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《教育建筑电气设计规范》JGJ 310-2013

4413

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1总 则

1  总 则


1.0.1  为贯彻执行国家关于学校建设的法规,使教育建筑电气设计适应国家教育事业的发展,满足

学校正常教育教学活动的需要,制定本规范。

1.0.2  本规范适用于新建、扩建和改建的各级各类学校校园电气总体设计及供教学活动所使用建筑物的电气设计。

1.0.3  教育建筑电气设计应安全可靠,技术先进,经济实用,节能,易于维护。

1.0.4  教育建筑电气设计除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。

2术语和代号

2.1 术 语

2.1  术 语


2.1.1  教育建筑  educational building

        供人们开展教学及相关活动所使用的建筑物。

2.1.2  专用实验室  special experiment room

        有特定环境要求,以精密、大型、特殊实验装置为主或专为某种科学实验而设置的实验室。

2.1.3  多媒体设备  multimedia equipment

        将声音、图像、图形、文字、视频等各种媒体进行组合处理的视听设备。

2.2 代 号

2.2  代 号


        BBS           电子公告牌系统                      Bulletin Board System

        CP              集合点                                    Consolidation Point

        HFC           光纤/同轴电缆混合网络       Hybrid Fiber Coax

        IP               因特网协议                             Internet Protocol

        ISDN          综合业务数字网                     Integrated Services Digital Network

        VSAT         甚小口径卫星通信系统          Very Small Aperture Terminal

3校园电气总体设计

3.1 一般规定

3.1  一般规定


3.1.1  校园电气总体设计应与校园总体规划相协调,并应根据学校的规模和发展规划,在满足近期使用要求的同时,兼顾未来发展的需要。

3.1.2  校园电气总体设计应根据学校的等级及类型,满足校园内不同性质建筑物的使用要求。

3.1.3  校园电气总体设计应根据各地区的气候和地域差异、经济技术的发展水平,合理规划确定建筑电气相关系统。

3.1.4  校园电气总体设计应符合现行国家标准《城市配电网规划设计规范》GB 50613、《供配电系统设计规范》GB 50052、《智能建筑设计标准》GB/T 50314和《城市工程管线综合规划规范》GB 50289等的有关规定。

3.2 供配电系统总体设计

3.2  供配电系统总体设计


3.2.1  校园供配电系统总体设计应根据校园内的负荷性质及重要性、用电容量、使用功能、管理模式、当地电源条件及电网规划,合理确定校园供配电系统的负荷等级、系统结构和配变电所的分布及规模,并应提出实施方案。

3.2.2  校园供电电压等级应根据用电容量、供电距离、用电设备特性、当地公共电网现状及其发展规划等因素,经技术经济比较后确定。

3.2.3  校园供配电宜自成系统,且系统应简单可靠,并便于管理和维护。

3.2.4  小负荷的学校用户,宜接入地区市政低压电网。

3.2.5  校园用电负荷可根据校园的功能分区和建筑的使用功能分类,并结合学校的工作性质及作息时间的特点,按单位指标法进行预测。校园的总配变电站变压器容量指标,可结合学校等级、类型,按表3.2.5确定。


表3.2.5 校园的总配变电站变压器容量指标

注:本表不含供暖方式为电采暖的学校。

3.2.6  学校总配变电所宜独立设置,分配变电所宜附设在建筑物内或外,也可选用户外预装式变电所。

3.2.7  校园高压配电系统宜根据负荷等级、容量、分布及线路路径等的情况,采用辐射式接线或环式接线。

3.2.8  配电变压器负荷率不宜大于85%。当低压侧电压为0.4kV时,单台变压器容量不宜大于1600kVA。对于预装式变电所变压器,单台容量不宜大于800kVA。

3.2.9  供配电系统线路在校园内敷设宜采用电缆地下敷设的方式,并应根据校园地形、道路、地下管网等情况合理布局。

3.2.10  高等学校校园宜设置电能管理系统。

3.3 智能化系统总体设计

3.3  智能化系统总体设计


3.3.1  校园智能化系统应根据学校的等级及类型、规模、管理模式和业务需求进行配置,并应适应教学、科研、管理以及学生生活等信息化应用的发展,为教学、科研、办公和学习环境提供智能化系统的基础保障。

3.3.2  校园智能化系统的规模应结合学校近期和远期规划进行确定,并应制定分期实施方案。智能化系统应具有可扩展性、开放性和灵活性。

3.3.3  校园智能化系统应结合市政条件和校园管理,统筹布设校园信息设施系统、信息化应用系统和公共安全系统等的总机房,并宜附设在适宜建筑物内。

3.3.4  校园的通信接入系统宜结合学校具体需求并根据电信运营商的要求,设置固定通信机房、移动通信基站机房等一个或多个通信专用机房,或直接由校外市政通信机房接入固定通信。当设有固定通信综合业务数字程控用户交换机时,其容量应结合校园的实际需求以及近远期的发展规划进行确定。

3.3.5  当一个学校有多个校区时,学校的信息网络系统应能实现多校区网络系统的互联。

3.3.6  校园一卡通系统、安全技术防范系统等宜设专网。

3.3.7  智能化系统线路在校园内宜采用地下敷设的方式,并应合理布线,与校园供配电系统及其他基础设施系统协调路径。

4供配电系统

4.1 一般规定

4.1  一般规定


4.1.1  本章适用于教育建筑中电压为35kV及以下供配电系统的设计。

4.1.2  供配电系统的设计应满足教育建筑的供电质量要求,保障学校正常的教学秩序和师生的安全。

4.1.3  供配电系统的设计应符合国家现行标准《供配电系统设计规范》GB 50052及《民用建筑电气设计规范》JGJ 16的有关规定。

4.2 负荷分级

4.2  负荷分级


4.2.1  教育建筑的用电负荷,应根据对供电可靠性的要求及中断供电在对人身安全和经济损失上所造成的影响程度进行分级。

4.2.2  教育建筑的主要用电负荷分级应符合表4.2.2的规定。


表4.2.2 教育建筑的主要用电负荷分级

注:1  除一、二级负荷以外的其他用电负荷为三级。

           2  教育建筑为高层建筑时,用电负荷级别应为表中的最高等级。

4.2.3  教育建筑中的消防负荷分级应符合国家现行有关标准的规定。安全技术防范系统和应急响应系统的负荷级别宜与该建筑的最高负荷级别相同。

4.2.4  高等学校信息机房用电负荷宜为一级,中等学校信息机房用电负荷不宜低于二级。

4.3 供配电系统

4.3  供配电系统


4.3.1  当教育建筑用电设备总容量在250kW及以上时,宜采用10kV及以上电压供电;当用电设备总容量低于250kW时,宜采用0.4kV电压供电。对于地处工厂的学校,当选用6kV电压供电经济合理时,宜采用6kV供电。

4.3.2  配变电所位置选择,除应符合现行行业标准《民用建筑电气设计规范》JGJ 16的规定外,还应符合下列规定:

        1  不宜设置在人员密集场所;

        2  应满足实验室的工艺要求;

        3  不应设在有剧烈振动或有爆炸危险介质的实验场所。

4.3.3  附设在教育建筑内的变电所,不应与教室、宿舍相贴邻。

4.3.4  当教育建筑为多功能的综合体时,其供配电系统应根据建筑使用功能,分区合理、简单可靠,并应减少配电级数。

4.4 负荷计算

4.4  负荷计算


4.4.1  方案设计阶段,各类教育建筑的负荷计算可采用单位指标法。当不设空调时,各类教育建筑的单位面积用电指标可按表4.4.1取值;当有空调时,宜根据具体需求综合计算。


表4.4.1  不设空调的教育建筑的单位面积用电指标

注:1  表中实验楼为普通教学实验楼,高等学校理工类科研实验楼的单位面积用电指标需按具体实验工艺要求确定;

                2  表中未包括的中小学劳技教室,劳技教室用电指标需根据实际功能需求确定。

4.4.2  初步设计及施工图设计阶段,各类教育建筑的负荷计算宜采用需要系数法。各类教育建筑主要负荷的需要系数和照明负荷宜根据建筑的规模确定;其他负荷宜按该类负荷的台数或负荷量的大小确定。

4.5 自备电源

4.5  自备电源


4.5.1  教育建筑符合下列条件之一时,宜设置自备电源:

        1  为保证一级负荷中特别重要的负荷用电时;

        2  第二电源不能满足一级负荷的条件时;

        3  设置自备电源比从市电取得第二电源经济合理时;

        4  所在地区偏僻,远离电力系统,或市电不能保证正常供电,设置自备电源经济合理,需保证正常教学活动和人身安全时。

4.5.2  应急电源应根据允许中断供电的时间选择,并应符合下列规定:

        1  允许中断供电时间为15s以上的供电,可选用快速自启动的发电机组;

        2  允许中断供电时间为毫秒级的供电,可选用蓄电池静止型不间断供电装置。

4.5.3  发电机组的设置及启动应符合下列规定:

        1  机组的设置不得对学校正常的教学活动和学生的居住环境产生噪声干扰;

        2  机组应处于常备启动状态;供电给一级负荷的发电机组,应设有自动启动装置,当市电中断时,应在30s内供电;

        3  当采用自动启动有困难时,供电给二级负荷的发电机组,可采用手动启动装置;

        4  机组应与市电连锁,不得与其并列运行;当市电恢复时,机组应自动退出工作,并延时停机;

        5  机房内应设置储油间,其总储存量不应超过8h的燃油量,并应采取相应的防火措施。

4.5.4  当教育建筑应急照明系统采用应急电源装置(EPS)时,其选择应符合下列规定:

        1  额定输出功率不应小于所连接的应急照明负荷总容量的1.3倍;

        2  蓄电池备用时间应符合现行行业标准《民用建筑电气设计规范》JGJ 16的有关规定;当教育建筑兼作本地区自然灾害固定避难场所时,其EPS的蓄电池应保证备用时间不小于2h。

4.5.5  不间断电源装置(UPS)的选择,应根据负荷性质、负荷容量、允许中断供电时间等确定。

5低压配电

5.1 一般规定

5.1  一般规定


5.1.1  本章适用于教育建筑中工频、交流电压为1kV及以下的低压配电系统的设计。

5.1.2  低压配电系统的设计应根据教育建筑的特点及可能的发展等因素确定。

5.1.3  教育建筑中的低压配电设计应符合国家现行标准《低压配电设计规范》GB 50054和《民用建筑电气设计规范》JGJ 16的有关规定。

5.2 低压配电系统

5.2  低压配电系统


5.2.1  教育建筑的照明、空调及大型实验设备用电等电力负荷,宜分别自成配电系统或回路。

5.2.2  教育建筑的低压配电系统设计应符合下列规定:

        1  低压供电的建筑物宜设置进线配电间;

        2  由市电引入的低压电源线路,应在总电源箱(柜)的受电端设置具有隔离和保护作用的开关;各楼层应分别设置电源切断装置;由本建筑配变电所引入的专用回路,可在受电端装设隔离开关;

        3  由低压配电室或总配电箱(柜)至各层、各区域配电箱或分配电箱电源,宜采用放射式、树干式或放射与树干相结合的混合式配电方式,并可根据防火分区等采用分区竖向配电方式;

        4  重要负荷或容量较大负荷宜从低压配电室或总配电箱(柜)直接采用放射式配电;

        5  冲击性负荷、波动大的负荷、非线性负荷和频繁启动的教学或实验设备等,应由单独回路供电;

        6  实验室、计算机房的配电线路和设备功率容量应留有教学设备扩展升级的余地;

        7  教学用房和非教学用房的照明及电源插座线路宜分设不同回路;

        8  教育建筑内插座回路均应设剩余电流动作保护器。

5.2.3  教育建筑的室内线路应采取穿导管或槽盒的方式进行敷设。

5.2.4  中小学、幼儿园的电源插座必须采用安全型。幼儿活动场所电源插座底边距地不应低于1.8m。

5.2.5  教室配电应符合下列规定:

        1  每间教室宜设教室专用配电箱;当多间教室共用配电箱时,其配电范围不宜超过3个教室,并应按不同教室分设电源插座回路;

        2  教室内电源插座、分体空调插座与照明用电应分设不同回路,各自独立控制;

        3  普通教室应预留供多媒体设备用的电源插座;

        4  对于语言、计算机教室,学生课桌的每个座位均应设置电源插座;

        5  普通教室前后墙上应各设置不少于一组单相两孔及三孔电源插座;

        6  对于高等教育学校和中等教育学校,自习教室的四个墙面应各设置不少于两组电源插座。

5.2.6  实验室配电宜符合下列规定:

        1  每间实验室宜设专用配电箱;

        2  实验室内实验桌用电应设专用回路;

        3  谐波严重的设备宜相对集中供电,并宜将其连接至靠近电源端的位置,或采用专回路供电;

        4  中小学实验室配电宜符合下列规定:

            1) 教师讲台处宜设实验室配电箱总开关的紧急切断电源的按钮;

            2) 应为教师演示台、学生实验桌提供交流单相220V电源插座,物理实验室教师讲桌处还应设交流三相380V电源插座;

            3) 科学教室、化学实验室、物理实验室应设直流电源接线条件;

            4) 化学实验桌设置机械排风时,排风机应设专用电源,其控制开关宜设在教师实验桌内。

5.2.7  学生宿舍配电应符合下列规定:

        1  居室电源插座应与照明、空调分设不同支路;

        2  每居室电源插座的数量应按床位数确定,且每床不应少于1个,并不应集中在同一面墙上设置;

        3  居室内单设配电箱时,应装设可同时断开相线和中性线的电源进线开关。

5.2.8  特殊教育学校的低压配电设计应符合下列规定:

        1  特殊教育学校的照明、电源插座、开关的选型和安装应保证视力残疾学生使用安全;

        2  特殊教育学校的各种教室、实验室门的外侧宜装设进门指示灯或语音提示及多媒体显示系统;

        3  聋生教室每个课桌上均应设置助听设备的电源插座;

        4  康体训练用房的用电应设专用回路,并应采用剩余电流动作保护器。

5.2.9  教育建筑低压配电除设总电能计量装置外,宜结合本工程实际设分项计量。

5.3 导体选择

5.3  导体选择


5.3.1  教育建筑的低压配电线缆应符合下列规定:

        1  线缆的类型应按敷设方式及环境条件选择;

        2  线缆宜选用铜芯;

        3  线缆绝缘材料及护套应避免火焰蔓延对建筑物和消防系统的影响,并应避免燃烧产生含卤烟雾对人身的伤害。

5.3.2  教育建筑中敷设的电线电缆宜采用无卤、低烟、阻燃型电线电缆。

5.3.3  对于重要实验室特殊区域负荷的配电线路,当需要在火灾发生时继续维持工作时,应根据负荷特性要求采取耐火配线措施,并应满足相应的供电时间要求。

5.4 低压电器的选择

5.4  低压电器的选择


5.4.1  低压电器应符合国家现行有关标准的规定,并应符合下列规定:

        1  低压电器的规格、性能应与配电系统和相应设备相适应;

        2  低压电器应适应所在场所的环境条件,对于处在盐雾、干冷、湿热、高海拔等特定环境中的教育建筑,其低压电器应能满足与有关极限环境适应性相对应的国家现行有关标准;

        3  电器应满足短路条件下的动稳定与热稳定的要求,用于断开短路电流的电器应满足短路条件下的接通和分断能力。

5.4.2  当维护测试和检修设备需断开电源时,应设置隔离电器。

5.4.3  直流操作电源和其他直流系统中用作保护的断路器,应选用直流断路器。

5.4.4  用于计算机的电源插座,每一单相回路不宜超过5个(组),且其回路的保护电器宜选用A型剩余电流保护器。

5.5 低压配电线路保护

5.5  低压配电线路保护


5.5.1  教育建筑低压配电回路应设短路保护和过负荷保护。

5.5.2  对于教育建筑低压配电线路采用的上下级保护电器,其动作宜具有选择性,各级之间应能协调配合。

5.5.3  对于实验、教学设备配电线路,当工艺有要求时,应装设欠电压及过电压保护,并应由工艺要求确定欠电压及过电压保护作用于切断供电电源或发出报警信号。

5.5.4  对于因实验工艺要求而需保持连续供电的回路,当设有电气火灾防护用剩余电流动作保护装置时,其保护不应作用于切断电源,可作用于声光报警信号。

5.6 电击防护

5.6  电击防护


5.6.1  教学、实验用电设备可采用下列电击防护措施:

        1  采用带电体绝缘、遮拦和外护物防护、阻挡物防护、设备置于伸臂范围以外等直接接触防护措施;

        2  采用自动切断电源、选用Ⅱ类设备、采取电气分隔、将电气设备安装在非导电场所内、等电位联结等间接接触防护措施;

        3  采用安全特低电压系统供电、采用剩余电流动作保护器等作为附加保护的防护措施。

5.6.2  当教育建筑配电回路剩余电流保护装置用作直接接触防护的附加保护时,剩余动作电流不应超过30mA。

5.6.3  实验室内受实验工艺限制需保持连续供电的回路,当设有电击防护用剩余电流保护装置时,其保护不应直接作用于动作断电,可作用于声光报警。

5.7 特低电压配电系统

5.7  特低电压配电系统


5.7.1  当教育建筑内设有特低电压(SELV)配电回路时,其配电保护装置应设置与同一区域内其他配电回路有明显区分的标识。

5.7.2  特低电压配电系统回路的带电部分与非特低电压配电回路之间,应进行电气分隔,且不应低于安全隔离变压器的输入和输出回路之间的隔离要求。

5.7.3  特低电压配电线路的保护应符合下列规定:

        1  当由隔离变压器供电且无分支回路时,其线路的过负荷保护和短路保护可由变压器一次侧保护电器来完成;

        2  当具有两个及以上回路时,每个回路的首端均应设保护电器;

        3  特低电压系统的插座不得设置保护导体的插孔,其插头和插座不得与其他电压系统的插座和插头混插。

5.8 配电系统谐波抑制

5.8  配电系统谐波抑制


5.8.1  高等学校教育建筑的供配电系统设计,应对系统中的谐波干扰采取抑制措施。

5.8.2  在3n次谐波电流含量较大的供配电系统中,应选用原边接线方式为三角形,副边接线方式为星形,接线组别为ll(D,ynll)的变压器。

5.8.3  对于机电类实验楼、大型计算机中心、使用大量调速类、焊接类设备的实习车间,以及有大容量调光等谐波源设备的教育建筑,宜在易产生谐波的设备附近设置无源或有源滤波装置,或在设备的电源输入端设置隔离变压器;当采用无源滤波装置时,滤波装置的参数选择,应避免系统发生局部谐振。

5.8.4  大容量的谐波源设备除应进行谐波治理外,还宜靠近供电电源端连接。

5.8.5  对于谐波严重又未进行治理的回路,选择中性线截面时,应计入谐波电流的影响。当配电系统中采用有源滤波装置时,其电源侧的中性导体可不计入谐波电流的影响;当装设无源滤波装置时,回路中的中性导体不应小于相导体的截面。

5.8.6  供电给谐波严重场所的配变电站时,其功率因数补偿电容器组宜串联适当参数的电抗器。

5.8.7  设计选用的电气电子设备应符合国家电磁兼容性认证的要求。

6配电线路布线系统

6.1 一般规定

6.1  一般规定


6.1.1  本章适用于教育建筑中电压为1kV及以下室内绝缘电线、电缆和封闭式母线等配电线路布线系统的选择和敷设。

6.1.2  配电线路布线系统的选择和敷设应采取有效的防护、隔离和屏蔽措施,并应避免灰尘聚集、电磁干扰、酸碱腐蚀、放射污染、高温环境及各种机械应力作用等外部影响对布线系统带来的危害。

6.1.3  室内外配电线路的敷设应安全、维护方便,并应符合现行国家标准《电力工程电缆设计规范》GB 50217的有关规定。

6.2 专用实验室布线要求

6.2  专用实验室布线要求


6.2.1  专用实验室内不同电压等级或频率的线路应分别单独敷设,不得在同一导管或槽盒内敷设。同一设备或实验流水线设备的电力线路和无防干扰要求的控制回路,可在同一导管或槽盒内敷设。

6.2.2  实验室内电气线路宜采用暗敷设。计算机、语言、电子等实验室,宜采用墙面、地面槽盒布线,有条件的宜铺设网络地板或防静电活动地板。

6.2.3  当建筑物内设有管道走廊或管道技术夹层时,电气线缆应在管道走廊或管道技术夹层内敷设。

6.2.4  实验桌上的线路宜采用一体化实验桌标准设计产品。

6.3 特殊场所布线要求

6.3  特殊场所布线要求


6.3.1  具有潮湿、有腐蚀性气体、蒸汽等场所的实验室内线缆敷设,应采用相应的防护措施。

6.3.2  有酸碱腐蚀性介质的场所宜采用塑料导管和槽盒布线。

6.3.3  高温和易受机械损伤的场所不应采用明敷塑料导管和槽盒的布线方式。

6.3.4  对于有洁净要求的实验室,其为洁净区服务的配电设备,宜设置于非洁净区或洁净级别较低的便于操作管理的地点;洁净区内的电气导管应采用不燃材料,并宜暗敷。洁净区的电气导管管口及安装在墙上的电气设备与墙体接缝处应有可靠的密封措施。

6.3.5  可能存在爆炸和火灾危险环境的电气线路的安装敷设应符合现行国家标准《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB 50058的有关规定。

6.4 电气竖井

6.4  电气竖井


6.4.1  教育建筑内应设电气竖井,强弱电竖井宜分别设置。电气竖井的位置和数量应根据用电负荷、供电距离、建筑物的沉降缝设置和防火分区等因素确定。电气竖井应避免邻近烟道、热力管道和其他散热量大或潮湿的设施。

6.4.2  教育建筑内的电气竖井门应有标识警示,门应加锁且应开向公共走道。

6.4.3  电气竖井内应有阻火分隔和封堵措施。

7常用教学和实验设备配电

7.1 一般规定