寄宿中学方案设计说明.docx
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寄宿中学方案设计说明
民族寄宿中学设计总说明
一建筑
1设计总体布局
1.1功能分区：
根据现状用的条件，以运动场为核心，将校园分为教学区、运动场和生活区三部分。
合班教室和图书馆位于校园的核心位置，是该校的标志性建筑，它与西面的教学楼和教师周转房为合成校前广场，又与南边的食堂、风雨操场形成升旗广场。
两个递进的广场形成整个校园的主轴线。
教学楼位于校园用地的西侧，形成相对独立、安静的学习区域。
办公楼位于教学楼北侧，相对独立又与教学楼联系方便。
学生宿舍与教师周转房布置在用地东侧，食堂、操场位于教学区与宿舍区之间，便于使用。
1.2交通系统：
校区北向设主入口，南向次入口。
为保持校园宁静，对校园内车辆交通系统、步行区、主要出入口进行统筹规划，车辆尽量不穿越小区的主要部分。
避免机动交通队各区的干扰，保证各区内舒适的步行环境，创造安静的学习和生活环境。
以校前绿化广场为中心，在教学区和生活区内部组织舒适、流畅的步行流线，相互联系，形成完善的步行网络。
校园内机动车辆采用集中停放的方式，在校园主要出入口附近及办公楼周边设置停车场。
1.3建筑布局：
教学区主要由4组建筑组成。
教学楼位于校园用地的西侧，为平行的4栋，办公楼平行布置在教学楼北侧，并通过连廊连接。
合班教室与图书馆综合体与食堂、风雨操场位于校园主轴线上，比邻运动场地。
生活区由3栋学生宿舍、2栋教室周转房组成。
1.4运动场地：
运动区包括1个200m的田径运动场（采用人工草坪兼作锄草场地和器械场地）、2个篮球场、1个风雨操场和若干排球场。
2建筑单体
2.1教学楼
教学楼为“E”字型布置，均为六层。
4栋南北向均为普通教室，东侧为专用教室。
每层设12间标准教室，6间专用教室。
标准教室尺寸为9600*7200，专用教室尺寸为12000*8500。
每间标准教室按满足容纳45人标准设置。
教学楼共计标准教室60间，专用教室30间。
教学楼内设有教室办公室，便于班级的教学管理工作。
2.2办公楼
办公楼一为管理用房、卫生保健室、心理咨询室、总务仓库、维修管理、会议接待等辅助性房间，二至四层为行政办公和科技活动室。
总建筑面积4556.88㎡。
2.3宿舍楼
宿舍楼为6层，提供学生住宿，有相对独立的院落，既互为一体又各自拥有独立出入口。
宿舍楼总建筑面积12478.56㎡。
2.4教师周转房
教师周转房为5层，按照一室、一厅、一卫、一厨的形式布置。
提供教师住宿功能，共设教师公寓65套。
建筑面积4547.10㎡。
2.5食堂及风雨操场
一二层为餐厅、操作间、锅炉房。
三层为风雨操场。
建筑面积3064.50㎡。
2.6合班教室和图书馆
地下一层,地上三层。
建筑面积为4131.76㎡。
其中地下一层为设备用房，地上一层至二层为合班教室和图书馆，三层为技能教室和多功能厅。
3经济技术指标
序号
项目名称
单位
数量
备注
一
学校规模
班
60
1
学生人数
生
2700
2
住宿人数
生
2700
二
总用地面积
㎡
50181.76
三
总建筑面积
㎡
44642.20
1
教学楼
㎡
15863.4
60间标准教室、36间专用教室
2
办公楼
㎡
4556.88
3
合班教室与图书馆综合体
㎡
4131.76
4
食堂、风雨操场
㎡
3064.50
5
学生宿舍
㎡
12478.56
342间标准宿舍
6
教师周转房
㎡
4547.10
65间教师公寓
四
建筑密度
20.65%
五
容积率
0.88
六
绿化率
24.94%
二结构
1地基基础设计
1.1场地工程地质勘察概况
⑴岩土层分布概述
场地位于扎西科河两岸，场地由洪积扇、山前斜坡地,河流阶地及河漫滩组成。
场区在勘察控制深度范围内出露的地层主要为第四系松散堆积物及三叠系的灰岩夹细砂岩、砂岩、石英岩及板岩，地层岩性自上而下依次为①-1杂填土、①-2素填土、②黄土状土、③角砾、④碎石土、④-1粉土、⑤粉土、⑥圆砾、⑦卵石、⑧-1全风化砂板岩、⑧-2强风化砂岩夹板岩、⑨-1全风化灰岩、⑨-2强风化灰岩。
⑵场地地震评价：
场区未发现断裂构造通过，场地稳定，适宜修建该工程。
设计暂按抗震有利地段考虑。
⑶场地类别：
Ⅱ类场地。
1.2基础设计
⑴地基基础设计等级为丙级。
⑵基础采用柱下扩展基础。
2场地自然条件
2.1基本风压WO=0.30kN/m2;地面粗糙度类别B类；基本雪压SO=0.20kN/m2
2.2设计地震动参数
⑴抗震设防烈度7度（0.15g）
⑵设计地震分组第三组，场地特征周期0.45S。
3上部结构设计
3.1结构设计使用年限50年，结构的安全等级为二级，梁、板、柱均采用现浇混凝土。
3.2设计楼屋面等荷载取值均按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001（2006年版）规定取用。
3.3结构设计简介
结构选型、抗震设防标准、材料及构造见表一：
结构设计特性表表一
分项名称
设计简介
教学用房
生活用房
教学楼
办公楼
学生食堂
学生宿舍
教师周转房
概况
层数
5
5
3
6
6
高度（m）
平面
规则性
规则（打√）
√
设缝规则
√
√
√
缝宽（mm）
100
100
100
抗震设防类别
乙
丙
乙
乙
丙
结构选型
抗侧力结构
框架
框架
框架
框架
框架
楼面结构
钢筋混凝土梁、板
钢筋混凝土梁、板
钢筋混凝土梁、板
钢筋混凝土梁、板
钢筋混凝土梁、板
屋面
钢筋混凝土梁、板
钢筋混凝土梁、板
钢筋混凝土梁、板
钢筋混凝土梁、板
钢筋混凝土梁、板
抗震设计等级
框架
二级
三级
二级
二级
三级
材料选用
混凝土强度等级
C35
C35
C30
C35
C35
钢筋
HPB235,HRB335,HRB400
三给水排水
1设计依据
（1）业主的设计委托任务书，城市规划各部门的有关批复文件等。
（2）本专业所采用的设计规范:
《建筑设计防火规范》GB50016-2006
《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003（2010年修订版）
《室外给水设计规范》GB50013-2006
《室外排水设计规范》GB50014-2006
《建筑灭火器配置设计规范》GBJ140-90
（3）业主和本院各专业提供的设计资料。
2设计范围
青海玉树县民族寄宿中学是集教学楼，办公楼，图书馆，风雨操场，食堂，教师公寓，学生宿舍，运动场等组成的完整校园。
本专业的设计内容为：
校园内各单体室内外冷水给水系统、生活排水系统、雨水排水系统、消防给水系统，灭火器的配置。
3给水系统
3.1供水方式：
为充分利用市网压力，依据各单体高度，本工程给水均直接由市网压力直接供给，系统为下行上给式。
3.2用水量
各用水对象用水量标准及用水量见表3.1。
表3.1用水量汇总表
序号
名称
用水定额
使用数量
用水时间
时变化系数
最高日水量
最大时水量
L/人.d
人
h
Kh
m3/d
m3/h
1
教学楼
40
1360
8
1.5
54.4
10.2
2
办公楼
50
60
10
1.5
3
0.45
3
教师公寓
200
84
24
2.5
16.8
1.75
4
食堂
20
180
12
1.5
3.6
0.45
5
图书馆
50
60
10
1.5
3
0.45
6
锅炉补水
3m3/h
1
10
30
3
7
浇洒及绿化
1.5L/m2次
1.39公顷
12
2
20.9
3.48
8
未预见水量
按最高日水量10%计
13.17
1.98
总计
144.87
21.76
最高日用水量144.87m3/d，最大时用水量21.76m3/h。
4消防给水系统
4.1消火栓给水系统
本工程设置室内外消火栓系统，其中教学楼、办公楼、阶梯教室设置室内消火栓系统。
室内消防用水量为15L/s，室外消防用水量为20L/s。
室内外消火栓给水系统均为环状布置，前10min消防用水量贮存在办公楼屋顶消防水箱内。
在图书馆地下一层设置消防水泵房，安装两台消火栓泵，一用一备。
4.2消防水池
在学校地下一层设一座260m3的消防水池，贮存2小时室内外消火栓用水量。
4.3建筑灭火器配置
本工程各单体按A类火灾设置手提式磷酸铵盐干粉灭火器，设置在消火栓处。
每具灭火器最小配置灭火级别：
中危险级，5A/具，最大保护面积：
15m2/A
5排水系统
5.1生活排水系统
各单体室内污、废水排水采用合流制，排水经排水立管汇集后排至室外污水检查井，经过室外化粪池处理后排至市政排水管网。
餐厅厨房排水经隔油处理后再排入室外污水管网。
5.2雨排水系统
建筑屋面雨水采用外排水系统。
小区内雨水采用相对集中、就近排放的原则排至市政雨水管道系统。
6管材及附件
6.1给水管
生活给水管：
室内选用钢塑复合管，专用配件连接；室外选用PE给水管，热熔连接。
消防给水管：
室内采用镀锌钢管，法兰连接；室外采用孔网钢带塑料复合管，配件或法兰连接。
6.2污、废水管
室内生活污、废水管采用PVC-U排水管，承插胶接。
室外污、废水管采用PVC-U双壁波纹排水管，橡胶圈承插连接。
四暖通
1设计依据
玉树县建设局项目选址图及选址意见书。
国家中小学设计规范及国家教委认定的重点中学建设标准。
《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003
《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》GB50364-2005
《太阳能供热采暖工程技术规范》GB50495-2009
《地面辐射供暖技术规程》JGJ142-2004
《建筑设计防火规范》GB50016-2006
《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005
《公共建筑节能设计标准青海省实施细则》DB63/617-2007
《2009年暖通空调·动力技术措施》（全国）
2设计范围
本工程为玉树县第三完全小学校区内各建筑物室内采暖、通风及卫生热水系统设计。
3设计计算参数
3.1室外设计参数（选用地区：
青海玉树）
地理位置：
经度96°45′，纬度33°06′；
大气压力：
冬季：
Pd=485mmHg；
夏季：
Pd=488mmHg；
室外计算干球温度：
冬季供暖twn=﹣12℃；
冬季空调twn=﹣15℃；
冬季通风twn=﹣8℃；
冬季最多风向及其频率：
W；
冬季室外平均风速：
1.3m/s。
3.2采暖室内设计温度：
厕所、门厅、走道、楼梯间：
16℃；
教室、阅览室、实验室、教研室、办公室：
18℃；
风雨操场：
14℃。
4采暖系统设计
4.1采暖热源
本工程采暖系统热源由太阳能供热系统及辅助热源提供；根据玉树当地实际际情况，辅助热源备选为媒、天然气、电，详见下表分析：
燃料种类
玉树地区资源现状
运行费用
对当地环境污染
媒
地区无煤矿，靠外运供给；当地供给量少且外运费用高。
高
大
天然气
目前无天然气管网，待引入。
较低
小
电
现有且当地多用
较高
无
根据目前辅助热源现状，本工程采用太阳能供热系统及辅助电加热系统。
本工程为完全小学，考虑到安全因素，不直接采用电采暖；采用电加热热水，以水作为采暖热媒。
4.2采暖末端
本工程采暖系统热源由太阳能供热系统及辅助电加热系统提供。
教学楼、办公实验楼、阶梯教室、食堂、教工宿舍及风雨操场等建筑物室内采暖系统均采用低温地板辐射采暖系统采暖。
5太阳能供热系统
5.1本工程太阳能供热的可行性
太阳能是永不枯竭的清洁可再生能源，即可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染，是人类可期待的、最有希望的能源。
近年来，用于制取生活热水的太阳能集热器的不断增加证明了太阳能加热系统的成熟和可靠。
每天在世界各地运行的太阳能热水系统向人们展示着太阳能的生态化和无公害。
受太阳能热水系统成功应用的启发，越来越多人们考虑将太阳能用于供暖系统中。
太阳能加热系统与短期蓄热技术的结合及建筑供暖能耗的不断降低使人们认识到在建筑中采用太阳能供暖系统的必要性和经济性。
国外：
太阳能供暖系统在欧洲发达国家增长迅猛，如奥地利、丹麦、德国和瑞士等国的太阳能供暖系统已经占有很高的市场份额，约为整个太阳能热利用市场的20%~50%。
我国拥有世界上最大的太阳能热利用市场，而青海省是太阳能资源十分丰富的地区之一。
西部地区年日照在2800~3300小时以上，年辐射总量大约在每年672~840MJ/M2，相当于222~285kg/M2，为太阳能建筑在该地区的应用奠定了良好的基础，而在工程中充分利用这部分资源，必将获得巨大的经济效益和社会效益。
5.2太阳能供热系统对建筑的要求
（1）太阳能供热系统应与建筑有机接合，保持建筑外观统一和谐，安装太阳能集热系统的建筑单体或建筑群，主体朝向宜向南。
建筑周围的环境景观和绿化应不能遮挡投射到太阳能集热器上的阳光，应保证太阳能集热器在全年任何时间的日照时数不小4H。
考虑到太阳能集热器的热效率，为在有限空间里摆放最多太阳能集热器，同时考虑到太阳能集热器安装施工的便捷、牢固、可靠，建议建筑单体的屋面设计为平屋面。
（2）太阳能供热系统的建筑设计应合理确定太阳能集热系统各组成部分在建筑中的位置。
（3）太阳能供热系统用于采暖系统中，建筑围护结构保温必须满足或高于当地建筑节能设计标准要求，并尽量结合被动式太阳能采暖和被动冷却设计。
（4）要求建筑主体为节能建筑，门窗在满足透光和美观性的前提下，门窗数量和面积尽量少，减少门窗的散热，玻璃采用双层中空玻璃或更高的low-e玻璃，建筑物外地面上外墙保温采用60厚挤塑保温层。
（5）太阳能集热板的平均载荷约为35㎏/㎡,在设计屋面载荷时需要将此部分纳入考虑范围。
（6）完善建筑主体的防雷系统，太阳能系统的防雷与建筑主体的防雷系统进行可靠连接。
5.3太阳能供热系统的特点
（1）对自然的依赖和辅助热源的设置。
（2）系统的全年全天侯运行设计及控制思路：
包括系统集热面积设计、辅助热源设计及系统整体设计、控制思路的合理性。
（3）集热系统与建筑的融合：
包括集热器与建筑结构的结合型式、附属设备及管路布置，保证系统安全性、可靠性（集热器类型的选择、系统防冻、防结露、防过热、防雷和保证电气安全）
6太阳能采暖（热水）系统设计
根据GB50495-2009《太阳能供热采暖工程技术规范》，青海玉树属于太阳能资源II类地区，属严寒地区。
（一）系统组成：
太阳能采暖（热水）系统由太阳能集热器（U形管集热器）、换热蓄热装置、PLC控制系统、辅助电加热系统、循环水泵、连接管道和末端低温地板辐射采暖系统等组成。
换热蓄热装置、PLC控制系统、辅助电加热系统、循环水泵等均设在锅炉房内。
锅炉房至各单体建筑间的热力外网采用不通行地沟敷设，在各单体供暖入口处设热力引入口装置。
考虑到玉树属于严寒地区，采用常规太阳能产品无法满足要求，为避免在系统停电或雨雪天气造成真空管冻坏而影响系统使用，综合考虑到各种机型的优劣性能，本方案中设计采用U形管集热器（乙二醇介质换热，真空管内不走水）。
玉树县属于太阳能资源丰富地区，阳光充足，在冬季供暖期后太阳能集热板会产生大量的热水，若春、夏、秋三季的热水需求不能完全消耗太阳能集热板产生的热量，长期积累就会因系统过热造成太阳能系统寿命减短，甚至发生故障。
所以选用合适的太阳能集热面积、合适的太阳能保证率至关重要，以保证供暖需求的情况下又不至于投资浪费。
本系统中集热器放置于南北教学楼、实验综合楼的屋面，距离锅炉房最近，管道比较短，使整个系统管道损失降到最低，系统热损失最小，热转换效率更高。
本工程末端采暖系统采用低温地板辐射系统。
低温地板辐射采暖系统由于热舒适性、热稳定性比传统的散热器采暖要好，且节能效果显著。
这是由于低温地板辐射采暖系统其工质是低温热水一般在60℃以下。
太阳能由于自身热密度较低，虽然太阳能集热器集热温度很难达到很高的温度，但却可作为低温地板辐射系统的热源。
低温地板辐射采暖系统以整个地面作为散热面，热量主要以辐射方式传播，与以对流散热为主的散热器采暖系统相比，热舒适性更好，脚暖头凉的热感觉更符合人体的生理学调节特点，且低温地板辐射采暖系统可以在比末端采用散热器采暖低2~3℃的情况下获得同样的舒适感，节省供热耗能。
因此，采用低温热水地板辐射采暖，是充分利用太阳能这种低品位能源的最佳方式。
（二）系统原理图：
为使太阳能系统运行效率最高、换热速率最快，太阳能供热系统采用强制循环式间接换热系统。
强制间接循环系统
（三）太阳能集热系统的控制
①运行控制：
本工程采用温差控制。
温度控制器分别设置在储热水箱底部和集热系统出水口，二者之差作为控制输入。
控制集热系统循环水泵开启的温差为8℃，水泵停止工作的温差为3℃。
②防冻控制：
当集热系统中水温降低到3℃时，集热系统需采用防冻措施。
本工程采用防冻循环控制。
当集热器中水温低于3℃，系统自动启动循环水泵使热媒在集热系统中循环。
（四）系统运行说明
①本工程换热间设置在地下室内。
热水箱设有温度参考点，太阳能集热器设有温度测点，当集热器监测点温度比热水箱水温升高至温度差上限时，太阳能系统水泵启动，提升采暖水箱温度。
②当集热器检测温度比采暖水箱温度达到设定温度差下限时，太阳能系统循环水泵开启，集热器及系统管道中的热媒进行循环，达到防冻的目的。
③辅助热源使用院内锅炉，同时也作为采暖及热水热源的补充。
当采暖水箱中水的温度达不到设定温度时，锅炉对采暖水箱的水进行循环加热，以保证水温达到设定温度以满足供暖需求；对生活热水的辅助加热采用即热的方式，当水箱中供应的生活热水温度达不到用水温度的要求时，通过院内锅炉对生活热水进行即时加热即可。
④供暖水泵可根据房间设定的温度要求进行启停，间歇运行。
（五）管材和保温
①管材：
太阳能热媒管道采用镀锌钢管，户内埋地管道采用高温聚乙烯管（PE-RT）。
室外供热管道全部采用钢管，公称直径DN≥80mm者，采用无缝钢管（GB8163-87）；DN≤80mm者，采用普通焊接钢管（GB3092-82）。
②保温：
保温材料采用保温性能好，易于施工，价格低的岩棉进行保温。
7通风系统设计
（一）自然通风换气
教室、办公室及附属用房应尽量采用自然通风换气，以改善室内空气质量，达到公共建筑节能设计标准的要求。
（二）、机械通风系统
餐厅、房设机械送、排风系统，排风机采用高效低噪声的离心通风机；卫生间设机械排风系统，以改善室内的空气质量。
五电气
1工程概况
中学用地东西长约260米，南北深度约178米。
教学楼：
共五层。
总建筑面积15863.40m2,属于三类公共建筑。
办公楼：
共4层，总建筑面积为4556.88m2,属三类公共建筑。
学生宿舍楼：
共六层，总建筑面积12478.56m2,属三类公共建筑。
食堂、风雨操场：
包括教师餐厅、学生餐厅等后勤服务用房。
总建筑面积3064.50m2，属三类公共建筑。
合班教室与图书馆综合体：
总建筑面积4131.76m2,属三类公共建筑。
教师周转房：
总建筑面积4547.10m2,属三类公共建筑。
2本工程拟设置的电气系统
（1）变配电系统；
（2）电力系统；
（3）照明系统；
（4）防雷接地及安全系统；
（5）电话系统；
（6）宽带网络系统；
（7）有线电视系统；
3变配电系统
3.1负荷级别及用电负荷容量估算：
3.1.1负荷等级：
普通照明及动力供电按三级负荷设计，三级负荷容量为908kW，消火栓泵、应急照明、疏散指示标志、网络机房及生活用水泵属于二级负荷，二级负荷容量为50kW。
3.2供电电源电压等级及变配电室设置：
本校园拟采用一路10kV供电，在学校合班教室与图书馆综合体地下室设置变配电室一座，学校内其余单体建筑的电源均由变配电室引出，变压器容量估算为1250kVA，采用干式变压器。
3.3应急电源：
本校园消火栓泵、应急照明、网络机房及生活用水泵为二级负荷，拟在校园内设置一台62kW的自启动应急柴油发电机组。
3.4供电系统：
10kV系统及0.4kV系统均采用单母线接线。
3.5继电保护与计量：
10kV配电装置选用KYN28-12型铠装移开式封闭开关设备，弹簧储能操作机构，操作电压直流220V，继电器保护选用微机智能保护模块。
进线回路设电流速断，过电流保护。
变压器回路设电流速断，过负荷保护及温度保护，高温报警，超高温跳闸。
计量采用高供高计。
3.6功率因数补偿：
无功补偿采用低压配电室内集中分组补偿，补偿后功率因数要求大于0.92。
3.7电力及配电系统：
3.7.1电源、电压和配电系统：
大楼内的低压电源来自总配电室各自的出线回路，楼内设备用房环境干净、卫生，水泵房等较为潮湿，按潮湿环境配电。
3.7.2导线、电缆选择及敷设方式：
所有进入各楼的电源均采用铠装电缆埋地敷设埋深要求在玉树县冻土层以下，消防设备采用阻燃型电力电缆或电线，穿钢管暗敷，如果线路较多时，应穿钢管或封闭式金属线槽，并刷防火涂料保护。
3.8设备选择：
10kV开关柜选用选用KYN28-12型，0.4kV开关柜选用GCS型，变压器选用干式变压器。
4照明设计
4.1照度标准：
地下室：
50lx；
办公室：
300lx；
普通教室、实验室：
300lx；
美术教室：
300lx；
教室黑板：
500lx；
宿舍、餐厅、厨房：
100lx~150lx；
各类泵房、机房：
50lx~100lx；
风雨操场：
300lx；
4.2光源及灯具选择：
光源以荧光灯为主，所选用的荧光灯均配以高效节能型镇流器；
各办公室选用细管径直管形荧光灯；
水泵房灯潮湿场所选用防水防尘灯具；
一般走廊及楼梯选用节能灯吸顶安装，用延时开关控制以节约能源；
配电室、楼梯疏散口等重要场所部分灯具选用蓄电池型应急灯，当事故发生时，应急灯能维持一定时间的照明，使有关人员有时间处理应尽事务及诱导人员疏散方向。
4.3室外照明：
玉树年日照时数位2800，为太阳能资源分布的二类地区，故校园路灯采用太阳能，灯具选用半截光型，太阳能电池板采用多晶硅电池板，峰值输出功率为220Wp,单块55Wp的标准电池组件，每盏4块；灯头采用进口聚碳酸酯注塑灯头；光源采用LED灯，色温为5000-6000K,12V60W,5A；蓄电池采用太阳能专用免维护铅酸蓄电池，210AH；路灯控制器由供货单位根据采购单位的具体需求特点提供相应的造型方案，路灯控制器电路按最终确定的方案进行电路连接。
路灯采用静电喷涂技术。
5防雷、接地及安全系统
各单体建筑均按第三类防雷建筑物设防，在各单体建筑屋面设避雷带，利用建筑物柱内主筋作引下线，建筑物基础作接地极，各单体建筑接地形式除合班教室与图书馆综合体外均采用TN-C-S系统，合班教室与图书馆综合体采用TN-S系统。
防雷电波侵入：
所有配电箱均设SPD。
6电话系统
在办公楼内设置100门程控交换机，在办公室、教学楼、教室公寓内设置电话插座，在教学楼、教师公寓、办公楼内设置电
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