北京工业大学新区学科楼弱电系统设计说明.doc

近两年来，随着高等学校后勤社会化改革的迅速推进，各高等学校对原有的校内学生公寓采用了新的管理模式。各地、各高等学校积极利用社会资金，通过各种渠道，运用社会化的办法，在校外建设了一批由一所或几所高等学校共同使用的学生公寓，较大地改善了学生的生活和学习条件，受到了高等学校师生的普遍欢迎。公寓内或居室内的配置由过去满足基本生活需求的设备，到现今设有热水淋浴设施，室内预留空调插座；楼内有学生交流场所，备有电话、电视和电脑高速网络终端。笔者认为在学生公寓的设计中，应注意以下几项内容：一负荷容量的确定 在以前的学生宿舍中，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，有必要在电力负荷容量确定时，既要满足目前的负荷需求，又要保证今后510年内不落后的原则下适度超前。以下按四人标准间学生公寓列出主要电器设备（见表一），作为电力负荷容量确定的依据。学生公寓主要电器一览表 表一电器名称功率电 脑300W4电视机100W1空 调1250W1饮水机500W1电热水器15002000W浴 霸10001500W照明灯具300W其它小家电1000W合计68507850W 根据上表所列，四人标准间学生公寓家电配置的总功率约为78kW左右,综合各种家电的正常同时使用情况，一般每间公寓设备使用系数为K=0.40.5 之间，每间公寓平均负荷容量约为34kW，综合功率因数可取0.80为宜。下面以一栋七层的学生公寓（22间/层）为例来进行负荷计算：每间公寓容量：Pe=34kW,cos=0.8,Ue=0.22kV， 则计算电流Ie=Pe/Ue*cos=1722.7A, 每间公寓的进线采用6mm2。整个楼层的Pe=6688kW ，取楼层同时系数为Kp=0.8，cos=0.8，Ue=0.38kV，Ie=Pe/ 1.732*Ue*cos= 100133A每层公寓的进线采用7095mm2的低压交联电缆进线。整栋公寓的Pe=462616kW ，取楼层同时系数为Kp=0.5，cos=0.8，Ue=0.38kV，Ie=Pe/1.732*Ue*cos =438.7584A，每栋公寓的进线采用2根120185 mm2的低压交联电缆进线。上述负荷计算的依据是适度超前，考虑到现阶段的外部用电不足的实际情况和投资方对一次投资的控制，笔者认为设计人员在设计中宿舍和楼层干线进线截面按超前值预留，每栋总进线和变压器选型可以适当的减小，但应考虑远期总线和变压器的增加或调整的可能性，为适应今后的发展留有余地。 二用电管理 学生公寓的用电管理包含有电费的收费管理，用电容量的控制管理和限时供电控制管理。高校学生公寓的用电管理问题，一直是摆在高校学生公寓管理者面前的一道难题。在以前的电气设计中，大多数设计人员采用传统的电表分散或集中布置的方式，这样一来势必给学生管理人员带来以手工操作为主的学生公寓用电管理方式，信息反馈慢，工作效率低，管理质量差等缺陷。为了弥补上述设计缺陷，可采用三种解决方案。方案一采用IC卡电度表来进行电费管理，采用预付费管理方式，可解决电费收缴问题但无法实现用电容量控制和限时供电控制管理。方案二采用远传电表管理系统，通过计算机控制系统来完成电耗量的收费和未付费的用户报警及切断，该系统能解决上述的缺陷，但存在投资相对高和布线量大等不足。方案三采用智能集中电能计量管理系统所提供的一体化解决方案，该系统集电能计量、负荷控制、双重保护、收费管理、用电资料统计分析功能于一体、使抄表和收缴电费等工作被省略；采用信用卡技术进行预收费 ，实现了用户“先交钱、后消费”的现代消费模式，并可以通过用电资料统计分析来提高管理水平，在布线方面只需一控制线将所有的各层管理机柜和管理室主机相连。经过上述比较，笔者认为采用方案三最为适合学生公寓的用电管理，它能很好地解决传统管理中的不足。三接地及防雷保护学生公寓一般都属于三类防雷建筑，防雷保护一般均采用在屋面安装避雷带和避雷小针作为接闪器，利用结构柱内二根大于16或四根12的主钢筋作为引下线，上与接闪器焊接连通，下与基础地梁及桩基内的钢筋相互焊接连通，基础地梁及桩基内的钢筋相互焊接连通作为基础接地体，要求接地电阻小于1欧姆。每栋学生公寓楼均应在底层设置一二个总等电位联结端子箱（MEB），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。公寓内卫生间均设局部等电位联结端子箱（LEB），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笔者认为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。 此外，近年来随着信息技术的飞速发展，智能型学生公寓的出现，多种弱电系统纷纷在学生公寓中出现。因此，在设计中应充分考虑弱电系统的防雷接地工作，在电源方面要求总电源、楼层电源、机房电源均分级设有过电压浪涌保护装置。弱电机房内应设置等电位端子箱，由等电位端子箱采用25X4的铜排或BVR-50mm2导线作为接地干线，再从弱电机房的等电位端子箱引出12X4的铜排或BVR-25mm2导线作为接地干线，沿弱电线槽引至各楼层弱电设备竖井接地端子排。四智能系统随着信息技术的飞速发展，学生公寓已经变成课堂学习之外的生活、工作、学习、娱乐中心，智能型学生公寓的出现正好适应了这个社会需求。作为智能型学生公寓的基本硬件设施，每间学生公寓内应包含以下三种弱电子系统，分别为电话通讯系统，有线电视系统，计算机网络系统（或互联网宽带接入系统）。整栋公寓楼内，还应包含以下几个系统如背景音响广播系统、楼道监控安防系统、电能计量管理系统、火灾自动报警及联动控制系统等。五与建筑和结构专业之间的配合要求1.在设计中应向建筑专业提供智能化子系统弱电机房和强电相关的变配电设备用房的配置要求。在工程设计中应考虑的弱电机房有2个，一个是用于监控系统、广播控制系统、有线电视系统、电量计量管理系统的物业管理用房，它可以和公寓中底层的值班室合用，面积考虑3040m2；另一个是用于计算机网络、电话交接机间，作为信息控制中心的设备间，一般设置在二、三层，面积考虑2030m2。在工程设计中应考虑的强电设备用房是变配电室和配电间，一般位于自行车库层和底层，设备用房面积大小在设计中应按具体工程的设备布置情况和建筑平面来确定。2. 在设计中应向建筑专业提供强、弱电竖井的设置要求，根据规范要求强、弱电竖井应分开设置。弱电竖井的位置应保证至平面任何一点位置的计算机信息点的线缆距离不大于90米，每个竖井的面积一般按综合布线规范的要求定，通常弱电竖井并不是单纯的用于敷设弱电电缆桥架，而且要考虑放置网络机柜，弱电竖井的门应选用防火门并向外开启。考虑到学生公寓楼层用电量的增加，以前通过由底层直接埋管引至楼层配电箱的做法已经不适合，建议在设计中考虑强电竖井，主要用于敷设强电电缆桥架和有利于今后的管线调整，尺寸根据具体设计的管线布置来定。3向结构专业提供有关设备用房的荷载情况、进出建筑物管线穿越地下层剪力墙孔洞大小、数量和位置，另需提供竖井内的楼板留洞尺寸和定位。六结束语 本文仅对大学学生公寓电气设计作了一点粗浅的探讨，以上设计体会与各位同仁共同探讨，水平有限，不