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高校学生公寓的电气设计

发表时间：2020/11/9 来源：《基层建设》2020年第21期作者：亢旭红1 郭卫锋2

[导读] 摘要：本文通过某高校学生公寓的电气设计实例，对高校学生公寓电气设计中存在的问题及电气设计方案进行了系统研究和探讨，包括负荷容量得确定、用电管理、智能化等，并结合学校的实际情况，提出了学生公寓电气设计中的一些实际做法。

        1.启迪设计集团股份有限公司西安公司陕西省西安市 710000
        2.成都基准方中建筑设计有限公司西安分公司陕西省西安市 710000
        摘要：本文通过某高校学生公寓的电气设计实例，对高校学生公寓电气设计中存在的问题及电气设计方案进行了系统研究和探讨，包括负荷容量得确定、用电管理、智能化等，并结合学校的实际情况，提出了学生公寓电气设计中的一些实际做法。
        关键词：用电负荷；电能计量；配电系统；智能化系统
        引言
        高校学生公寓是学生学习、生活的重要场所，随着国家科技兴国战略的实施，国家对高等教育的投入逐年增加，改善学生居住条件势在必行。另一方面，随着公寓内用电设备的增加，学生公寓电气设计方面也向我们工程设计人员提出了更新更高的要求。从总体上既要满足它的安全性、舒适性的要求，又要节约能源，而且在设计中还要满足日后发展的需要。本文结合某高校学生公寓电气设计案例及《宿舍建筑设计规范》的相关规定，叙述了对学生公寓电气设计的一些看法。
        1配电系统
        在以前的学生公寓中，除了必需的照明电器外，基本上没有任何改善生活的家用电器，对电能的需求也比较小。随着国家经济高速发展，人们的物质生活水平不断提高，大量的家电设备随之进入了学生的生活中，以前的电气设计容量和设施已不能满足今天的用电需求。因此在当前学生公寓的电气设计中，需要综合考虑用电需求，既要满足目前的负荷需求，又要保证今后5～10年内不落后的原则下适度超前。
        本次设计中，每套学生公寓的用电设施主要考虑电热水器、空调、电脑等用电，每间公寓1个电热水器1.5kW，1个空调1.5KW，4台电脑共1.6kW，台灯、台扇等日用电器及照明，故每间学生公寓按5kW计算。计算电流Ie=Pe/Ue×cosФ=5000/220×0.9=25.25A，根据计算，对学生公寓每个房间的进户总开关脱扣额定电流取32A，进户线(L、N、PE)规格BYJ-3×10mm2 SC32。
        2用电管理
        公寓每户设置一只远传电表，集中安装在每层强电井内，并在电井外公共区域设置用电显示装置。在每只电表后分出两路，一路为单户型公寓各房间内电热水器、房灯、插座供电，采用限时控制；另一路为单户型公寓各房间内空调和卫生间照明供电，采用限流控制。这样不仅能满足学生的用电需要，每个房间电费单独计量，而且方便校方对学生的用电管理。层配电箱系统图如下：

考虑到学生的用电需要以及校方对学生用电管理的方便，公寓正常照明、插座以及电热水器回路采用限时控制，利用接触器触点控制通断。为杜绝学生夜间在限时控制回路断电后从非限时控制回路私拉电线带来一系列安全隐患，并考虑到部分负荷夜间送电的必要性，在卫生间用电回路和空调用电回路装限流断路器，以达到限流控制的目的，即使私接电器，由于使用时回路电流增大，断路器跳闸，回路会自动断电。公寓户箱系统图如下：

        3配电系统安全需求
        （1）宿舍电气系统应采取安全的接地方式，并进行总等电位联结。宿舍楼均应在配电间设置一个MEB总等电位联结端子箱，所有进出建筑物的各种金属管道、铠装电缆的金属外皮、弱电系统的接地、PEN线等均应与总等电位联结端子箱联结，并通过总等电位联结端子箱与接地系统连通。
        （2）有洗浴设施的卫生间应做局部等电位联结。卫生间内所有外露金属件均采用BVR-4mm2导线与局部等电位端子箱连接，实现卫生间内的局部等电位联结。局部等电位端子箱位置应该设在卫生间的台盆柜下或门后较为隐蔽和便于检修的部位。
        （3）电源插座应与照明分路设计；除壁挂式空调电源插座外，其余电源插座回路应设置剩余电流保护装置。分室计量的居室应设置电源断路器，并应采用可同时断开相线和中性线的开关电器。插座回路采用RCD剩余电流动作保护装置，动作电流为30mA的高灵敏漏电保护器；空调插座采用单独回路，保护装置应能同时断开相线、中性线。所有电源插座均为三线制，采用暗装安全型插座，插座的安装位置要方便学生的使用需要，且要确保学生用电安全。
        4公寓照明
        学生公寓照明设计要有利于学生活动安全和有舒适感，并且要与室内环境和谐统一。宿舍建筑设计规范中提出，“宿舍建筑的照明，应采用节能灯具”。采用节能灯具统筹考虑照度、节能//照明质量等因素，提倡在宿舍公共场所及居室内内采用三基色荧光灯管，大大提高了荧光灯管的性能，将光效提高了17%～25%左右，还有就是灯管的寿命延长了50%。
        为杜绝学生公寓公共照明采用普通开关造成的电能浪费，在学生公寓走廊采用集中控制型智能照明，便于管理人员统一管理,定时开关,节约能源。楼梯间及公共卫生间照明单独设置回路，可采用声光控制开关。
        5弱电系统
        （1）电话系统
        宿舍建筑设计规范中提出宿舍应设置电话系统、有线电视系统，居室内电话插座和电视插座应按使用要求确定”。随着信息网络的发展，智能手机已经成为人们生活的必需品，根据学生公寓的使用要求和管理方式，仅在宿舍公共活动室设置电话插座和有线电视插座，宿舍内不再设置电话插座和电视插座。
        （2）网络系统
        对于计算机系统的设置，宿舍宜设置信息网络系统。但随着信息技术的飞速发展，宿舍内设置计算机网络系统是适合宿舍的最终发展模式的，学生公寓也是课堂学习之外的生活、工作、学习、娱乐中心。
        学生公寓的网络系统由校园光纤引至管理间的交接式集线器柜，采用5类对绞电缆穿金属线槽敷设至楼层配线架，再接到各房间。户内网络线使用MP超5类屏蔽双绞线，每套学生公寓房间内设2个网络插座用于上网。与配电线路在金属线槽中的填充率不同，5类对绞电缆在金属线槽中敷设时，其电缆的总截面不应超过线槽截面的50％，根数不限。设置无线AP全覆盖系统,在公寓楼各层走廊、公共区域等处设置无线AP信息点,实现无线WIFI上网千兆路由。
        6结语
        本文是笔者对高校学生公寓设计过程中的一些体会，并重点论述了用电管理的一些重用方法，不仅满足了学生的用电需求，更杜绝了一系列安全隐患。虽然在电气设计中加人了防私拉电线的各种安全措施，但在日常公寓管理中还应加强对学生的教育，并定期对宿舍内线路进行检查，防患于未然，从根本上杜绝私接电器的行为。为了鼓励同学自觉节约用电，电费收取方法应当采用更为人性化的模式，加入经济制约因素，例如根据用电的数量分阶段计费，用电越多，电费单价越高等。
        参考文献
        [1]中国航空规划设计研究总院有限公司.工业与民用供配电设计手册.第四版[S].北京:中国电力出版社,2016.
        [2]公安部天津消防研究所.GB50016-2014建筑设计防火规范[S].北京:中国计划出版社.2014.
        [3]中国建筑东北设计研究院.JGJ16-2008民用建筑电气设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2008.
        [4]中国联合工程公司.GB50052-2009供配电系统设计规范[S].北京:中国计划出版社,2010.
        [5]中国建筑标准设计研究院.JGJ36-2016宿舍建筑设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社.2016.
        [6]中国建筑标准设计研究院.12SDX101-2.民用建筑电气设计计算及示例[S].北京:中国计划出版社.
        作者简介：姓名：亢旭红 (1988.01--) 性别：女，陕西省西安市人，学历：硕士研究生，专业：电气工程及其自动化。
        姓名：郭卫锋 (1987.10--) 性别：男，陕西省西安市人，学历：本科，专业：电气工程及其自动化。