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

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近兩年來，隨著高等學校后勤社會化改革的迅速推進，各高等學校對原有的校內(nèi)學生公寓采用了新的管理模式。各地、各高等學校積極利用社會資金，通過各種渠道，運用社會化的辦法，在校外建設(shè)了一批由一所或幾所高等學校共同使用的學生公寓，較大地改善了學生的生活和學習條件，受到了高等學校師生的普遍歡迎。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)預留空調(diào)插座；樓內(nèi)有學生交流場所，備有電話、電視和電腦高速網(wǎng)絡(luò)終端。筆者認為在學生公寓的設(shè)計中，應(yīng)注意以下幾項內(nèi)容： 一．負荷容量的確定 在以前的學生宿舍中，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)備隨之進入了學生的生活中，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。因此在當前學生公寓的電氣設(shè)計中，有必要在電力負荷容量確定時，既要滿足目前的負荷需求，又要保證今后5~10年內(nèi)不落后的原則下適度超前。以下按四人標準間學生公寓列出主要電器設(shè)備（見表一），作為電力負荷容量確定的依據(jù)。 學生公寓主要電器一覽表 表一 電器名稱 功率 電 腦 300W4 電視機 100W1 空 調(diào) 1250W1 飲水機 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，四人標準間學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生公寓（22間/層）為例來進行負荷計算：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每層公寓的進線采用70~95mm2的低壓交聯(lián)電纜進線。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，每棟公寓的進線采用2根120~185 mm2的低壓交聯(lián)電纜進線。上述負荷計算的依據(jù)是適度超前，考慮到現(xiàn)階段的外部用電不足的實際情況和投資方對一次投資的控制，筆者認為設(shè)計人員在設(shè)計中宿舍和樓層干線進線截面按超前值預留，每棟總進線和變壓器選型可以適當?shù)臏p小，但應(yīng)考慮遠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 學生公寓的用電管理包含有電費的收費管理，用電容量的控制管理和限時供電控制管理。高校學生公寓的用電管理問題，一直是擺在高校學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，這樣一來勢必給學生管理人員帶來以手工操作為主的學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卡電度表來進行電費管理，采用預付費管理方式，可解決電費收繳問題但無法實現(xiàn)用電容量控制和限時供電控制管理。方案二采用遠傳電表管理系統(tǒng)，通過計算機控制系統(tǒng)來完成電耗量的收費和未付費的用戶報警及切斷，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、負荷控制、雙重保護、收費管理、用電資料統(tǒng)計分析功能于一體、使抄表和收繳電費等工作被省略；采用信用卡技術(shù)進行預收費 ，實現(xiàn)了用戶“先交錢、后消費”的現(xiàn)代消費模式，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柜和管理室主機相連。經(jīng)過上述比較，筆者認為采用方案三最為適合學生公寓的用電管理，它能很好地解決傳統(tǒng)管理中的不足。 三．接地及防雷保護 學生公寓一般都屬于三類防雷建筑，防雷保護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導線與局部等電位端子箱連接，實現(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，智能型學生公寓的出現(xiàn)，多種弱電系統(tǒng)紛紛在學生公寓中出現(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、機房電源均分級設(shè)有過電壓浪涌保護裝置。弱電機房內(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導線作為接地干線，再從弱電機房的等電位端子箱引出12X4的銅排或BVR-25mm2導線作為接地干線，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，學生公寓已經(jīng)變成課堂學習之外的生活、工作、學習、娛樂中心，智能型學生公寓的出現(xiàn)正好適應(yīng)了這個社會需求。作為智能型學生公寓的基本硬件設(shè)施，每間學生公寓內(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)弱電機房和強電相關(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網(wǎng)絡(luò)、電話交接機間，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、弱電豎井的設(shè)置要求，根據(jù)規(guī)范要求強、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位置的計算機信息點的線纜距離不大于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)機柜，弱電豎井的門應(yīng)選用防火門并向外開啟?？紤]到學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)計中考慮強電豎井，主要用于敷設(shè)強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 本文僅對大學學生公寓電氣設(shè)計作了一點粗淺的探討，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 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