北京工業(yè)大學(xué)新區(qū)學(xué)科樓弱電系統(tǒng)設(shè)計說明.doc

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近兩年來，隨著高等學(xué)校后勤社會化改革的迅速推進(jìn)，各高等學(xué)校對原有的校內(nèi)學(xué)生公寓采用了新的管理模式。各地、各高等學(xué)校積極利用社會資金，通過各種渠道，運(yùn)用社會化的辦法，在校外建設(shè)了一批由一所或幾所高等學(xué)校共同使用的學(xué)生公寓，較大地改善了學(xué)生的生活和學(xué)習(xí)條件，受到了高等學(xué)校師生的普遍歡迎。公寓內(nèi)或居室內(nèi)的配置由過去滿足基本生活需求的設(shè)備，到現(xiàn)今設(shè)有熱水淋浴設(shè)施，室內(nèi)預(yù)留空調(diào)插座；樓內(nèi)有學(xué)生交流場所，備有電話、電視和電腦高速網(wǎng)絡(luò)終端。筆者認(rèn)為在學(xué)生公寓的設(shè)計中，應(yīng)注意以下幾項(xiàng)內(nèi)容： 一．負(fù)荷容量的確定 在以前的學(xué)生宿舍中，除了必需的照明電器外，基本上沒有任何改善生活的家用電器，對電能的需求也比較小。隨著國家經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，人們的物質(zhì)生活水平不斷提高，大量的家電設(shè)備隨之進(jìn)入了學(xué)生的生活中，以前的電氣設(shè)計容量和設(shè)施已不能滿足今天的用電需求。因此在當(dāng)前學(xué)生公寓的電氣設(shè)計中，有必要在電力負(fù)荷容量確定時，既要滿足目前的負(fù)荷需求，又要保證今后5~10年內(nèi)不落后的原則下適度超前。以下按四人標(biāo)準(zhǔn)間學(xué)生公寓列出主要電器設(shè)備（見表一），作為電力負(fù)荷容量確定的依據(jù)。 學(xué)生公寓主要電器一覽表 表一 電器名稱 功率 電 腦 300W4 電視機(jī) 100W1 空 調(diào) 1250W1 飲水機(jī) 500W1 電熱水器 1500~2000W 浴 霸 1000~1500W 照明燈具 300W 其它小家電 1000W 合計 6850~7850W 根據(jù)上表所列，四人標(biāo)準(zhǔn)間學(xué)生公寓家電配置的總功率約為7~8kW左右,綜合各種家電的正常同時使用情況，一般每間公寓設(shè)備使用系數(shù)為K=0.4~0.5 之間，每間公寓平均負(fù)荷容量約為3~4kW，綜合功率因數(shù)可取0.80為宜。下面以一棟七層的學(xué)生公寓（22間/層）為例來進(jìn)行負(fù)荷計算：每間公寓容量：Pe=3~4kW,cosФ=0.8,Ue=0.22kV， 則計算電流Ie=Pe/Ue*cosФ=17~22.7A, 每間公寓的進(jìn)線采用6mm2。整個樓層的∑Pe=66~88kW ，取樓層同時系數(shù)為K∑p=0.8，cosФ=0.8，Ue=0.38kV，Ie=∑Pe/ 1.732*Ue*cosФ= 100~133A每層公寓的進(jìn)線采用70~95mm2的低壓交聯(lián)電纜進(jìn)線。整棟公寓的∑Pe=462~616kW ，取樓層同時系數(shù)為K∑p=0.5，cosФ=0.8，Ue=0.38kV，Ie=∑Pe/1.732*Ue*cosФ =438.7~584A，每棟公寓的進(jìn)線采用2根120~185 mm2的低壓交聯(lián)電纜進(jìn)線。上述負(fù)荷計算的依據(jù)是適度超前，考慮到現(xiàn)階段的外部用電不足的實(shí)際情況和投資方對一次投資的控制，筆者認(rèn)為設(shè)計人員在設(shè)計中宿舍和樓層干線進(jìn)線截面按超前值預(yù)留，每棟總進(jìn)線和變壓器選型可以適當(dāng)?shù)臏p小，但應(yīng)考慮遠(yuǎn)期總線和變壓器的增加或調(diào)整的可能性，為適應(yīng)今后的發(fā)展留有余地。 二．用電管理 學(xué)生公寓的用電管理包含有電費(fèi)的收費(fèi)管理，用電容量的控制管理和限時供電控制管理。高校學(xué)生公寓的用電管理問題，一直是擺在高校學(xué)生公寓管理者面前的一道難題。在以前的電氣設(shè)計中，大多數(shù)設(shè)計人員采用傳統(tǒng)的電表分散或集中布置的方式，這樣一來勢必給學(xué)生管理人員帶來以手工操作為主的學(xué)生公寓用電管理方式，信息反饋慢，工作效率低，管理質(zhì)量差等缺陷。為了彌補(bǔ)上述設(shè)計缺陷，可采用三種解決方案。方案一采用IC卡電度表來進(jìn)行電費(fèi)管理，采用預(yù)付費(fèi)管理方式，可解決電費(fèi)收繳問題但無法實(shí)現(xiàn)用電容量控制和限時供電控制管理。方案二采用遠(yuǎn)傳電表管理系統(tǒng)，通過計算機(jī)控制系統(tǒng)來完成電耗量的收費(fèi)和未付費(fèi)的用戶報警及切斷，該系統(tǒng)能解決上述的缺陷，但存在投資相對高和布線量大等不足。方案三采用智能集中電能計量管理系統(tǒng)所提供的一體化解決方案，該系統(tǒng)集電能計量、負(fù)荷控制、雙重保護(hù)、收費(fèi)管理、用電資料統(tǒng)計分析功能于一體、使抄表和收繳電費(fèi)等工作被省略；采用信用卡技術(shù)進(jìn)行預(yù)收費(fèi) ，實(shí)現(xiàn)了用戶“先交錢、后消費(fèi)”的現(xiàn)代消費(fèi)模式，并可以通過用電資料統(tǒng)計分析來提高管理水平，在布線方面只需一控制線將所有的各層管理機(jī)柜和管理室主機(jī)相連。經(jīng)過上述比較，筆者認(rèn)為采用方案三最為適合學(xué)生公寓的用電管理，它能很好地解決傳統(tǒng)管理中的不足。 三．接地及防雷保護(hù) 學(xué)生公寓一般都屬于三類防雷建筑，防雷保護(hù)一般均采用在屋面安裝避雷帶和避雷小針作為接閃器，利用結(jié)構(gòu)柱內(nèi)二根大于16或四根12的主鋼筋作為引下線，上與接閃器焊接連通，下與基礎(chǔ)地梁及樁基內(nèi)的鋼筋相互焊接連通，基礎(chǔ)地梁及樁基內(nèi)的鋼筋相互焊接連通作為基礎(chǔ)接地體，要求接地電阻小于1歐姆。 每棟學(xué)生公寓樓均應(yīng)在底層設(shè)置一~二個總等電位聯(lián)結(jié)端子箱（MEB），所有進(jìn)出建筑物的各種金屬管道、鎧裝電纜的金屬外皮、弱電系統(tǒng)的接地、PEN線等均應(yīng)與總等電位聯(lián)結(jié)端子箱聯(lián)結(jié)，并通過總等電位聯(lián)結(jié)端子箱與接地系統(tǒng)連通。公寓內(nèi)衛(wèi)生間均設(shè)局部等電位聯(lián)結(jié)端子箱（LEB），衛(wèi)生間內(nèi)所有外露金屬件均采用BVR-4mm2導(dǎo)線與局部等電位端子箱連接，實(shí)現(xiàn)衛(wèi)生間內(nèi)的局部等電位聯(lián)結(jié)。局部等電位端子箱位置筆者認(rèn)為應(yīng)該設(shè)在衛(wèi)生間的臺盆柜下或門后較為隱蔽和便于檢修的部位。 此外，近年來隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，智能型學(xué)生公寓的出現(xiàn)，多種弱電系統(tǒng)紛紛在學(xué)生公寓中出現(xiàn)。因此，在設(shè)計中應(yīng)充分考慮弱電系統(tǒng)的防雷接地工作，在電源方面要求總電源、樓層電源、機(jī)房電源均分級設(shè)有過電壓浪涌保護(hù)裝置。弱電機(jī)房內(nèi)應(yīng)設(shè)置等電位端子箱，由等電位端子箱采用25X4的銅排或BVR-50mm2導(dǎo)線作為接地干線，再從弱電機(jī)房的等電位端子箱引出12X4的銅排或BVR-25mm2導(dǎo)線作為接地干線，沿弱電線槽引至各樓層弱電設(shè)備豎井接地端子排。 四．智能系統(tǒng) 隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，學(xué)生公寓已經(jīng)變成課堂學(xué)習(xí)之外的生活、工作、學(xué)習(xí)、娛樂中心，智能型學(xué)生公寓的出現(xiàn)正好適應(yīng)了這個社會需求。作為智能型學(xué)生公寓的基本硬件設(shè)施，每間學(xué)生公寓內(nèi)應(yīng)包含以下三種弱電子系統(tǒng)，分別為電話通訊系統(tǒng)，有線電視系統(tǒng)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（或互聯(lián)網(wǎng)寬帶接入系統(tǒng)）。整棟公寓樓內(nèi)，還應(yīng)包含以下幾個系統(tǒng)如背景音響廣播系統(tǒng)、樓道監(jiān)控安防系統(tǒng)、電能計量管理系統(tǒng)、火災(zāi)自動報警及聯(lián)動控制系統(tǒng)等。 五．與建筑和結(jié)構(gòu)專業(yè)之間的配合要求 1.在設(shè)計中應(yīng)向建筑專業(yè)提供智能化子系統(tǒng)弱電機(jī)房和強(qiáng)電相關(guān)的變配電設(shè)備用房的配置要求。在工程設(shè)計中應(yīng)考慮的弱電機(jī)房有2個，一個是用于監(jiān)控系統(tǒng)、廣播控制系統(tǒng)、有線電視系統(tǒng)、電量計量管理系統(tǒng)的物業(yè)管理用房，它可以和公寓中底層的值班室合用，面積考慮30~40m2；另一個是用于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、電話交接機(jī)間，作為信息控制中心的設(shè)備間，一般設(shè)置在二、三層，面積考慮20~30m2。在工程設(shè)計中應(yīng)考慮的強(qiáng)電設(shè)備用房是變配電室和配電間，一般位于自行車庫層和底層，設(shè)備用房面積大小在設(shè)計中應(yīng)按具體工程的設(shè)備布置情況和建筑平面來確定。 2. 在設(shè)計中應(yīng)向建筑專業(yè)提供強(qiáng)、弱電豎井的設(shè)置要求，根據(jù)規(guī)范要求強(qiáng)、弱電豎井應(yīng)分開設(shè)置。弱電豎井的位置應(yīng)保證至平面任何一點(diǎn)位置的計算機(jī)信息點(diǎn)的線纜距離不大于90米，每個豎井的面積一般按綜合布線規(guī)范的要求定，通常弱電豎井并不是單純的用于敷設(shè)弱電電纜橋架，而且要考慮放置網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜，弱電豎井的門應(yīng)選用防火門并向外開啟?？紤]到學(xué)生公寓樓層用電量的增加，以前通過由底層直接埋管引至樓層配電箱的做法已經(jīng)不適合，建議在設(shè)計中考慮強(qiáng)電豎井，主要用于敷設(shè)強(qiáng)電電纜橋架和有利于今后的管線調(diào)整，尺寸根據(jù)具體設(shè)計的管線布置來定。 3．向結(jié)構(gòu)專業(yè)提供有關(guān)設(shè)備用房的荷載情況、進(jìn)出建筑物管線穿越地下層剪力墻孔洞大小、數(shù)量和位置，另需提供豎井內(nèi)的樓板留洞尺寸和定位。 六．結(jié)束語 本文僅對大學(xué)學(xué)生公寓電氣設(shè)計作了一點(diǎn)粗淺的探討，以上設(shè)計體會與各位同仁共同探討，水平有限，不足之處敬請賜教。 參考文獻(xiàn) 1）《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》 （JGJ/T16-92）中華人民共和國建設(shè)部 1992年 北京 2）《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》 （GB50057-94 2000年版）中華人民共和國建設(shè)部 2000年 北京 3）《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范》 （GB/T50311-2000）中華人民共和國建設(shè)部 2000年 北京