学校教室电气探讨
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摘要：本文指出目前学校教室电气设计存在的问题，提出了解决方案，对典型教室电气设计案例进行了解说。
关键词：教室；电气设计；问题；案例
中图分类号： F406 文献标识码： A 文章编号：
引言
随着我国经济的快速发展，社会对人才的需求越来越大、要求越来越高、促使人们比以往任何时候都更加关心和重视教育。在此背景下，近年来全国上下都加大了对教育基础设施的投资，在经济较发达的地区兴起了规模浩大的建设学校的浪潮。学校教室的电气设计是各地电气设计人员经常遇到的内容，笔者在校对及参观考察各类学校中发现当前在学校教室电气设计中存在着问题，有一些还有共性。本文对这些问题予以归纳，并推出解决方法，一提高教室电气设计的水平，不妥之处敬请指正。
目前学校教室电气设计存在的主要问题
照度偏低。教室照明目前主要采用条形荧光灯作为主要光源，由于各种原因，不少教室灯具数量配置不足，使得教师平均照度仅100Lx~150Lx，低于照明设计标准的要求。
灯具布置方向不合理。不少学校的教室，为了避开建筑的大梁，采用了与黑板平行的布置的方式，导致照明眩光的增加。
黑板灯设置不佳。当前教室的电气设计，除了一部分还未设置黑板灯外，许多都设有黑板灯，存在的问题是黑板灯选型或安装位置不佳，有的直接挂在黑板上方的墙上，有的距离黑板垂直距离仅0.3~0.5m，导致黑板上方产生明显的高亮度区，干扰视线，使学生看不清该区域的文字。
产生照明闪烁现象。造成这一现象的主要原因是没有处理好灯具和吊扇安装高度和位置，由于灯具采用了链吊安装，转动吊扇导致灯具摆动，从而使光通不稳定；此外，在一些大面积的教室中，由于灯具选用常规的的整流器，用单相220V电源供电，引起的交流频闪效应也不容忽视。若对照明闪烁不加以限制，必将影响学生视力健康。
插座布置不全。往往仅在黑板一处设一只插座，没有考虑电视、多媒体、投影仪、电饮水器等用电的需要。
照明灯具控制开关未考虑节能。
解决方案
教室照明的主要目的就是提供良好的光照环境，保护视力，满足学生和教师的视觉作业要求，提高教学与学习的效益。根据最新《建筑照明设计标准》（GB50034-2004）要求：学校一般教室（不含美术教室）课桌照度标准值为300Lx,教室黑板照度标准为500Lx，显色指数80，照明功率密度值不大于11w/m2。
为满足上述要求，教室内的一般照明应采用蝙蝠翼单管高效节能荧光灯，在顶棚上均匀布置且与黑板成垂直方向排列，荧光灯应选用电子整流器以消除频闪。另外，目前教室往往采用单侧自然采光，白天，靠窗部分与非靠窗部分亮度差别较大，因此，教室灯具应采用与窗平行的成列布置和控制开启，当室外较亮时，靠窗一列可以不开启，既充分利用自然光，有节约电能。
根据照明设计标准，教室黑板面的照度要达到500Lx。由于黑板是垂直的，若仅安装在天花板上的普通灯具照明，黑板面的垂直照度是很难达到要求的。由于黑板照明在教室照明中非常重要，因此，对黑板照明应选择专用灯具。专用黑板照明灯具的配光曲线（或灯光照射角度）有助于提高黑板垂直照度，且照度均匀，不会产生明显的眩光，且灯光照射角度可以调节。
教学黑板灯布置参照表
教室照明宜采用管式安装，安装高度宜在土建横梁下0.1m（或距地2.8m），吊扇应高于灯具安装，以避免叶片转动造成灯光闪烁现象。
应在教室讲台桌下方设防水型地面插座一个，教室前上方墙上距地约1.8m处、教室后墙靠窗一侧距地0.3m处均设插座，在天花板上距黑板约3m处设吸顶插座一个（用于投影仪等），以满足教室用电的多种要求。另外，所有插座均应选用安全型，插座回路应设过载和漏电保护（漏电电流设定为30mA）。
典型教室设计案例
图1 典型教室电气设计
图1所示典型教室的空间为9.0*6.6*3.6m。照明光源均选用36W荧光灯，配电子整流器，灯管选用飞利普TLD36W/835，其功率为36W，光通量为3350流明，现色指数85，电子整流器功率消耗为2W。照明选用蝙蝠翼配光型灯具，灯具安装高度2.8m，黑板灯距黑板水平距离0.8m、距地2.8m安装。教室内布置四台1400吊扇，距地2.9m安装。
距地照度计算采用利用系数法。教室顶棚反射比70%，墙反射比50%，灯具维护系数取0.7，课桌高度按0.75m考虑，灯具间距离按L=2.12m，灯具计算高度H=2.05m，根据上述计算条件，计算出室空间比后查表得利用系数为0.55。照度计算结果如下：
课桌平均照度E=N.Φ.U.K/A=15*3350*0.55*0.7/9*6.6=326Lx；
黑板垂直照度查相关资料得516Lx;
本教室照明电气功率P=15*36W=570W，求得单位容量为9.6W/m2；
灯的距高比L/H=2.12/2.05=1.03，小于该灯具最大允许值1.5，因此不止均匀度大于0.7。
根据上述计算，上图布置完全满足新《建筑照明设计标准》的各项要求。
参考文献
北京照明学会照明设计专业委员会编《照明设计手册》中国电力出版社
中华人民共和国国家标准GB50034-2004《建筑照明设计标准》