導語：大學教學樓電氣改造設計方案探討一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1工程概況

某教學樓始建于上世紀80年代，建筑面積約1.8萬m2，地上10層，高度38m。樓內主要為教室，辦公室、實驗室、微機室等。電源進線采用VLV22－3X240+1X120雙塑料絕緣鋁芯電力電纜由室外變電所引至本樓一層配電間。垂直干線及分支線路采用BV－450銅芯導線配電。接地系統采用TN－C系統。電氣線路隨著使用經過幾次調整，建筑內各種線路錯綜復雜，孔洞較多，配電箱安裝不規則，并且本建筑電氣線路使用時間較長以及原設計容量不滿足目前使用要求，線路出現老化過熱等情況，具有較大安全隱患，故需進行電氣線路改造。因為原有設計規范及設計標準已經過時且目前對教育設計要求比較嚴格，使用質量要求較高，故原設計的配電系統及電氣線路已經不能加以利用，需全部重新設計給出一套完整的設計方案。

2配電系統方案的分析

2.1系統形式及系統接地方案

原設計系統采用樹干式供電，從配電室配出垂直干線接每層配電箱，再由每層配電箱配出各回路導線接各用電設備。因為目前各教室及辦公室內比原設計增設不少用電設備，如投影儀、電視機、電腦、飲水機、空調等，使得各層用電計算負荷數倍增加，采用原有樹干式配電系統將產生干線截面過大比較不經濟，一但發生過載短路等情況電路故障面大系統不可靠，線纜截面大施工難度加大，不適應未來可能出現的容量增加等情況。所以新設計的系統方案決定采用放射式供電，由低壓配電柜給每層配電箱單獨回路供電，這樣干線截面偏小，容易改造施工，電路故障面小，系統可靠，可適應未來容量小幅增加等情況，同時方便局部線路再改造而不影響其他部分線路正常使用。每間普通教室、階梯教室、實驗室、微機室采用獨立配電箱，由每層總配電箱以放射式給獨立配電箱供電，其系統見圖1。系統接地原設計為TN－C系統，從用電安全角度出發，此系統目前已經淘汰，本建筑接地系統方案采用TN－C－S系統，滿足用電安全的同時節約了一定的材料成本。是目前比較廣泛應用的接地系統。

2.2配電系統計算

普通教室由于用電設備少所以普通教室配電箱采用單相配電，階梯教室燈具多所以階梯教室配電箱采用三相配電，實驗室、微機室由于用電設備多，容量大，獨立配電箱采用三相配電，教師辦公室由于用電量不大所以不設獨立配電箱，由本層配電箱配出照明、插座回路直接供電。走廊正常照明采用獨立回路供電，走廊應急照明、疏散指示燈具采用獨立回路供電，應急照明、疏散指示燈具采用自帶蓄電池型。通過以上思路我們首先確定各獨立配電箱的固定容量以及教師教室照明、插座容量，公共照明容量等，通過計算得出計算負荷，以此選擇相應的保護開關，配電導線以及計量設備等。這里需要特別注意的是本設計燈具主要采用高效節能熒光燈，系統cosΦ取0.9，教學樓總需要系數不小于0.8。

2.3導線選擇

進戶電纜原設計采用VLV22鋁芯雙塑料絕緣電力電纜，由于鋁芯材質導線抗氧化能力差，電阻率高，導線連接處處理不當容易產生隱患等因素目前規范已經不建議使用，所以此次改造設計進戶電纜采用YJV22鎧裝交聯絕緣銅芯電纜，此電纜的好處在于絕緣材料可靠，價格經濟，銅芯導體載流量較高且比較穩定可靠。低壓柜至各層配電箱采取YJV交聯絕緣銅芯電纜，理由同上。各層配電箱至各獨立配電箱及公共照明、插座導線采用BV－450/750塑料絕緣銅芯導線，應急照明、疏散指示配電采用NH－BV－450/750耐火阻燃型塑料絕緣銅芯導線。通過相應回路的負荷計算選擇導線截面時應滿足規范允許的電壓降要求，干線導線在選擇時其載流量考慮留有一定余量。

3各科室電氣設計方案分析

3.1普通教室、階梯教室電氣設計方案

每個普通、階梯教室單設獨立配電箱，分支回路為照明、插座、投影儀回路。首先照明燈具的選擇、布置、照度、功率密度值應滿足目前設計規范要求。照明燈具采用節能型T8蝠翼配光熒光燈，此類型燈具可提高照度的均勻度以及減少光幕反射。燈具布置時考慮課桌面及講桌面要有水平照度，黑板面要有垂直照度，并且布置時要防止出現直射眩光。主照明布置時將熒光燈縱軸與教室窗平行，黑板照明布置時將熒光燈縱軸與黑板面平行。燈具與桌面的垂直距離要大于1.7m。教室的平均水平照度值為300Lx，功率密度值為11W/m2。黑板的垂直照度值不低于平均水平照度值，教室內的照度均勻度要大于0.7。燈具布置完成后根據JGJ16－2008《民用建筑電氣設計規范》10.7.8條規定來劃分照明回路，要注意的是黑板照明燈具要單獨設開關控制。教室內考慮在黑板下設置兩個插座，高度為0.5m，講臺內部設置電腦專用插座給在講臺內部設置的教學電腦供電，電腦連接棚頂投影儀，以便教師課件演示以及平時工作用。教室內部插座數量一般不超過5個所以插座設一個回路配電。教室頂棚設吊頂式投影儀，投影儀采用單獨回路供電，以便平時控制與維護。

3.2辦公室電氣設計方案

辦公室內照明燈具同樣采用節能型T8蝠翼配光熒光燈，辦公室內照明按規則形式布置滿足規范要求照度300Lx，功率密度值11W/m2即可。辦公室照明回路從本層配電箱引來，根據JGJ16－2008《民用建筑電氣設計規范》10.7.8條規定來劃分照明回路。辦公室內插座按辦公桌的布置位置來進行設置，一個辦公桌側墻處設置一個插座，實際使用時可自行安裝插排使用。如果有公共用電設備需設置專用插座，如飲水機等。考慮到每臺辦公桌上可能設置電腦，所以根據JGJ16－2008《民用建筑電氣設計規范》10.7.9條規定辦公室內一回路插座數量不超過5個。辦公室插座回路從本層配電箱引來。普通插座安裝高度0.5m。辦公室內設置空調插座，辦公室多為20m2左右，每個辦公室內設置一臺功率為2kW壁掛式空調即可，所以每個辦公室單設一路空調插座回路，辦公室空調插座回路從本層配電箱引來?？照{插座安裝高度2.2m。

3.3實驗室電氣設計方案

實驗室單設配電箱，照明燈具選擇、布置、照度要求、照明回路劃分原則與教室一樣，這里主要考慮實驗室內試驗設備插座的設計方案。實驗室內要在每一個試驗課桌上設置單獨的單相/三相插座箱，插座箱內有兩個三相四孔插座及兩個單相二/三控插座，需要三相回路配電，這里面需要先把課桌位置布置出來，根據課桌位置布置插座箱，再根據每個插座箱2kW來考慮設計，一般4個插座箱為一回路，建議采用額定電流為25A/4P帶漏電保護斷路器保護，剩余動作電流為30mA，導線采用BV－5X6mm2。這里我要說明一下為什么帶漏電保護斷路器建議選擇為4P而不是3P，因為以往很多工程在用3P漏電保護斷路器的時候均出現頻繁跳閘動作現象，而改用4P漏電保護斷路器后就沒再發生跳閘動作情況。經過分析帶漏電保護斷路器工作原理可知，三相線L1，L2，L3穿過內部零序電流互感器，零序電流互感器的副邊線圈接中間環節以及脫扣器。正常情況下也就是無觸電或漏電情況發生時，三個相線的電流向量之和等于零，各相線電流在零序電流互感器鐵芯中產生的磁通向量和也是零，當出現漏電故障時，會出現漏電電流，此時通過零序電流互感器的一次電流向量和就會不等于零這時脫扣器就會動作跳閘，而在實驗室的插座箱可能用作于各種用電設備，而且可能同時有單相、三相設備，如果采用3P帶漏電保護斷路器，三相上的不平衡負載電流流過零序電流互感器就會使脫扣器跳閘，這樣的情況建議采用4P帶漏電保護斷路器由于可以測到中性線N的電流可避免頻繁動作跳閘。

3.4微機室電氣設計方案

微機室單獨設置配電箱，照明燈具選擇、布置、照度要求、照明回路劃分原則也與教室一樣，微機室內的插座全部是給電腦使用，所以要根據實際電腦的擺設位置來安裝插座位置，再根據JGJ16－2008《民用建筑電氣設計規范》10.7.9條規定一回路插座數量不超過5個來劃分回路。插座線路敷設一般為走地面線槽安裝地插，微機室地面裝防靜電地板，此部分可由專業部門來設計完成。某些微機室對電腦內重要數據處理及保存有要求的話微機室內還應裝設UPS應急電源系統，由UPS給微機室內所有設備供電。UPS電池組應安裝于微機室內適當位置，UPS電池組容量最好大于用電設備總容量并留有一定余量。

3.5公共場所電氣設計方案

本建筑公共場所主要為走廊、樓梯間、前室等處，主要為普通照明，應急照明、疏散指示負荷。照明燈具選擇高效節能型吸頂燈，燈具布置可使用原有燈位位置，保證照度為100Lx，功率密度值5W/m2即可。應急照明、疏散指示燈具采用自帶蓄電池型，燈具平時處于充電狀態，停電時自動投切至應急照明狀態。應急照明照度不低于0.5Lx，疏散指示標志燈布置位置及距離均按規范要求設計，供電回路從本層照明配電箱引出，按規范要求配電。

3.6其他系統設計情況

上述為本建筑強電設計改造方案，本建筑弱電系統及消防系統改造設計由校方委托其他部門設計，在實際施工時要結合各專業圖紙總體考慮線路走向及設備安裝，不要各自為營，各干各的，避免出現設備安裝位置重疊，管線過多排列不開等情況，從而延誤工期甚至變成金玉其外敗絮其中的工程。

4結語

目前大量的老舊教學樓建筑隨著改革快速發展的時代來臨需要重新改造，因為他們已經適應不了現在的教學環境要求及教學質量規定。我們通過對此教學樓電氣改造的設計方案分析得出了一些在此類工程設計的一般做法，目的在于能在以后的工作中做到規范的、系統的完成任務。時刻為達到標準化，現代化的教學建筑電氣設計而努力。

作者:路琦 單位:黑龍江省寒地建筑科學研究院