淺談學校食堂廚房電氣設計

秦國經， 王超楠

(中國建筑第八工程局有限公司西北分公司工程設計研究院，西安 710082)

0 引言

學校食堂是設立于學校中，為供應內部教職員工、學生等人員就餐的非營利性場所。 本文結合新疆和田職業技術學院工程實際案例，從一、二次機電設計出發，就學校食堂電氣設計提出個人見解和建議。

目前學校食堂電氣設計所遵循的規范:《教育建筑電氣設計規范》JGJ 310—2013(以下簡稱《教育建筑規范》)、《飲食建筑設計標準》JGJ 64—2017(以下簡稱《飲食建筑標準》)、《中小學設計規范》GB 50099—2011。

1 廚房概況

對于學校食堂來說，布局要求簡潔明了、滿足基本的食堂功能即可。

本工程總建筑面積6 189. 72m2，建筑層數:兩層；功能組成:餐廳、廚房；建筑規模:大型食堂(總座位數1 978 人，一層就餐人數894，二層就餐人數1 084 人)；廚房分上下兩層，面積約1 957. 76m2；廚房主要分區為:副食操作區、調料庫、主食庫、副食庫、配餐區、面點間、蒸飯間、葷菜粗加工區、蔬菜粗加工區、洗碗間、餐具消毒存放間、冷凍庫。

2 廚房負荷

廚房是用電大戶，一般擴初和施工圖設計階段基本以預估為主，有條件的情況下，工程師可以請業主盡快提供相應用電需求，如果數據相差很大，會影響變壓器饋線柜預留斷路器、預留電纜和變壓器的負荷計算。

本工程以新疆和田職業技術學院食堂為例，結合筆者近年來參與的多個廚房機電設計方案，對廚房電氣負荷進行分析。 表1 為新疆和田職業學院食堂一層廚房(從市政引入管道燃氣進入廚房)主要設備安裝負荷統計及分布，由廚房顧問公司提供，僅供參考。

依據《工業與民用供配電設計手冊》第四版1.6.1 計算原則公式1.6-1:ΣPe.s≤15%ΣPe.t。 其中，ΣPe.s為計算范圍內單相負荷的設備功率之和，kW；ΣPe.t為計算范圍內三相負荷的設備功率之和。一層廚房總設備功率Pe＝341.2+47.3 ＝388.5kW。二層廚房基本與一層廚房類似，食堂總設備功率約Pe＝777kW。

3 廚房電氣設計

3.1 負荷等級

依據《教育建筑規范》表4.2.2“教育建筑的主要用電負荷分級”中第7 條【食堂中廚房主要設備用電】，冷庫、主要操作間、備餐間照明為二級負荷；依據《飲食建筑規范》中5.3.1 條，大型飲食建筑區域、公共區域的備用照明用電應為二級負荷，大型飲食建筑的冷藏、冷凍設備宜配置備用電源；依據《民用建筑電氣設計標準》GB51348—2019(以下簡稱《民標》)表A 民用建筑中各類建筑物的主要用電負荷分級中第22 條，教育建筑中學校食堂冷庫及廚房主要設備用電以及主要操作間、備用照明用電為二級負荷。

3.2 配電系統設計

依據《民標》中3.2.11 條二級負荷的供電應負荷下列規定:當建筑由雙重電源供電，且兩臺變壓器低壓側設有母聯開關時，二級負荷可由任一段低壓母線單回路供電。

結合本工程屬于大型飲食建筑，且有兩路獨立10kV 供電系統，因此對于廚房重要負荷，由于需保障的負荷對單個廚房來說較小，可以在總配電室設置兩個重要負荷總箱，再分別放射至每個廚房末端切換供電。 對于大型設備如洗碗機需要單獨從配電房中拉線。

廚房需要系數，根據《工業與民用供配電設計手冊》第四版表1.4.3 及表1.4-4 中提供了廚房設備需要系數及功率因數，同時根據《教育建筑規范》中條文說明4.4.2 條中負荷計算優先采用需要系數法。 采用需要系數法計算，確定該建筑配電所的計算負荷時，廚房設備≤100kW 時，需要系數選擇0.4～0.5 范圍數值；廚房設備＞100kW 時，需要系數選擇0.3～0.4 范圍數值。

以上系數均為計算變壓器時需要系數，對于末端配電箱，建議參考《工業與民用供配電設計手冊》第四版表1.4.3 中廚房用電設備需要系數及功率因數，如多個設備末端配電箱，普通動力的需要系數建議選擇0.7～0.85 范圍數值；功率因數建議選擇0.7～0.9 范圍數值。

3.3 設備選型及安裝

(1)依據《飲食建筑標準》中5.3.6 條，飲食建筑中使用或產生水蒸氣的粗加工區(間)、細加工區(間)、熱加工區(間)、消毒間等場所安裝的電氣外殼、燈具、插座等的防護等級不應低于IP54，操作按鈕的防護等級不低于IP55。

(2)配電箱的設置。 對于廚房配電箱，建議在廚房內靠近公共走廊的區域，分隔開一個小的專用廚房配電間，將廚防配電箱設置于配電間內，配電間內落地安裝配電箱下設200mm 高的槽鋼基礎。配電箱安裝參見標準圖04D702-1《常用低壓配電設備安裝》。 如果配電箱明裝于廚房內，會有油煙或者水蒸汽附著于配電元件上，存在一定的安全隱患。

(3)設備控制。 廚房設有事故排風設施場所的室內、外均設置能直接啟停風機的控制按鈕。

3.3 照明設計

廚房內照明設計主要注意以下幾點。

(1)依據《飲食建筑標準》第5.3.8 條，廚房專間應設置紫外線消毒燈，燈具的開關應設置在專間外并有明顯標志，以免誤開啟。 廚房內應配備紫外輻射照度計。

(2)依據《飲食建筑標準》第4.1.7 條條文說明，為了保證食品的衛生，飲食建筑的用餐區域、廚房區域、食品庫房等相關房間做好滅蠅措施。 因此建議相關房間設置滅蠅燈，滅蠅燈的設置詳見《餐飲服務食品安全操作規范》。 此規范2018 年7 月由國家市場監管總局發布并于2018 年10 月1 日起施行。

(3)中型及中型以上廚房區域應設置備用照明，其照度不宜低于正常照明的1/5。 依據《應急照明設計與安裝》19D702-7 中飲食建筑備用照明設計圖示例布置備用廚房區域備用照明。 同時依據《消防應急照明和疏散指示系統技術標準》 GB 51309 備用照明設計說明解釋，備用照明采用正常照明燈具并由正常照明電源和消防電源專用應急回路互投后供電。 不需要采用A 型消防應急燈具，也不能用蓄電池供電。

(4)依據《飲食建筑標準》第5.3.10 條，廚房區域屬于環境潮濕場所，其燈具配電回路應設置剩余電流保護。

3.4 導體選型及線路敷設

依據《飲食建筑標準》第5.3.6 條條文說明“飲食建筑的加工間、烹飪間、洗碗間屬于潮濕場所”，同時依據《民標》中8.3.2 條“明敷于潮濕場所或埋于素土內的金屬導管，應采用管壁厚度不小于2.0mm 的鋼導管，并采取防腐措施?！币虼?，廚房內管線敷設以明敷為主，由配電箱出來后走橋架，然后明管附設至設備，配管壁厚宜為2.0mm 的鋼管，且應做防潮和防腐處理。

此外，依據《教育建筑規范》第5.3.2 條，《民標》第13.9.1 條和7.4.1 條中對于不輕易改變功能、不易更換電線電纜的場所宜采用壽命較長電線電纜。 學校食堂廚房建議采用無鹵、低煙、阻燃型電線電纜。

3.5 廚房接地及安全系統

依據《教育建筑規范》第9.4.3 中第3 條下列場所應做局部等電位聯結:浴室、游泳池等特殊場所。 同時依據《低壓配電設計規范》GB 50054—2011 中第5.2.5 條中條文說明和《民標》第12.10潮濕場所的安全防護和9.8.6 條以及條文說明。

結合本工程，廚房按照潮濕場所進行接地設計，即在廚房內設置RCD+局部等電位聯結+輔助等電位聯結的方式，對其他插座供電的單相小型廚房設備采用帶RCD 的方式。

3.5 廚房報警系統

依據《建筑設計防火規范》 GB50016—2014(2018)年版中8.4.1 條和8.4.3 條，學校食堂應設置火災自動報警系統和可燃氣體報警系統。 主要注意以下幾點。

(1)廚房宜設置感溫火災探測器。

(2)可燃氣體報警系統按照《火災自動報警系統》GB 50116—2013 中8.1～8.3 條和圖集《火災自動報警系統設計規范》圖示14X505-1 設計。

(3)依據《火災自動報警系統》GB 50116—2013中4.10.1 條條文說明，火災時可立即切斷的非消防負荷包含廚房設施。

(4)廚房的照明與插座配電箱宜設置電氣火災監控系統。

3.6 智能化系統

關于食堂廚房內智能化設計，主要依據規范《飲食建筑標準》第5.3.11 和《教育建筑規范》第十章至第十二章以及相關弱電設計規范。 不過正如《飲食建筑標準》中5.3.11 條中所言:飲食建筑的弱電及智能化根據其性質、規模及管理需求進行設置，對弱電和智能化的需求千差萬別。

本文僅結合實際工程新疆和田職業技術學院食堂提出以下幾點建議。

(1)依據《飲食建筑標準》中5.3.11 條，大型飲食建筑的加工區、廚房區、傳菜區域應設置圖像監視系統。 (2)依據《民標》第2.5.4 條，能耗監管系統中廚房為高耗能特殊用電，將它設為特殊用電分項能耗的一級子項。

4 結束語

學生是國家的未來，是需要被保護的群體，因此學校食堂廚房的設計關乎學校飲食安全和人身安全問題，必須引起足夠的重視，當前我國關于學校食堂廚房內電氣設計大部分僅考慮預留，主要工作由專業機電公司二次設計，設計師并未完全參與其中。 若同時廚房顧問公司未提供設備依據，設計師規范依據不足，更是給電氣設計師造成困擾。

本文僅通過實際工程淺談了部分學校食堂廚房電氣設計的注意部分，還有很多值得獨立思考的地方，希望能對電氣設計師有所幫助。