中小学教学楼电气设计

关键词： 单体 教学楼 学校 系统

中小学教学楼电气设计（精选十篇）

中小学教学楼电气设计 篇1

1 变配电系统

学校一般需设变电所一座,变压器的容量可按25～50VA/m2考虑。变电所的设置可选用室外箱式变,箱变的位置尽量设于负荷中心,应考虑场地需要和对环境的影响,宜与绿化环境设计相结合。如果条件允许,也可设独立式变电所,独立变电所可设于地上或地下。

学校的一般负荷等级为三级,消防水泵应急疏散照明等重要负荷为二级负荷,消防的二级负荷按要求双电源供电,并在末端切换。变电所一路为10kV电源,另一路为380/220V备用电源,此第二低压电源可取自临近单位的无关低压。

从变电所至各单体的供电电源采用放射式供电。室外电缆敷设可采取铠装电缆直埋方式。

2 照明系统

学校电气设计中照明设计是很重要的环节,因为教室的灯具的照度和均匀度直接影响学生的视力,进而影响到教学质量和效率。

普通教室课桌面0.75m水平面上的照度为300Lx,教室荧光灯布置方向应与黑板垂直,可减少眩光和光幕反射区;荧光灯不宜选用裸灯或盒式光带形式,应选用具有较大的保护角,光输出扩散性较好,照度均匀,也能有效地限制眩光和光幕反射的灯具(如蝙蝠翼式光强分布特征的灯具)。灯具的布置应考虑其允许的距离比,使教室的水平照度具有一定的均匀度。一般纵向最大距离比取1.3;横向可取1.5。黑板照明灯不应对教师产生直接眩光,还不应对学生产生反射眩光。教室照明的控制应沿平行外窗方向顺序设置开关。

阶梯教室应根据其能容纳学生的数量多少,设置双管荧光灯。一般阶梯教室均具有多种教学方式(投影、幻灯、多媒体等),这些教学设备很可能遮挡学生的视线及投影效果,因此照明控制应具有较大的灵活性,这样需要多种照明控制方式以满足需要。

其他专业教室、办公室及行政用房的照度按其不同的要求进行设计,特别指出的是多媒体、微机教室、美术教室的光源选用显色性较好的三基色荧光灯管。图书库的照明为防止引燃图书,荧光灯具离易燃物的距离>0.5m,开放式图书库应设专用书库灯。

各专业实验室的一般照明同普通教室,但还需要在实验桌上设置供学生实验用的插座和局部照明(特别是生物实验室),目前一般实验室专用电器设置已设计了此内容,我们只需给予一个电源即可。生物实验室和化学实验室还应安装机械通风设备及电源。

应急照明主要在每层各主要出入口的门框上设安全出口标志及在走道上设置疏散指示灯,地下室的疏散走道上设置疏散方向指示灯。应急照明电源可随指示灯分散设置,也可考虑EPS应急电源集中供电。

普通教室前后墙上设组合插座各一,电视插座一个,考虑今后的发展,适当予留投影仪、电动幕布、空调的电源插座。考虑到安全性,插座均采用带保护门的类型或安装高度控制在1.8m。

普通教室要考虑设置吊扇,吊扇的位置应避开灯具的布置位置,应考虑吊扇的高度是否影响照明,并须与结构专业协商并预留吊扇钩子。

计算机、多媒体教室的用电,可预留配电箱。

3 弱电系统

弱电部分设计包括电视、电话、网络、电铃、广播等。

学校内一般均设闭路电视系统,每个教室设电视插孔,考虑到网络技术的发展,予留智能信息接入箱及投影仪的位置。前端设备一般在专用的控制室内安置。

综合布线前端设备可设于弱电机房,综合布线电缆可采用8芯双绞线,也可采用多模或单模光缆以及对绞电缆与光缆组合的混合型线缆。信息点引至信息接入箱及室外引入信息接入箱的管线予留有适当的冗余,有利于学校可持续发展。一般在教师办公室、准备室及行政用房内设多个信息点,教室前后墙上各予留信息点。

在每层楼面的楼梯间附近安装一个电铃、音乐教室设专用电铃。根据建筑的分布可在操场、附属建筑的附近设室外电铃箱。电铃在门卫通过时钟控制器进行控制。

每个教室及办公室设广播用扬声器,室外操场也需设置扬声器,扬声器均采用定压式。室内扬声器的安装高度一般离顶0.3m,室外的高度可在4m左右。在广播室内的广播扩音设备需设置单独的电源回路,教室与办公室的扬声器回路分开设置;根据需要还可分层设置。每个教室的扬声器设开关,可根据每个教室的需求进行断合。

4 防雷接地与等电位联结

学校的防雷设计应按规范,经计算后确定为第几类防雷建筑,再按照要求设置防雷装置,根据建筑设计外观要求屋顶可设避雷带或暗敷避雷带加避雷针,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。接地极利用地的钢筋网。

接地系统的制式一般采用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为综合接地体。接地电阻应该能满足小于1欧姆的要求。在电源进户处装一级电涌保护器(SPD)。有线电视引入端、电信、网络引入端设过电压保护装置。在进线配电柜处设置MEB端子板,将建筑物内保护干线、设备进线总管、建筑物金属构件进行联结,等电位联结线采用40×4镀锌扁钢,总等电位联结均采用等电位卡子。宿舍内卫生间设局部等电位箱LEB。学校的广播室、计算机房、弱电室需设置专用接地端子。

学校的计算机教室作为一般的计算机终端,防静电级别属于三级,因此须考虑防静电措施。

5 结语

中小学校的电气设计有代表性和特殊性的,在设计过程中,应对强弱电系统做好整体把握,充分考虑系统灵活性与扩展性,做好各种管线的预留。

摘要：随着社会的进步,学校的建设也越来越多,虽然学校的电气设计并不复杂,但有其一定的特殊性。教室照明设计、学校弱电系统设计是需要特别考虑的。

电气设计教学大纲 篇2

►培训效果

效果：学会多层及小高层建筑电气施工图设计；能够进入设计院从事多层及小高层建筑电气施工图设计，从事助理电气设计师工作。

►郑重申明

上课之前，必须预习。

►使用教材

《供配电工程设计指导》

机械工业出版社（翁双安等主编）《建筑弱电工程设计》

天津大学出版社（迟长春等主编）

►使用课时

12天，100课时。

►培训内容

A：设计概论（计划学时：0.25天/2学时，附加课）A1：设计程序

重点：通过讲解和结合设计深度文件让学员理解设计工作的三个阶段 1.1 方案设计 1.2 初步设计

1.3 施工图设计（补充竣工图方面知识）A2：设计内容与要求

重点：通过浅显易懂的快速方式让学员理解建筑施工图设计主要内容，从而达到了解效果

2.1 全套图纸内容 2.2 施工图的特点 A3：学习方法

重点：让学员理解在较短时间内学会建筑施工图设计的方法

3.1 理论基础知识补充 3.2 相关规范的介绍

3.3案例分析及理解（须结合规范）3.4作业实践操作 3.5作业品析

B：供配电系统(计划学时：4天/32学时)B1： 供电工程设计（粗略讲解以使学员达到了解程度）

重点：结合简单的系统概念流程图，让学员了解多层建筑的供配电系统流程和系统主要组成 1.1 供电电源与电压 1.2 高压主接线 1.3 变配电设备 1.4 低压主接线

B2： 配电系统设计（详细讲解以使学员达到掌握程度）

重点：结合规范和案例图，让学员掌握多层建筑的供配电系统组成和设计计算

2.1电源系统

2.1.1交流电源系统 2.1.2直流电源系统 2.1.3UPS/EPS电源系统 2.1.4柴油发电机系统

2.1.5市政电源/自备发电机组/蓄电池组 2.2负荷系统

2.2.1负荷等级 2.2.2负荷计算（1）设备功率确定（2）负荷统计

照明/空调/水泵/电梯/消防/弱电等（3）计算方法

需要系数法/利用系数法/单位指标法（4）计算电流 2.3电气系统

2.3.1短路电流计算 2.3.2变压器选型

2.3.3 配电方式（干线系统）

放射式/树干式 2.3.4末端配电系统

设备配电设计（水泵/空调机组/风机/锅炉/电梯/消防/弱电等）

双电源自动切换柜/动力箱/控制箱/非标配电箱等 2.4 低压线路保护及与低压电器的配合 2.4.1 线路保护

短路保护/过负荷保护/接地故障保护 2.4.2 低压电器

断路器/熔断器/接确器/热继电器/漏电保护器/低压启动器等 2.4.3 线路保护电器选择性配合 2.5 导线电缆的选择与敷设 2.5.1 电线电缆选择 2.5.1.1 线路计算电流 2.5.1.2 导线电缆类型 2.5.1.3 导线电缆截面选择

按允许温升/电压损失/短路热稳定条件选择

2.5.1.4 中性线（N线）/保护线（PE线）/保护中性线（PEN 线）截面选择 2.5.2 线路敷设

金属管/塑料管/线槽/电缆/桥架/竖井布线等 2.6变电所设计简述 B3： 作业布置及评析 3

：建筑照明(计划学时：3天/24学时)重点：结合规范和案例图，通过详细讲解让学员掌握多层建筑的照明系统组成和设计等 C1：正常照明

1.1 设计照度确定（照度标准）1.2 照明光源类型及灯具的选择与布置 1.3 照度计算（验算照度值）

1.4 照明供电线路设计、线路敷设和控制方法

1.4.1 照明配电系统设计和控制方案确定 1.4.2 照明负荷计算和电线、电缆截面计算 1.4.3 配电箱和电线、电缆选型要求 1.4.4 开关/保护电器/计量装置选择 1.4.5 线路敷设方式选择 1.5 其他照明介绍

1.5.1 室外道路照明设计 1.5.2 建筑立面照明设计 1.5.3 水下照明设计

C2： 应急照明 2.1 分类

疏散照明/安全照明/备用照明 2.2 供电方式

电网独立电源/柴油发电机/蓄电池组 2.3 线路敷设和配电保护 2.4 控制

2.5 消防应急照明系统

C3： 作业布置及评析 C ：建筑物防雷、接地与安全设计(计划学时：2天/16学时)重点：结合规范和案例图，通过详细讲解让学员掌握多层建筑的照明系统组成和设计等 D1: 防雷设计与过电压保护 1.1 防雷系统组成 1.2 防雷等级划分 1.3 防雷系统组件

接闪器/引下线/接地装置 1.4 滚球法计算避雷针的保护范围

过电压保护和电源保护器的选择 D2: 建筑接地

2.1 低压配电系统接地方法 2.2 接地装置及接地电阻计算 2.3 电力设备及电力设施的接地设置

D3: 等电位连接

总等电位连接/局部等电位连接/辅助等电位连接

D4：作业布置及评析 D 1.5

E：火灾自动报警及消防联动控制系统设计(计划学时：2天/16学时)

E1: 系统构成及主要部件功能

重点：结合简单的系统概念流程图，让学员快速了解多层建筑的火灾报警系统流程和系统主要组成及功能

E2: 系统设计

重点：结合规范和实际案例图，通过详细讲解让学员掌握多层建筑的火灾报警及联动系统设计 2.1 系统保护对象等级 2.2 火灾探测器选择和布置 2.3 手动报警按钮布置 2.4 系统形式选择

区域报警/集中报警/控制中心报警 2.5 消防联动控制设计

灭火设施/防排烟设施/防火卷帘/防火门/水幕/电梯/非消防电源控制等 2.6 火灾应急广播/消防电话布置等 2.7 消防控制中心设置和设备布置 2.8 消防供电电源 2.9 配线设计和敷设

E3：作业布置及评析 6

：有线电视及通信系统(计划学时：1天/8学时)重点：结合规范和实际案例图，通过详细讲解让学员了解多层建筑的系统设计 F1: 有线电视系统 1.1 系统设计 1.2 信号源及前端 1.3 传输系统 1.4 用户分配系统 1.4.1 电视插座的布置

1.4.2 分配网络的结构形式的确定及分配器、分支器的确定 1.4.3 分配放大器/用户终端的设计

1.4.4 电缆线路的规格及敷设 1.4.5 电源要求及防雷、接地等

F2: 通信系统 2.1 电话通信系统 2.1.1 电话插座的布置

2.1.2 电话分线盒（箱）的位置与容量 2.1.3 配线方式

2.1.4 结合要求和公用电话网，确定系统形式/中继方式/容量 2.1.5 总交接箱/用户交换机容量 2.1.6 电话站确定 2.1.7 通信电缆及敷设

2.1.8 电源要求/系统防雷与接地

2.2 计算机网络通信系统

F3：作业布置及评析 7 F

：综合布线、楼宇自动化系统（智能建筑）(计划学时：1天/8学时)重点：结合规范和实际案例图，通过详细讲解让学员了解多层建筑的系统设计

G1: 公共广播系统 1.1 广播网设计

1.2 广播设备的选择与布置 1.3 线路的敷设/供电/接地 G2: 闭路监控系统 2.1 系统设计 2.2 前端摄像

2.3 显示、记录与控制设备 2.4 传输系统 G3: 安全防范系统 3.1 防盗报警系统 3.2 门禁系统 3.3 停车场管理系统 3.4 电子巡更系统 3.5 安全对讲系统

G4: 综合布线系统

工作区设计: 工作区大小划分/信息插座数量和类型 配线子系统设计 干线子系统设计 设备间/配线间设计 G5: 建筑设备自动化系统 各子系统监控方案 编制各子系统的监控表 确定各分站的监控范围和位置 编制监控总表

确定中央站硬件/监控中心位置 确定系统的网络结构

G6: 作业布置及评析 G 4.1 4.2 4.3 4.4 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6

电 气 课 时 汇 总 表(初级班)

课程模块 课程内容

A B C D E F G 合计 设计概论 供配电系统 建筑照明

建筑物防雷、接地与安全设计

火灾自动报警及消防联动控制系统设计 有线电视及通信系统

综合布线、楼宇自动化系统（智能建筑）

计划学时

0.25天/2学时 3天/24学时 3天/24学时 2天/12学时 2天/16学时 1天/8学时 1天/8学时

12天/98学时

中小学教学楼电气设计 篇3

关键词： 《电气工程毕业设计》 毕业设计 教学设计 实践教学 交流电流测量

《电气工程毕业设计》课程是专业教学的最后一个环节，是整个电气工程及其自动化专业教学的总结，是培养学生综合运用所学知识和技能，进行工程技术和科学研究基本训练的重要教学环节，也是对大学生培养阶段教学质量的综合检验。

一、教学目的与要求

通过毕业设计环节，要突出对学生综合能力的培养和训练。要培养学生查阅和运用文献资料的能力，外语阅读和翻译能力，独立分析与思维能力，书面与口述表达能力，创新能力；结合毕业设计工作内容，有侧重地培养学生熟练进行程序设计和开发计算机应用系统的能力；培养学生树立严谨求实的工作作风。

通过毕业设计（论文），要求学生在指导教师的指导下，独立完成一项选定的设计任务或专题研究题目，最终撰写出符合要求的毕业设计（论文）。包括：（1）调查研究，查阅、收集和综合文献资料的能力；（2）进行方案论证，分析比较，制订计划和试验研究方案的能力；（3）工程设计、计算和绘图能力；（4）安装、调整和实验研究的能力；（5）总结提高、撰写毕业设计论文的能力。

二、过程组织与管理

《电气工程毕业设计》课程总学时10周，10学分，安排在第8学期进行，可以校内集中或校外进行，也可以校内、校外相结合。

第一阶段：选题。

在第7学期末，根据学生人数，教研室安排老师布置毕业设计课题，给出每个课题的《毕业设计申报表》和《毕业设计任务书》，对相关毕业设计课题的任务要求、工作内容和时间安排做好确定，并填写《毕业设计选题登记表》，组织学生进行选题。确定毕业设计课题后，老师引导学生对课题进行分析，学生查阅、收集相关文献资料，分析研究后，撰写《开题报告》和《英文翻译》，为后续的课题设计做好准备。

第二阶段：课题设计过程。

在第8学期，进入毕业设计课题的具体工作阶段。在这个过程中，学生根据任务书中的工作内容和时间安排，对每个环节进行方案的分析、论证、选择、设计和调试，每周与老师交流两次，并填写《过程管理手册》，对问题和解决方法进行总结。

在交流电流测量设计课题中，要求交流电流输入量程5A，经过信号取样电路、调理电路，采样保持电路，A/D转换电路，将采样值送单片机，计算并显示出电流有效值。

第三阶段：答辩。

由学院答辩小组负责组织毕业设计（论文）答辩工作，指定有经验的教师担任组长。

每个学生的答辩分两阶段进行：①自述的学生扼要报告自己毕业设计的内容和成果，约10分钟；②答辩小组成员提问和学生回答问题，10分钟～15分钟。每个学生答辩的总时间一般不超过40分钟，特殊情况可酌情适当延长。

通过《电气工程毕业设计》课程，学生应用已学过的专业知识达到设计任务的要求，实现从理论到实践的过程，同时在设计工程中积累经验、培养工程意识和思维方式，加强对学生创新能力、实践能力的培养，为以后工作能力的提高打好基础。

参考文献：

[1]吴萍.高职高专《液压与气动技术》实验教学探讨[J].考试周刊，2015.36.

[2]吴娟娟等.基于发变组微机保护装置的综合训练项目开发[J].考试周刊，2015.66.

中小学校电气设计探讨 篇4

为了更好地适应现代化教学的发展,学校一般宜设10/0.4k V变配电所一座。中小学校变压器装机容量按30～50VA/m2考虑,考虑到行政办公和专业教室空调用电,变压器装机容量一般会达到50VA/m2;变电所的设置可选用独立式、附设式和箱式变,如校区场地允许可设独立式变电所(一般置于学校食堂或体育馆等非教学区),但考虑到中心城区的学校一般校区并不宽裕;再加上不占据有限的绿地面积以及对环境的影响,建议变电所利用车库附设在地下室。设置变电所的地下室部位,层高要特别注意,要考虑到将来设备的运输及安装高度。如学校不做地下室,可采用地上箱式变(考虑人身安全和场地布置,不推荐此方案),但宜与绿化环境设计相结合。设计方案应取得电业部门的认可和支持。

学校里除了消防用电和应急疏散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。变电所由两个电源供电。一般一路为10kV电源,另一路为〜380/220V备用电源。高压电源作为正常负荷的供电电源;低压电源仅供消防设备及应急照明等重要负荷的备用。对就近无法得到低压电源的,可考虑EPS应急电源对重要负荷应急供电。

配电系统采用放射式与树干式相结合的方式,对于单台容量较大的负荷或重要负荷如水泵房,食堂厨房动力,通信机房等采用放射式供电;对于一般负荷采用树干式与放射式相结合的供电方式;

由变配电所引出的低压电缆采用ZRYJV-1kV交联聚乙烯绝缘、聚氯乙烯护套铜芯阻燃电力电缆;火灾时仍需继续工作的回路采用NHYJV-1kV交联聚乙烯绝缘、聚氯乙烯护套铜芯耐火电力电缆,学校各功能区一般以连廊联接,干线电缆宜在室外穿钢管埋地敷设,至各功能区后在竖井内沿桥架明敷或穿钢管沿墙暗敷。

学校的寒暑两个假期,正好避开了用电高峰,考虑到学校的特殊性,变电所的通风一般采用自然通风加人工控制的机械排风,此方案的投资较省。变电所位于地下室,还应考虑排水,地上箱变考虑安全围护。

2 照明、电力配电系统

学校的照明质量是学校最关注的问题,学校照明的主要任务是解决长距离注视黑板、近距离作笔记和阅读的视距调节问题,因此,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,满足学生和教师的视觉作业要求。同时对各类教学场所进行合理的设计,分别考虑照度水平,亮度分布,色温和显色性及眩光限制等几个方面。

普通教室课桌面0.75m水平面上的照度不低于300lx,教室荧光灯纵向布置,与侧面采光窗平行,与黑板垂直,可减少眩光和光幕反射区,并利于照明节能;荧光灯不宜选用裸灯或盒式灯具形式,应选用具有较大的保护角,光输出扩散性较好,照度均匀,也能有效地限制眩光和光幕反射的灯具(如蝙蝠翼式光强分布特征的灯具)。灯具的布置应考虑其允许的距离比,使教室的水平照度具有一定的均匀度。一般纵向最大距离比取1.3;横向可取1.5,灯具安装高度不宜低于2.8m。

另外黑板照明灯不应对教师产生直接眩光,还不应对学生产生反射眩光,因此黑板灯应选用具有向黑板方向投光的专用黑板灯具,其安装高度与黑板间距可参照如下表。

阶梯教室应根据其能容纳学生的数量多少,设置双管荧光灯。一般阶梯教室均具有多种教学方式(投影、幻灯、多媒体等),这些教学设备很可能遮挡学生的视线及投影效果,因此照明控制应具有较大的灵活性,这样需要多种照明控制方式以满足需要。

其他专业教室、办公室及行政用房的照度按其不同的要求进行设计,特别指出的是多媒体、微机教室、美术教室的光源选用显色性较好的三基色荧光灯管。图书库的照明为防止引燃图书,荧光灯具离易燃物的距离>0.5m,开放式图书库应设专用书库灯。

各专业实验室的一般照明同普通教室,但还需要在实验桌上设置供学生实验用的插座和局部照明(特别是生物实验室),目前一般实验室专用电器设置已设计了此内容,我们只需预留一个电源即可。生物实验室和化学实验室还应安装机械通风设备及电源。有条件的话,可在教师的讲台上方安装射灯和-45°倾角的镜子,以便让学生看到实验对象的水平面和垂直面。专业教室因用电点较多,宜在准备室设一分配电箱。

应急照明主要在每层各主要出入口的门框上设安全出口标志及在走道上设置疏散指示灯,地下室的疏散走道上设置疏散方向指示灯。应急照明电源可随指示灯分散设置,也可考虑EPS应急电源集中供电。

普通教室还应考虑吊扇的设置,吊扇的位置应避开灯具的布置位置,并须与结构专业协商并预留吊扇钩子。还应考虑吊扇的高度是否影响照明。

插座按照国家有关规范规定的要求设置,并设漏电保护开关进行保护。普通教室前后墙上设组合插座各一组,电视插座一个,考虑今后的发展,适当预留投影仪、电动幕布、空调的电源插座。考虑到安全性,插座均采用带保护门的安全型插座,安装高度控制在1.8m。

计算机、多媒体教室的用电,可视其教学的具体要求确定,一般每间教室可预留一分配电箱,在工程中预留管路沟槽及出线口,教室与准备之隔墙处,预留穿信号电缆用的套管。

残疾人卫生间应设置无障碍设施,包括设置紧急求助按钮和声光报警器,紧急求助按钮在残疾人卫生间马桶旁距地0.5m安装,声光报警器在残疾人卫生间外门框上方0.2m安装。

3 弱电系统

弱电部分设计内容主要包括电铃、广播、电视、电话及网络系统等。

一般在每层楼面的楼梯间附近安装一个电铃、音乐教室设专用电铃。根据建筑的分布可在操场、附属建筑的附近设室外电铃箱。电铃在门卫通过时钟控制器进行控制。

信息点的设置可根据业主的要求,但综合布线的设计应具有开放性、灵活性、可扩展性。一般在教师办公室、准备室及行政用房内设多个信息点,教室前后墙上各预留信息点,小型程控交换机设在通信机房。

每个教室及办公室设广播用扬声器,室外操场也需设置扬声器,扬声器均采用定压式。室内扬声器的安装高度一般离顶0.3m,室外的高度可在4m左右。在广播室内的广播扩音设备需设置单独的电源回路,教室与办公室的扬声器回路分开设置;根据需要还可分层设置。每个教室的扬声器设调音开关,可根据每个教室的需求进行断合。

一般学校内均设闭路电视系统,每个教室均设电视插孔,考虑到网络技术的发展,预留智能信息接入箱及投影仪的位置。前端设备一般在专用的控制室内安置。

综合布线电缆可采用8芯双绞线,也可采用多模或单模光缆以及对绞电缆与光缆组合的混合型线缆。信息点引至信息接入箱及室外引入信息接入箱的管线预留有适当的冗余,有利于学校可持续发展。

4 防雷及接地系统

学校的防雷设计应按规范,经计算后确定防雷级别,再按照要求设置防雷装置,根据建筑设计外观要求屋顶可明设避雷带或暗敷避雷带加避雷针,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。

配电系统接地制式一般采用TN-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为综合接地体。接地电阻应该能满足小于1Ω的要求。此外,建筑物内不带电的金属,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。电磁兼容是指设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中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,还应注意彼此间的相互配合。另需指出的是,电源、信号、数据、通信等屏蔽缆线除应另加专门的保护装置外,还应与保护装置一并接入等电位联接带。

值得一提的是,学校的计算机教室作为一般的计算机终端,防静电级别属于三级,因此须考虑防静电措施,上海市工程建设规范《防静电工程技术规程》(DGJ08-83-2000-J10011-2000)中6.15条规定“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,其截面应不小于100mm2,并应采用绝缘屏蔽电缆。接地主干线应引到需要采取防静电接地的区域应与设置在区域内的接地网格或闭合铜排环连接,在各个连接部位之间电阻值应不小于0.1Ω”。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《洁净厂房设计规范》(GB500073-2001),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,其铜导体截面不应小于95mm2,并应采用绝缘屏蔽电缆”,因此可采用单芯铠装电缆,截面选定为95 mm2钢带铠装作为屏蔽。计算机教室的一周敷设25×4mm接地铜排。

5 结束语

以上是对中小学校的电气设计的肤浅见解,对中小学校里的食堂、锅炉房的设计应符合相应的设计规范,这里不再讨论,不足之处敬请赐教。

参考文献

[1]天津市城乡建设委员会.GBJ99-86中小学校建筑设计规范[S].中国计划出版社,1990.

[2]上海电子工程设计研究院.DGJ08-83-2000-J10011-2000防静电工程技术规程[S].沪建建(2000)第0071号,2000.

中小学教学楼电气设计 篇5

【论文关键词】中小型泵站 环保节能 经济性平衡

随着农业现代化水平的不断提高，农业生产越来越依靠水利设施的运用，对于洞庭湖区来说，电力排灌泵站的作用尤其重要。

中小型泵站有以下特点：靠近排灌区，排灌灵活：工程简易，投资省、见效快;以低压机组为主，单机容量不大;装机台数不一，少到1台，多到十几台;建设资金主要以国投为主，地方自筹为辅。

由于地方自筹资金到位的程度无法保证，中小型泵站的建设资金往往捉襟见肘，同时。为提高泵站运行的经济社会效率。在泵站建设中必须考虑环保节能，而这往往与经济性相矛盾。因此，在设计中需要认真考虑平衡环保节能和经济适用.使设计在满足经济性要求的同时尽量采用环保节能设备及措施。以下根据自己多年泵站设计的经验。谈谈在电气设计中的几个方面平衡环保节能及降低成本所要考虑的因素。

1电压等级的确定

随着农网改造的完成，现在农用电供电半径一般都不大。供电电压等级主要有有35kV、10kV及0.4kV。其中0.4kV供电因电流大，线路损耗和用铜量显著增大，而10kV电压供电能显著降低损耗，又较35kV供电经济，宜优先选用。一般来说，为节约投资，当泵站附近有10kV或35kV线路经过时。宜通过T接的方式由系统取得电源，当附近没有线路或无法满足要求确需架设专线时，才考虑从附近变电站架设10kV专用线路。

2主接线的确定

中小型泵站主接线主要根据泵站的负荷性质及运行特点决定。因中小型泵站负荷性质均为三级负荷且容量较小，高压电源侧一般采用简单经济的线路——变压器组接线：当采用两台以上变压器运行时，也可采用单母线结线，选用的变压器的变比、阻抗电压和接线组别应相同并且容量相同或相近(其容量比不应超过3：1)，同时，为避免变压器问因环流带来的损耗和负荷分配的不平衡对变压器造成的影响，尽量不要将多台变压器并列运行。

电动机电压侧可采用单母线或单母线分段形式。当装机台数较多，考虑到运行的灵活性，电动机电压母线可采用单母线分段接线分别接多台电动机和其它受电设备。

3主要设备的选择

(1)配电变压器的选择。

在设计中选择配电变压器时.除要充分考虑其性能参数外，应根据用电负荷，合理选择变压器的容量，使变压器经济运行.不仅能节电，同时也能提高功率因数。理论上当变压器在运行中的空载损耗等于负载损耗时，效率最高，这在实际运行时很难做到.实践中可主要考虑使变压器运行在经济运行曲线或最佳经济运行曲线中，而这与变压器的台数、容量和性能参数密切相关。

国家已明文规定淘汰高能耗变压器。推广S9系列、SIO、S11系列节能变压器。SIO、S11系列变压器与S9系列相比较：损耗更低(尤其空载损耗)、噪声更低;价格与S9系列相差不大;购置S10、S11系列变压器一般只需运行25年，就能通过节能回报补偿价差。因此，设计中应优先选用S10系列或S11系列配电变压器。

变压器的容量选择要恰当，既不能过大(增加一次性投资，加大损耗)，也不能过小(无法满足用电要求，损耗也往往偏高)。一般来说，适当选择变压器的容量，使变压器的负荷率31=o.5～0.6左右时，有功功率损失最小;当变压器的负荷率13=0.75～0.8左右时，功率因数最大;当变压器的负载率13-o.45加.75时效率较高，各个方面比较经济;因此.设计中应尽量使变压器的负荷率31-_o.45加.8左右。

合理的确定变压器的台数。可以兼顾灵活性和经济性两个方面。当泵站装机台数较多(一般多于5台)，负荷波动大且间隔的时间长。或低压为0.4kV的主变压器容量大于1250kVA时(GB50053-94规定，主变压器单台容量一般不宜大于1250kVA)，可考虑选择多台变压器，以提高运行的灵活性，减少低压配电线路的电能损耗、电压损耗和有色金属消耗量;在泵站单机容量较大、负荷集中且运行合理时，亦可选用较大容量的单台变压器;在泵站装机容量小。负荷波动大的情况还可以通过选用调容变压器来减少电能损耗。

如果资金有限，只能选择1台变压器时，宜根据不同负荷运行时间的不同，按最大负荷并考虑在最长运行时间下的负荷使变压器处于经济运行状态的原则选择变压器的容量，在增加的成本较高时.则只按最大负荷来确定变压器的容量，通过在运行中合理的调度来实现变压器最大化的经济运行。

实践中常选择两台变压器，两套设备同时运行，这时每台变压器容量宜按计算负荷的60%-70%来选择，两台变压器互为暗备用。假定泵站为8台同型号机组，8台机运行时间最长，变压器在正常运行时的负载率B分别如下：

13=(40/70)%～(40/60)%一57.1%～66.7%

31=(10o/140)%～(10o，120)%71.4%～83-3%

基本上满足经济运行的要求.一次增加的投资也不大.而且.在一台变压器故障的情况下，在不考虑变压器的过负荷能力的情况下就能担负起对大部分负荷供电的任务。

(2)电机的选择。

减少电机的电能损耗的主要途径是提高电动机的效率和功率因数。因此，设计中首先应选用Y系列高效率电动机：其次，电机电压等级一般根据单机容量及技术经济比较确定，当单机容量低于200kW时选择低压电机，高于300kW时选择高压电机，单机容量(200～300)kW时选择低压还是高压电机则经技术经济比较后确定;最后，合理选择电动机的容量。使其负荷接近额定负荷并留有适当裕量，这时电机接近最佳工况点。运行效率和功率因数最高。

选择何种结构的电机也是设计中应重点比较的：鼠笼式电机结构简单、耐用、可靠、易维护、价格低，而绕线式电动机结构复杂、维护较麻烦、价格高，但绕线式电机转子绕组可通过接价格平实、易维护的频敏变阻器改善起动性能，使电机平滑起动，起动力矩也较大，因此，许多中小型泵站都采用绕线式电机来提高起动性能。但绕线式电机价格较鼠笼式电机价格贵不少，而且采用频敏变阻器起动时功率因数低。随着软启动技术的成熟，价格下降.泵站如果采用鼠笼式电机结合软起动的方式，反而可能降低造价，提高起动性能，并可节约能耗。因此，在设计选用中低压异步电机时宜优先采用鼠笼式电机(直接或软起动);对于大容量的高压电机，在水泵转速低时宜优先选用同步电机，以提高功率因数。

(3)导体和电缆的选择。

导体和电缆截面的大小，直接影响投资及电能损耗的大小：截面选得小一些，可节约有色金属和减少投资，但电能损耗增大;反之，电能损耗虽能减少，但有色金属耗用量和投资都随之增大。因此导体、电缆的截面除了满足规范要求外.应在投资、有色金属消耗与电能损耗之间达到一个最优选择。

导体材料一般按负荷性质、环境条件并综合考虑损耗及经济型等因素选择铜或铝;在绝缘材料的选择上，对于低压电缆，由于相同截面的YJV系列电缆一般较VV系列电缆载流量大一个以上等级。在电流较大时选用YJV系列电缆可能比选用VV系列电缆更为经济，同时也更为环保(4)开关设备的选择。

开关设备的节能潜力相对不大，因此泵站在设计选择开关设备时主要从经济可靠及环保角度上考虑。

高压开关设备可采用跌落式熔断器、断路器或组合电器。一般来说，按以下原则选择经济上较优：对于容量在400kVA以内的变压器，设计中选用跌落式熔断器。容量在(400—800)kVA以内的变压器。选用一般型负荷开关——熔断器组合电器，容量在(800～1250)kVA以内的变压器。选用真空断路器或频繁型负荷开关——熔断器组合电器。容量大于1250kVA的变压器则选用真空断路器。

当户外变压器容量在800kVA及以上须设置重瓦斯跳闸保护或泵站有远方操作控制要求，设计采用组合电器时应配置分励脱扣器以实现负荷开关的自动快速分闸，同时可供过载等保护跳闸用。这样重瓦斯及过载时将通过继电保护的方式使负荷开关跳闸而无须烧毁熔断器，具有一定的技术经济意义。

泵站低压断路器宜按经济可靠原则根据保护对象的不同来选择：对于电动机宜选择经济可靠的Dwl5系列电动机保护型万能式断路器：对于变压器低压配电干线的主保护，宜选择分段能力高的配电保护型万能式断路器，如ME、AE等;对于小容量的电动机以及其他小负荷则可选用塑壳断路器。由于泵站为一级配电，一般选择更为经济的热磁式就能满足正常的运行要求，因此不建议选择电子式。万能式断路器安装方式可选择固定式或抽屉式，选用抽屉式因可以取消刀开关，所以经济性并不差。

4配电形式的确定

高压配电设备可选用户外或户内设备.在实践中，主要根据变电站用地范围及主、副厂房空间的限制，考虑经济性来确定。无论采用何种形式，都必须考虑使配电设备尽量接近负荷中心，以缩短配电线路，降低线路的电能损耗、电压损耗和有色金属的消耗量。

由于箱变具有成套性强、体积小、占地少、能深入负荷中心、提高供电质量、减少线路损耗、缩短送电周期、选址灵活、对环境适应性强、安装方便、运行安全可靠及投资少、见效快等一系列优点，因此，在进行技术经济比较后中小型泵站高压配电设备可以考虑采用成套户外箱式变电站。

低压配电设备一般采用户内低压开关柜的形式。由于GGD系列低压开关柜具有柜体标准化;价格低廉;运行安全、可靠等诸多优点，因此，对于中、小泵站，一般设计中可选用经济可靠的GGD系列作为低压开关柜。

5起动方式的确定

直接起动起动设备简单，起动速度快，但是危害很大：造成对电网冲击，给设备的安全可靠运行带来威胁，缩短其使用寿命;同时过大的起动电流会使电机绕组发热，从而加速绝缘老化，影响电机寿命，并造成巨大的起动能量损耗.尤其当频繁起停时更是如此。

相对于传统减压起动方式，软起动器以体积小，转矩可以调节、起动平稳、冲击小并具有软停机功能等优点得到了越来越多的应用。由于无冲击电流，可自由地无级调整至最佳的起动电流，因此非常适用各种泵类负载。

三相晶闸管调压软启动器是新型电子软起动器，相对于磁控式和自动液体电阻式软起动器有较优越的性能.相对于变频器有较低的价格，具有起动电流小(且可根据需要设定起动电流倍数)，电压可连续平滑调节的优点。当设计采用软起动时应优先考虑选择功能简单、价格较低、操作方便、有多种运行状态的晶闸管调压软起动器采用斜坡电压起动.除能实现软起动外，在泵站变负载工况、电动机处于轻载运行时，还具有轻载节能的效果(不带旁路接触器)，在接触器旁路工作模式还可用一台软起动器去起动多台电动机，从而大大减少一次性投入。

同时，三相晶闸管调压软起动器还具有许多保护功能：过载保护功能，缺相保护功能，过热保护功能及其它功能，可以省去热继电器等设备;可读取电机的运行参数，从而可减少传感器及仪表，这也在很大程度上降低了成本。

综上所述，对于鼠笼式异步电机，当机组容量较低，满足直接(免费活动 tang)起动要求时，可采用全电压直接起动，当不满足直接起动要求时.优先采用三相晶闸管调压软起动器软起动：对于绕线式异步电机优先选用转子回路串频敏变阻器方式启动;对于同步电机则一般采用直接起动。

6无功补偿及其它

提高功率因素对降低电能损耗、提高供电质量具有重要意义。一般情况下应通过合理选择设备，提高自然功率因素来实现，在不能满足要求时或者代价太高时，必须通过进行无功补偿，提高负载和系统的功率因数，减少设备容量和功率损耗，稳定电压，提高供电质量。

另外，由于转速与流量成正比，功率与流量的三次方成正比，当水泵流量减少时，功率按流量的三次方大幅下降，采用电机的软起动方式与调速方式相结合可以进一步降低能耗：在泵站照明方式及设备选择上，采用一般照明与加强照明相结合的方式，选用成熟平价的高光效、长寿命、显色性好的光源、灯具和镇流器(采用紧凑型荧光灯或T5、T8荧光灯，宽大场所使用金属卤化物灯和高压钠灯)，也可以在节能与经济性上达到平衡。

中小学教学楼电气设计 篇6

一、结合学生实际操作能力，培养学生独立思考

实际的生产机械的电气控制线路是多种多样的，我们不可能也没有必要去一一讨论，无论多么复杂的线路，都可以认为是由基本控制线路组合而成，因此，在学生设计一个新的控制线路之前，应先引导学生复习学过的线路，然后提出新的控制要求，启发学生根据控制要求，运用学过的知识，自己动手和动脑，设计出符合控制要求的线路。再与教材中给出的线路对比，找出存在的差别，分析原因并进一步改进，最后教师再归纳、总结、讲评，讲解线路中的关键问题。通过学生的主动参与，既能使学生加深对线路工作原理的理解，又能培养学生独立分析、解决实际问题的能力。在此基础上，教师可以再提出一些新的控制要求，引导学生去思考改进线路，通过反复的训练，使学生牢固掌握各种基本控制线路，逐步提高电气控制线路设计能力。

二、结合学生实际基础，采用互动式教学，让学生尽可能多的参与到教学活动中，提高教学效果

在互动式教学过程中，教师要注意学生的主观能动性和主动参与意识的培养。当学生已经积累了一些基本控制线路，具有了一定的分析和设计简单控制线路的能力时，教师布置的任务要与学生的知识和技能水平相适应，难度适当，逐步深入，遇到问题要鼓励学生多思考，探索，注意调动学生的学习积极性。

教师可引导学生以分析线路的思路去设计线路，以提高学生的读图能力和设计能力，为以后学习和实际工作打好基础。学生在设计一个新的控制线路时，可在与学生讲清线路工作原理的基础上，给出主电路，提出对主电路的控制要求，引导学生自己去设计符合要求的控制电路，这样学生有成就感，学习兴趣自然很高，对自己所设计线路的工作原理，学生自然也能很好地理解了。

三、结合生活实际，采用多媒体教学的优势，有效促进记忆，提高学习兴趣

多媒体教学集图、文、声、像多重刺激于一体，使学生大脑、视觉、听觉等中枢神经都处于兴奋状态，相关知识在大脑中就会留下深刻印象。多媒体教学符合人类的记忆过程，多媒体展示知识空间的联系，将电气专业知识系统化和模块化，有利于学生对知识进行比较、加工、归纳，形成理解基础上的记忆。原来抽象乏味的知识变得形象生动起来，由感性认识提升到理性认识，激发学生的求知欲望和学习兴趣。

四、结合实践教学，精心备课，提高教学效率

一体化教学是近年来职业教育的方法，旨在提高被教育者的综合素质，采用理论教学与实践相结合的方法。在整个教学环节中，理论和实践交替进行，直观和抽象交错出现，突出学生动手能力和专业技能的培养，是充分调动和激发学生学习兴趣的一种教学方法。

一体化教学对教师的备课提出了更高的要求，教师课前不光要备内容，备学生，还要备材料，备场地。讲授线路时，要事先安装好示教板电路，以便上课时能利用示教板电路进行工作状态的演示，根据电路动作过程引出电路结构，分析工作原理，真正做到理论与实训教学的一体化以提高学生的学习兴趣，加强教学的直观性，实训前，不仅准备好训练用的器材，还应该准备好示范盘，以便学生在练习的过程中对配线的准确性、规范性和外观质量能有参照标准。

五、结合工作实际，注意新产品、新技术的应用，开阔学生的视野，激发学生的学习兴趣

随着科学技术的飞速发展，生产自动化程度的不断提高，电器的使用范围日益扩大，新品种，新规格不断增加，产品在不断的更新换代，教材不可能讲清所有实际工作中学生可能遇到和使用的电器，教师要结合生产实际，不断更新知识，拓宽知识面，并在教学过程中及时向学生介绍一些新知识，新的技术，和新产品在生产实际中的应用，以开阔学生的视野，激发学生的学习兴趣。

六、结合学生个别差异，做到因材施教，使每个学生的才能都得到充分的发展

当课程进行到一半内容左右时，学生的知识水平的差别可能会很大。教学过程中更应该注意学生的实际能力，教师根据实际情况对学生提出“较高要求”“一般要求”和“最低要求”，把原来统一的实习内容变为不同层次的实习内容，让不同层次的学生自主选择适宜自己的目标要求，并在学习中表现为达成目标所做出的积极行为。对基础知识扎实、学习能力强的同学，要适当给予一些难度大、有探索性的问题，以吸引其学习兴趣，以免这些学生因学习好了而失去学习的兴趣。而对部分较差的同学，应多给予指导，布置一些与其能力相适应的任务，逐步提高其学习兴趣。

中小学校电气设计浅谈 篇7

目前学校一般都有一定的规模, 应当设置一座变配电房。中小学校变压器的容量按25 VA/m2～50 VA/m2考虑, 但由于近年天气变化, 夏季炎热时间较长, 学校教室安装空调时有出现, 在进行设计时应当适当考虑空调负荷。变配电房一般结合学校的具体情况, 设置在某栋建筑物的底层或地下一层。条件容许时也可与消防水泵、生活水泵房结合考虑, 独立设置设备用房, 水泵房和水池在地下一层或半地下室, 变配电房部分在一层或部分在二层。

10KV配电系统一般采用单环网供电方式, 当然应当取得当地供电部门的同意。

变压器宜选择两台, 以使一台变压器故障时不会影响学校一二级负荷的用电。低压配电系统采用单母线分段, 二段母线间设联络开关, 手动联络。二主进开关与联络开关之间设电气、机械联锁。同时备用电源与一路正常电源形成ATS自动投切。

学校一般除消防水泵用电和应急照明等属二级负荷外, 其余负荷大部分为三级负荷。同时目前消防水系统仅设置消防栓灭火系统, 消防栓水泵电功率多为15KW左右, 这样备用电源适合采用EPS应急电源装置, 应急疏散照明采用单电源供电, 应急照明灯具自带应急供电时间大于90min的蓄电池。

2配电系统

一个新建学校常有教学综合楼、行政楼、图书馆、教工宿舍、学生宿舍、食堂、风雨球场等单体建筑。低压配电系统接地型式采用TN-S或TN-C-S系统。一般采用放射式供电方式, 低压供电, 供电电压～220V/380V。教学综合楼内照明和空调在主回路上就分开配电, 以利于学校对空调运行的管理。单个教室宜独立设置配电终端箱, 照明、插座、吊扇或底扇分开回路供电。

教学综合楼的配电含照明和空调系统, 比较容易遗漏的是计算机室、语音室、各种实验室应适当预留一定容量的三相电源。

教工宿舍配电应能满足独立单间计量要求。

学生宿舍配电设计应在设计前与学校方充分沟通, 能满足学校日后的管理要求, 可将照明和空调分开供电, 或采用智能电能管理系统或采用IC卡预付费电表, 对学生宿舍用电进行科学控制。

配电箱的安装应尽可能隐蔽安装, 尽量暗装或适当设置小配电间, 减少学生有意无意的接触机会, 以免发生伤害事故。

运动场地的主席台旁应预留一定的电源, 方便开运动会时使用。

同时在面向大门的建筑物主立面上可考虑预留电子屏电源。

导线的敷设方式, 目前比较多的是走廊采用金属线槽明装, 教室内采用穿PVC管暗敷设, 由于施工单位的良莠不齐, 设计方如未明确安装方法时, 施工完成后很难达到好的效果。设计时应与建筑、结构配合, 采用走廊线槽穿梁施工或金属线槽和其吊件喷上带有装饰效果的油漆, 效果会好很多。同时设计应尽量避免在走廊上采用双线槽 (强、弱电均设置) 。

3照明系统

学校的照明质量对学生来讲至关重要, 首先应满足学生远距离注视黑板作笔记和阅读的要求, 同时应减少眩光, 保护学生的视力。所以要努力处理好教室的照度均匀, 无明显眩光。

普通教室课桌水平照度应不小于300LX, 教室的荧光灯应垂直于黑板布置, 灯具应采用较大的保护角灯具 (如蝙蝠翼式光强分布特征灯具) , 灯具布置应考虑其容许的距离比, 使教室的水平照度均匀, 一般纵向最大距离比取1∶3;横向可取1∶5。同时灯具宜采用格栅灯具, 使坐后排的学生减少受到前排裸露灯光的眩光污染。

教室应设置专用黑板灯, 其安装高度与黑板间距可参考表1。

教室的照度特别需要注意的是美术教室照度标准应不低于500LX。

教室内应设置风扇, 风扇形式可采用吊扇和底式摇头扇, 目前已有较多的学校采用底式摇头扇, 在设置风扇的同时应预留空调电源插座, 以利于学校日后增加空调用。

教室内灯具和风扇布置均应与结构梁位充分配合, 以达到美观、合理。

教室内同时应在讲台处设置多媒体教学设备插座、电视插座、投影仪插座、电动幕插座等, 上述插座均应采用带保护门的类型。

学校的应急照明系统应充分重视, 在各出入口、走廊、楼梯间均应设置。

4防雷和接地系统

学校属于人员密集型建筑, 一般应考虑按二类防雷建筑设防。对于外露的金属构件如栏杆等应可靠与接地系统相连。

接地系统主要总等电位和局部等电位连接不应忽视, 同时计算机室、语音室等应预留接地端子板, 以方便以后局部等电位连接用。

5电话及网络系统

学校多在行政楼设置电讯机房, 电讯机房内设置电话总机、电话配线架、网络主机、网络机柜或配线架。

在教室、实验室、教室办公室、教室宿舍设置网络终端插座, 水平布线采用六类非屏蔽双绞线。水平布线距离不超90 m, 在适当位置设置网络分配线架, 垂直干线系统应采用光纤。

在教室办公室、教室宿舍、学生宿舍的楼梯间旁设置电话终端插座, 其线路可采用4芯电话线, 也可采用与网络线路相同型号规格的双绞线。

6电视系统

一般采用城市有线电视系统, 提供给教室、教师宿舍、食堂餐厅等部位。

7有线广播系统

一般在教室、教室走廊、实验室、行政楼走廊、图书馆、学生餐厅、学生宿舍走廊、室外广场设置扬声器, 采用定压传输方式, 广播室设置在行政楼。

由于目前广播系统的音乐方式的多样化, 已经可以模拟电铃声音, 大部分学校已经不再设置电铃, 用音乐或用广播模拟电铃声代替。

扬声器的设置应注意在不同的场合, 应选择不同型号的扬声器。另外承担中考或高考任务的学校, 有通过广播系统念考题的要求, 教室应考虑声强的均匀度。

同时广播线路的回路设置应合理考虑, 学校可能存在分年级通知, 所以广播回路应分区分楼层独立回路, 以方便学校管理。

8闭路电视监控系统

对于学校人员多, 管理复杂, 所以在教室走廊、学生宿舍走廊、室外广场、食堂、风雨球场等位置应设置闭路电视监控系统, 系统主机设置在门卫。对于有些学校宿舍集中或分开管理的, 在宿舍管理处还应设置闭路电视分监视器, 对其管理范围内进行监视和管理。

承担中考或高考任务的学校, 对考场有实时监控要求, 教室应安装符合考试要求的摄像机, 其监控器及主系统应安装在行政楼监考老师方便管理的场所, 而不是门卫。

9火灾自动报警系统

在《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008实施之前, 学校基本均未设置火灾自动报警系统, JGJ16-2008实施后已有部分学校设计时开始设置该系统, 虽然学校建筑基本上是外廊式建筑, 火灾危险性不高, 但由于人员密集度大, 故设置火灾自动报警系统还是有必要。同时应将广播系统联动, 及时发布相关的火灾信息。由于火灾警铃系统对火灾时不易分清火灾部位, 比较容易造成混乱, 警铃可以考虑不安装。

10节能

灯具应选用高效节能, 长寿命, 符合显色指数要求的灯具;荧光灯采用T8或T5管荧光灯, 选用电子镇流器;筒灯, 吸顶灯等采用紧凑型电子或环型荧光灯;同时照明控制应分区、分组合理控制。

摘要：随着政府对教育的投入比重逐年提高, 近年新建改建的学校也越来越多, 虽然学校的电气设计并不复杂, 但也有其一定的特殊性和重要性。下面就谈谈本人的一点心得。

谈中小学校建筑电气设计 篇8

关键词：学校,电气设计,变配电系统,校园网,节能措施

随着各个城市规模的扩大,中小学建筑的设计也越来越多。中小学电气设计由于智能化的要求越来越高,也变得越来越重要。以下内容就是以某国际学校为依据,阐述了中小学校建筑各系统的设计。

1项目简介

河南某国际学校是一所寄宿制英语教学学校,为中外合作办学,校区位于洛阳市伊滨新区。项目一期为附属初中、小学工程,总建筑面积约86 000 m2,主要由综合楼、初中食堂、体育馆、教学楼、小学食堂及体育馆、宿舍等建筑组成,最高建筑为6层。

2电源情况

本建筑室外消防水量为25 L/s,根据GB 50016-2006建筑设计防火规范第11.1.1条,本建筑消防负荷供电等级为三级,其余负荷也均为三级。从市政引来一路10 kV电源至综合楼高压配电室。我们所设计到的中小学建筑一般多为多层建筑,单体建筑体量不会太大,室外消防水量不会超过25 L/s,由单电源供电即能满足消防规范要求。

3变配电系统

校区小学部变配电所设两台变压器,均为630 kVA,初中部变配电所设两台变压器,均为1 250 kVA。本校区设备总安装容量约为6 336 kW,负荷密度73.7 W/m2,变压器总安装容量3 760 kVA(43.7 VA/m2)。本建筑低压配电采用单母线分段供电方式。正常时母联开关为分闸状态,当其中一台变压器故障时,该变压器退出运行,视负荷情况切除部分不重要负荷后再合母联开关,保证重要负荷用电。低压配电系统采用树干式和放射式相结合的混合式配电系统,对消防负荷及重要负荷采用两回路电源供电,两回路电源在末级配电箱内自动切换。

对于消防负荷,根据GB 50016-2006建筑设计防火规范第11.1.1条3款:“除本条1,2款外的建筑物、储罐(区)和堆场等的消防用电可采用三级负荷供电”,属于三级负荷,但同时还要满足《建筑设计防火规范》第11.1.5条:“消防控制室、消防水泵房、防烟与排烟风机房的消防用电设备及消防电梯等的供电,应在其配电线路的最末一级配电箱处设置自动切换装置”。要满足两条规范,就要做到单电源及末端切换。设计中若总电源采用单路380 V电源,可从总配电箱处两个回路给消防设备双电源切换箱;若10 kV电源供电,采用一台变压器时可从不同低压柜引两路电源至消防设备双电源切换箱,采用两台变压器时可分别从各自低压柜引一路电源至消防设备双电源切换箱。

4校园网的建设

根据学校管理集团公司的要求,学校校园网建设要在全国中小学做到一流水平。本设计校园网建设主要要实现学校管理的办公自动化、计算机辅助教学、现代计算机校园文化三大功能。为达到相关要求,校园网设计中选用了品牌优、规格高的硬件设备,通过一流的技术、超强的扩展性以及能覆盖学校主要建筑的校园主干网络,将校园的各类网络资源连接了起来,并与城市网络系统相连,达到在网上自我宣传和获取Internet网上教育资源的目的,形成结构合理、内外沟通的校园网络系统。

校园网建设按GB 50311-2007综合布线系统工程设计规范、GB 50174-2008电子信息系统机房设计规范等有关规范和标准设计和实施。楼宇间主干线缆采用光纤,楼内/室内布线线缆采用六类双绞线。这些光纤以中心交换机为中心,接入到各处的二级交换设备,形成了校园的千兆校园网系统网络主干类型。本设计提出具体要求,方案及设备选型由甲方委托专业公司二次设计。

主要参考设备:高性能网管型三层千兆交换机主干交换机,交换机,多模光纤,铜缆,服务器等。建议设七台服务器,主要分设功能如下:主服务器提供域名服务、工具软件库、存储学校自制计算机辅助教学软件、资料备份、存储各办公室、教研室资源等;内部服务器用于学校内部主页的发布;外部服务器用于学校外部主页的发布;数据库服务器提供学校的校园网管理系统(包括校园网管理、校园图书管理)的数据存储服务;学生服务器(Intel)提供学生上计算机课练习及存储作业、作品等服务;资源服务器(Intel)存放我校购置的各种教学资源,同时兼做学生上INTERNET代理服务;视频服务器(Intel)用于存储本校的一些音乐、视频资源。

校园网的建立和现代教育技术的发展,不仅改变了传统的教育方式和方法,更促进了教育思想和观念的转变。这也是设计师在以后校园设计中应该重点注意的地方,即使由于经费不足暂不能上校园网系统的工程,也要在设计中预留线路通道,为以后的校园网建设提供方便。

5广播及安防设计

根据规范要求和使用需要设置了校园的广播系统,小学教学楼和初中教学楼分设各自教学广播,一楼设广播室;各宿舍楼设独立广播,在一层值班室设各自广播设备,综合楼广播平时广播与消防广播结合使用,应及时强制切换到消防广播,广播设备设于一层消防控制室;综合楼一层监控室设校区综合广播设备。校区操场设大功率壁挂音响,主干道设草坪音响,各单体建筑内设吸顶嵌入式音响。在初中综合楼一层设监控中心(面积约120 m2)。校区安全防范系统主要由出入口控制、摄像监控、电子巡更、周界防卫探测等组成。单体建筑出入口及各楼层、校区道路及各大门设固定摄像头,单体建筑大空间、校园广场及操场设高速球摄像头。校园广播和校园安全防范系统是校园安全管理的重要一环,设计中也应该重点体现。校园安全防范系统是以维护社会公共安全为目的,综合运用安全防范技术和其他科学技术,为建立具有防入侵、防盗窃、防抢劫、防破坏、防爆安全检查等功能的系统而实施的工程。

6节能措施

在校区中心建筑(综合楼)内设校区高压配电室,负责学校幼儿园、小学、初中、高中的配电,在各区中心区设变配电所,减少低压线路供电半径、降低了线路损耗。各变电所集中装设电容补偿柜,将功率因数补偿到0.95以上,减少了无功功率损耗。选择了高效节能的SCB10型变压器,变压器负载率约85%,使之长期在经济状态下运行,提高了变压器的技术经济效益,减少了变压器空载损耗和负载损耗。选用了具有较高反射比反射罩的高效灯具,优先选择了开启式直接照明灯具,照明光源选用三基色荧光灯,走道、楼梯间、卫生间采用紧凑型荧光灯光源,采用了节能型电子镇流器,功率因数补偿到0.9以上。宿舍热水采用了集中太阳能,宿舍太阳能采用独立系统,由太阳能电池组件、逆变器、保护开关、控制器、储能装置(蓄电池组)等组成。此外还选用了室外太阳能路灯。

7火灾报警系统设计

中小学建筑一般为多层建筑,根据GB 50116-98火灾自动报警系统设计规范及GB 50016-2006建筑设计防火规范可不设火灾自动报警系统。但该校小学体育馆及初中综合楼设有防火卷帘及防排烟设施,考虑到其重要性和联动要求,小学体育馆及初中综合楼设置了火灾自动报警系统。建筑消防保护等级均为二级。火灾自动报警系统采用集中报警系统,消防控制室设于综合楼内。

中小学教学楼电气设计 篇9

关键词：电气虚拟教学,Cult3D,互动性

随着武器装备信息化程度的提高, 电气系统越来越复杂, 因此对装备电气教学训练提出了更高的要求。目前, 装备电气教学一般是采用书本教材、挂图结合实装的方式[1], 但这种方式面临诸多问题:

(1) 电气设备连接关系复杂, 一张电路图往往涉及多个电气设备, 而这些设备在武器装备内部又并非在同一空间位置;

(2) 在训练场地进行实装教学, 不易于学生理解电路原理;而在课堂上脱离实装学原理, 又难以弄清电子元器件在装备上的具体位置;

(3) 由于装备数量和训练场地有限, 学生的操作实践难以保证, 训练效率低下;

(4) 装备电气功能结构复杂, 造价昂贵, 对装备的拆卸容易造成设备损坏。

因此, 需要从装备电气教学的手段和方法上进行创新, 开发符合学生实际需求的教学设备和手段。随着计算机软硬件技术的迅速发展, 基于虚拟现实技术装备电气教学系统可以解决传统教学的诸多问题, 能极大提高学习效率, 对培养“技指结合”的学生、提高学生的装备维修能力有着重要意义。

1“武器装备电气系统”虚拟教学系统

我教研室开设的武器装备电气系统系列课程包括电气原理、故障诊断和模拟训练3个子课程。为了将原理教学和训练教学更加紧密地联系起来, 开发了武器装备电气系统虚拟教学系统。该系统由电气原理、虚拟装备结构、虚拟电路板和虚拟仪器四大功能模块组成 (如图1所示) 。

(1) 电气原理模块主要展示传统的电气教学元素, 包括装备电气原理讲解、电路图浏览、视频、课件的播放等。

(2) 虚拟装备结构模块主要用于装备外观、内部结构的教学, 学生可以在装备内部进行虚拟漫游, 熟悉电气设备在装备内部的空间位置, 也可以对电气设备进行分解、结合, 掌握电气设备的正确拆装步骤。

(3) 虚拟电路模块用于模拟实际电路板的电气属性、连接关系、测试热点等, 学生通过与界面的交互, 了解电路原理图与实际设备的对应关系。例如点击原理图上的某个元器件, 便可查看该器件具体位于哪个电气箱体的哪块电路板上以及它其他元器件的实际连接关系如何。

(4) 虚拟仪器模块用于模拟实际仪器的测试效果, 可以对虚拟电路板上的测试点进行电气测试, 并能模拟实际仪器的换挡、读数和波形等, 避免了真实测试操作的危险性和破坏性。

系统采用Borland Delphi 7.0编程工具与Cult3D三维虚拟技术, 实现装备电气教学的动态交互设计, 完成三大虚拟模块的功能需求。

2 虚拟教学系统设计流程

3DS Max和Cult3D是两个不同的应用软件平台, 装备电气三维模型的建立是在3DS Max软件上完成 (格式为“*.max”) , 模型交互动作是在Cult3D软件中编辑完成的, 最终具有交互动作的产品 (*.co) 要发布到Delphi软件平台上使用。Cycore公司提供的Cult3D Exporter和Cult3D Viewer两个插件分别用于3DS MAX向Cult3D Designer (*.max->*.c3p) 和Cult3D Designer向Delphi (*.c3p->*.co) 3个软件平台接口的格式转换 (如图2所示) 。

武器装备电气系统虚拟教学系统采用3DS Max+Cult3D+Delphi来实现学生与模型的交互, 具体方法如下:

2.1 构建静态模型

教学系统的虚拟环境首先要构建被观测对象的静态模型, 即某型号装备电气系统的三维模型, 使其能够逼真地展现实装备电气设备的外观。本系统采用3DS Max 2010软件制作模型的立体几何形态和外观材质, 细节部分的材质采用实物照片贴图方式, 从而生成电气设备的三维静态模型文件, 即“*.max”文件。

2.2 动态模型设计

为了使学生更加直观地理解装备电气系统的构成、连接关系和组装方式, 需要对静态模型进行动态设计, 转换成动态模型, 提高学生的操作兴趣和虚拟现实的沉浸感。

Cult3D是Cycore公司开发的一种3D网络技术, 它可以把图像质量高和速度快的交互、实时物体送到所有因特网用户手上。Cult3D技术可以做到档案小、真实互动、跨平台运用, 并有优秀的三维质感表现[2]。

本系统采用Cycore公司提供的Cult3D Exporter插件将“*.max”文件转换为Cult3D Designer软件可以操作的“*.c3p”文件。

在Cult3D Designer里对静态模型进行旋转、缩放和拖动的动作设计, 针对不同的模型, 设计XYZ坐标旋转轴点、鼠标敏感度和响应速度;并且通过制订模型配件的约束路径, 设计用户对设备的拆卸动作。图3是Cult3D Designer软件中对某电气设备拆分动作的映射图。

动态模型生成的最终文件输出为 (*.co) 压缩文件, 该格式文件占用空间小, 可嵌入HTML网页或Word, PPT, Acrobat等多媒体应用软件中。

2.3 教学系统交互功能的实现

武器装备电气系统虚拟教学系统采用Borland Delphi 7.0软件开发, 并选用Active X技术完成对“*.co文件” (动态模型) 的调用。

Active X控件是一组采用COM (Component Objec Model, 部件对象模型) 使得软件部件在网络环境中进行交互的技术集, 可嵌入到包容器宿主应用程序中, 与开发平台无关[3]。本系统采用显示调用动态链接库的方法实现动态模型到Delphi软件平台的嵌入。

3 应用情况和实践效果

学生在学习武器装备电气系统的电气系统总体结构时, 可使用本系统的虚拟装备结构模块, 浏览电气设备在装备上的空间位置, 并直接进行拆装操作。图4所示为学生对某电气设备的拆装过程, 可在提示模式下根据提示步骤进行操作, 也可在考核模式下进行考核。

学生在学习电路原理时, 可通过电路图直接切换到虚拟电气设备中进行电气连接关系查看, 也可以直接对设备的正常状态或故障状态下进行虚拟测量。图5所示为学生使用虚拟万用表测量某虚拟电路板。

武器装备电气系统虚拟教学系统提供了逼真的学习交互环境, 使电气知识更加形象化, 克服了二维电路图、照片等局限, 在教学中能让学生有身临其境的感觉。Cult3D技术的引用使该系统具有较好的开放性和良好的网络传输性, 可为学生提供课余时间的练习机会, 能较好地培养学生动手操作设备仪器的能力, 可缩短学生实装操作训练的时间, 提高训练效率;同时可防止装备在不当操作中的损坏和由于频繁使用造成的零件磨损, 减少训练经费的开支。

在教学实践中, 分成A, B两组学生进行教学, A组运用武器装备电气系统虚拟教学系统, B组不运用。对这两组学生进行的调查可以发现, 有条件 (接触网络, 有计算机) 且应用武器装备电气系统虚拟教学系统进行操作练习的学生, 在实装训练过程中, 其积极性、出错率、训练成绩等方面和其他学生明显不同, 其动手能力和空间想象能力也明显高于其他学生。

参考文献

[1]何嘉武, 赖煜坤.武器装备虚拟维修训练系统设计与实现[J].科技导报.2010, 28 (24) :71-74.

[2]苏威洲, 童仲豪, 叶翰鸿.实现网络三维互动:Cult3D应用指南[M].北京:清华大学出版社, 2001.

中小学教学楼电气设计 篇10

关键词：民用建筑物,漏电保护,配电装置,电气设计

漏电保护器 (RCD) 在我国应用已多年, 积累了不少经验。但是在中小型民用建筑物, 特别是住宅的电气设计中, 应用尚不够重视。由于强制性国家标准《住宅设计规范》 (GB50096-1999) 自1999年6月1日起实施, 进一步强调了居民用电的安全性和可靠性。因此, 我们应重视中小型民用建筑物供配电线路设计中对漏电的保护。

1安装漏电保护器的必要性

接地故障 (接地短路) 有金属性和电弧性两种形式。故障点熔焊, 故障点阻抗可忽略不计的接地故障为金属性接地故障。这时设备外壳对地故障电压Uf为PEN线和PE线上电压降之和

式中Id一接地故障电流 (A) ;

UO一相电压 (220V)

PL、ZPEN、ZPE-各为相线、PEN线、PE线阻抗 ()

ZS-接地故障回路总阻抗 ()

计算中忽略了变压器阻抗。如果相线和PEN线截面相同, 则ZPEN+ZPE=ZL

考虑建筑物内等电位联结减少触电压的作用, 按IEC61200-413间接接触防护咱动切断电源标准, 一般情况下, 可减少约20%的接触电压, 则接触电压UC为:

UC=0.8Uf 0.8*110=88V>50V;此UC足以引起人身电击事故。因此, 金属性接地故障能使设备外壳带危险接触电压, 其主要后果是人身电击。

当故障电流Id足够大时, 回路首端的过流保护器 (断路器、熔断器) 也能瞬间动作, 避免事故的发生。但Id值不仅与线路截面、长度有关, 也与线路连接质量、布线方式以及维护管理水平等难以估量的因素有关, 所以靠过流保护电源并不可靠。这就是不论TT系统还是TN系统, 要求在手握式、移动式设备供电的插座回路上必须安装额定动作电流Ion大于30m A的瞬动漏电保护器的原因所在。发生接地故障时, 故障点不熔焊而是产生电弧、电火花 (密集的电火花即是电弧) 的接地故障为电弧性接地故障。电弧、电火花具有很大的阻抗, 它限制了接地故障电流Id, 使过流保护电器不能动作或延缓许久才能动作, 但故障点或连接不良的PE线接头上通过Id时迸发的电弧、电火花的局部高温可高达2000-3000℃很容易引燃近旁可燃物质, 引起电气火灾。

由于故障电弧的阻抗大, 220V相电压大部分降落在电弧上, 分配在线路上的电压降大大减少, 其结果是UC和Uf大大小于50V, 因此电弧性接地故障只能引起电气火灾而不会招致人身电击事故。

2安装两级漏电保护器

只在插座回路上安装漏电保护器的做法不能防范插座回路以外电气线路和设备电弧性接地故障引起的电气火灾, 为此应按IEC60364-4-482 (火灾防护) 和我国《低压配电设计规范》 (GB50054-95) 要求, 在电源进线上再安装一线漏电保护器, 其额定动作电流一般为300m A, 并带有约0.15s的延时, 以与插座回路上的漏电保护器有选择性配合。增加这一级漏电保护器对电气投资虽略有增加, 但对防范常见多发的危险接地电弧火灾却是至关重要的。另外不实现地建筑物配电线路电弧性和金属性的接地故障进行保护。

3四级和二级漏电保护器的应用

电气安全的一个基本要求是尽量减少开关电器的级数和触头数以及线路的连接点。开关触头之类的活动连接和线路的固定连接由于种种原因都可能因导电不良而成为事故起因, 而三相回路中的中线线导电不良危险尤甚, 这是因为中性线导电不良时设备依然运传, 隐患不易被发现, 当三相负荷严重不平衡时将导致三相电压也严重不平衡而烧坏单相设备。所以, 应尽可能限制在中性线增加触头。

目前存在一种误解, 即认为由于三相负荷不平衡, 而中性线截面又小于相线截面, 为防中性线过截而装四极开关。但IEC364-4-473 (过电流防护措施) 标准和我国低压配电设计规范都规定不必为此断开中性线, 只需在中性线上装设过流检测元件来断来三根相线, 使中性线不再有电流, 过载问题自然迎刃而解了。另一种误解, 即认为带有单相负荷的三相漏电保护器应采用四极的。其实漏电保护器的标准名称是“剩余电流动作保护器”, 它只能在回路中出现剩余电流 (如绝缘损坏引起的对地泄漏电流) 时动作, 而与回路不平衡电流毫不相干。因此, 这些误解造成了现时一些四级漏电保护器的应用过滥。

四级 (单相为二极) 漏电保护器主要用于TT系统。TT系统回路有一相发生接地故障, 故障电流Id在电源接地电阻Rb上产生电压降, 使中性线带故障电压Uf-Id*Rb, 因中性线是绝缘的, 此Uf一时并不引起事故, 但此时若电气设备又发生碰外壳接地故障, 漏电保护器跳闸, Uf将沿着图中虚线所示路径传导致设备外壳。因中性线未被切断, 如果Uf大于50V, 则漏电保护器跳闸后仍难免发生电击事故。如果TT系统采用的四级或二级漏电保护器, 则在断开线的同时中性线也被断开, 从而切断Uf的传导路径, 事故就不致发生。TN-C系统因不允许PEN线通过漏电保护器而无法装设漏电保护器。TN-S和TN-C-S系统内设备外壳与N线相连通, 不存在上述漏电保护器动作后外壳反而出现故障电压的问题。由此可知, 四级或二级漏电保护器的应用与被保护回路三相负荷是否平衡无关, 而与回路接地系统类型有关。

4采用电子式漏电保护器应注意的事项