光强的专用灯具，也可以选用遮光良好的荧光灯，并设在教师水平视线以上的仰角45º以外。黑板照明对学生视力影响很大，设计黑板灯时主要选好灯位，以防光幕反射。黑板灯的安装位置应根据灯具安装高度决定黑板灯离黑板距离。教室黑板灯布置示意图见图30-2。黑板中心水平线OA与该中心和光源连线OB形成的仰角为55º附近，垂直照度值是最高的。同时，该角度也符合黑板灯的位置应在教师水平视线以上的仰角45º以外的要求。黑板灯安装位置参照表，如表30-23所示。图30-2教室黑板灯布置示意图表30-23教室黑板灯安装位置参照表2.教室、办公室布灯平面教室、办公室等都是脑力劳动的场所，为了提高精神、减轻疲劳，应该在照明设计上提供尽可能舒适的光学环境，如没有眩光、照明的均匀度良好、光色使人镇定融洽适宜于办公和读书。常选用蝙蝠翼形配光曲线灯具或可旋转灯头的专用灯具,如图30-3，发光强度最大的地方是在荧光灯纵方向的两侧，所以在教室、多功能厅等空间内宜按图30-4布置。荧光灯的布局应注意教室课桌的摆放位置以及特别核实两边靠墙课桌的照度，教室边灯距离墙的距离宜为两灯间距L1、L2的1/1.25~1/3，并应尽量考虑灯光从课桌的左侧照入。图30-3可旋转头教室专用灯具的配光曲线格栅灯具的蝙蝠翼形配光曲线图30-4教室的布灯平面在有显示屏的教室，要控制光幕反射和反射眩光，灯具的位置不宜在工作位置的正前方，应设置在工作区的两侧，并且使灯具长轴方向与人的视线平行，以减少光幕反射及反射眩光。当放映时，常采用低亮度的灯具或上射灯具。在视觉作业的附近及房间装修表面材料宜选用无光泽的装饰材料。陈列区域可以增设局部照明。因为办公室通常是在白天使用，设计时宜充分利用自然光，以利节能。平面布灯时应单灯单控，在白天阳光充足时，可以不开靠窗户的灯。3.专用美术教室布灯要求专用美术教室要求照明灯具的显色指数比较高，显色指数Ra应不小于90，可以配备组合光源和投光灯。对于须长时间连续工作的房间及电脑显示屏等工作区域宜控制光幕反射和反射眩光。在顶棚上的灯具不宜设置在工作位置的正前方，宜设在工作区的两侧，并使灯具的长轴方向与水平视线相平行，以便减少光幕反射和反射眩光。为了防止工作台上有阴影，灯具宜设在台面的正上方。在视觉作业的临近表面及房间内的装修表面宜采用无光泽的装饰材料。4.会议室、报告厅、贵宾室、阅览室布灯要求会议室、报告厅、贵宾室等可以选用华丽的装饰灯具，与建筑装饰溶为一体。而且需要有足够的电源插座以便供扩音、摄像、放映、幻灯等电器设备用电。在大的会议室、报告厅宜设独立的配电箱。各种电源插座和与之对应的用电设备距离不应离得太远。在高大的阅览室，宜设置局部照明。灯具的位置设置在书的正上方为宜。也可以把灯直接设置在书架上。5.科学实验室照明要求科学实验建筑用房一般照明均匀度，按最低照度与平均照度之比确定，最小值不宜小于0.7。采用分区一般照明时，非实验区和走道照度不宜低于实验区照度的1/3～1/5。采用一般照明加局部照明时，一般照明不宜低于工作面总照度的1/3。科学实验建筑用房工作面上的照度标准应符合表30-24的规定。科学实验工作面上的平均照度标准表30-24房间名称参考平面及其高度（m）照度标准值（lx）备注通用实验室实验台面0.75300一般照明生物培养室工作台面0.75500宜设局部照明天平室工作台面0.75300宜设局部照明电子显微镜室工作台面0.75500宜设局部照明谱仪分析室工作台面0.75500一般照明放射性同位素实验室工作台面0.75500一般照明研究工作室桌面0.75300宜设局部照明学术报告厅桌面0.75300一般照明设计室、绘图室、打字室桌面0.75300宜设局部照明管道技术层地面75一般照明照度均匀度不应低于0.7。一般照明灯具布灯原则应采取与学生主视线相平行、安装在课桌间的通道上方，与课桌面的垂直距离不宜小于1.7m。照度标准值是指维持平均照度值，即规定表面上的平均照度不得低于此数值。根据《建筑照明设计标准》GB50034的要求，照度标准值只规定一种标准值，与CIE新标准一致，但凡符合GB50034规范的相关要求时，作业面或参考平面的照度，可按照标准值分别提高或降低一级。科学实验室需要有效限制工作面上的光幕反射和反射眩光的实验室，宜使视觉作业不处于室内光源与眼睛形成的镜面反射角上。采用光扩散性能好、亮度低、发光表面积大的灯具。增设局部照明。实验室内表面及室内设备表面为无光泽表面。光学实验桌上、生物实验室的显微镜实验桌上，以及设有简易天象仪的地理教室课桌上，宜设置局部照明。实验室(暗室除外)不宜用裸灯。通用实验室宜采用开启或带格栅直配光型灯具。开启型灯具效率不宜低于0.75，带格栅型灯具效率不宜低于0.6，实验室灯具格栅、反射器不宜采用全镜面反射材料。通用实验室宜采用荧光灯，层高大于6m的实验室宜采用高强度气体放电灯。对识别颜色有要求的实验室，宜采用高显色性光源。电磁干扰要求严格的实验室，不宜采用气体放电灯。潮湿、有腐蚀性气体和蒸汽、火灾危险和爆炸危险等场所，应选用具有相应防护性能的灯具。重要实验场所应设置应急照明灯。暗室、电镜室等应设置单色(红色或黄色)照明。入口处宜设置工作状态标志灯。生物培养室宜设置紫外线灭菌灯，其控制开关应设在门外与一般照明灯具的控制开关分开设置。照明负荷宜由单独的变压器、单独的配电装置或单独回路供电，应设单独开关和保护电器。照明配电箱宜分层或分区设置。大面积照明场所宜分段、分区设置灯控开关。管道技术层内应设照明并由单独支路或专用配电箱(盘)供电。实验室面积较大时，宜采用分区一般照明方式，有利于节能。非实验区和走道区内的照度可适当降低，考虑空间视觉舒适性，故其照度不宜低于实验区照度的1/3～1/5。视觉作业存在光幕反射、工作位置固定、工作持续时间长的实验室，光幕反射不仅影响工作效率也使人不舒适，应有限制措施。通用实验室采用荧光灯较节能，但6m以上高度的实验室如采用荧光灯，灯具数量多、维护不