高層住宅電氣設(shè)計(jì)的探討

粟 輝

(武漢統(tǒng)建城市開發(fā)有限責(zé)任公司，湖北 武漢430000)

住宅的電氣設(shè)計(jì)是住宅設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成部分，他對(duì)于住宅建筑的美觀、實(shí)現(xiàn)住宅建筑的使用功能、保障居住者的生命財(cái)產(chǎn)安全、降低住宅造價(jià)，均具有一定的影響。隨著人們生活水平的提高，居民住宅的面積、結(jié)構(gòu)型式都發(fā)生了很大的變化，而且隨著人們審美水平和對(duì)居住環(huán)境要求的不斷提高，家用電器的增多和用電量的增大，人們對(duì)居住條件有了更高的要求。為了提供既能完善住宅使用功能，又能滿足一定時(shí)期發(fā)展的住宅供電系統(tǒng)，有許多細(xì)節(jié)需要建筑電氣工程師在設(shè)計(jì)時(shí)加以注意[1]。本文就關(guān)于生活小區(qū)住宅電氣設(shè)計(jì)實(shí)踐中的一些問題，如住宅用電負(fù)荷的預(yù)測及配電系統(tǒng)、住宅進(jìn)戶線及室內(nèi)電氣設(shè)計(jì)、電器設(shè)備的選擇進(jìn)行了初步探討。

1 住宅用電負(fù)荷的預(yù)測及變配電系統(tǒng)

電氣負(fù)荷在建筑電氣設(shè)計(jì)中是一個(gè)重要參數(shù)，他受許多客觀因素的制約。隨著城鄉(xiāng)人們物質(zhì)文化生活水平的提高，家用電器在人們生活中的迅速普及，若要準(zhǔn)確地計(jì)算小區(qū)的電氣負(fù)荷是很困難的。一般在進(jìn)行小區(qū)的規(guī)劃或初步設(shè)計(jì)中，可以采用負(fù)荷密度法來對(duì)小區(qū)的電氣負(fù)荷進(jìn)行估算。

一般來說，按面積大小可以將住宅分為三種戶型：小型（小于60 m2)，大型(大于100m2)和兩者之間的中型[2]。一般小型住宅照明用電負(fù)荷500w，娛樂用電(包括電視機(jī)、音響、電腦等)負(fù)荷950W，廚房用電(包括電飯煲、電熱水器等)負(fù)荷3500W，衛(wèi)生間用電(洗衣機(jī)、排氣扇)負(fù)荷1170W，再加上其他可能的用電，合計(jì)各類用電負(fù)荷不會(huì)超過共8400W；中型住宅的用電負(fù)荷乘1.3系數(shù)，大型住宅乘2.6系數(shù)。而根據(jù)調(diào)查，居民用電的峰值，一般在夏天晚飯之時(shí)，此時(shí)的實(shí)際用電負(fù)荷可能達(dá)到估計(jì)最大值的40%，查電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)，我們知道需要系數(shù)0.4～0.6，所以根據(jù)上述實(shí)際情況，我們?cè)O(shè)計(jì)時(shí)取0.4便可以，則小型住宅負(fù)荷計(jì)算取3.5kW，同理，我們也就得出；中型住宅負(fù)荷計(jì)算取4.5kW，大型住宅負(fù)荷計(jì)算取8.5kW。

2 供電電源及變配電所的設(shè)置

在確定居民區(qū)的供配電方案時(shí)，應(yīng)根據(jù)城市規(guī)劃、城市電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃綜合考慮近期、中期、遠(yuǎn)期的用電負(fù)荷。變配電所設(shè)置的原則：接近負(fù)荷中心，進(jìn)出線方便，接近電源側(cè)，小區(qū)會(huì)所或?qū)Ｓ霉芾碛秒姺績?nèi)。高層建筑的配變電所適宜設(shè)置在地下層或首層。從小區(qū)的建筑特點(diǎn)方面考慮，即住宅群、樓棟之間間距較大，分布分散?？稍谛^(qū)中心會(huì)所設(shè)高壓總配電房，分區(qū)、分片設(shè)低壓配電房。當(dāng)條件不允許時(shí)亦可設(shè)置戶外箱式變電站，但應(yīng)注意對(duì)小區(qū)整體環(huán)境的影響和電力變壓器噪聲對(duì)小區(qū)住戶的影響，應(yīng)符合現(xiàn)行的《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定[3]。

（1）當(dāng)小區(qū)電氣負(fù)荷小于200kVA時(shí)，供電范圍在200米以內(nèi)，可以采用低壓為380/220V供電。

（2）當(dāng)小區(qū)電氣負(fù)荷大于300kVA時(shí)，應(yīng)采用高壓供電，以實(shí)現(xiàn)高壓深入負(fù)荷中心，從而達(dá)到減小線路損耗，降低電壓損失的目的。

（3）當(dāng)小區(qū)電氣負(fù)荷小于8mVA時(shí)，可以采用10kV電壓等級(jí)供電，在小區(qū)適當(dāng)處設(shè)置10kV/0.4kV/0.23kV變電所。設(shè)置的位置應(yīng)考慮以下兩個(gè)因素：一是變電所系統(tǒng)容量控制在3.2mVA以下；二是變電所的控制供電半徑一般控制在250米以內(nèi)。

小區(qū)規(guī)劃用電負(fù)荷應(yīng)考慮今后的發(fā)展，對(duì)變電所應(yīng)留有余量，以備將來發(fā)展的需要，避免今后的東添西改，爭取小區(qū)規(guī)劃一次到位為佳。

3 住宅配電室及配電系統(tǒng)

高層住宅的總配電室或總配電箱適宜選在地下層或首層，這樣進(jìn)、出線方便，且便于運(yùn)行維護(hù)。低壓配電室內(nèi)布置的配電屏，其屏前屏后的通道最小寬度應(yīng)按GB50053-94規(guī)定設(shè)計(jì)，并考慮配電室的高度、耐火等級(jí)，以及門向外開設(shè)等問題，房間長度超過7m的應(yīng)設(shè)兩出口。

住宅配電系統(tǒng)要求各級(jí)保護(hù)可靠，維修方便。一般一棟樓（三個(gè)及三個(gè)單元以內(nèi)）設(shè)一個(gè)總箱，若直接由城市低壓電網(wǎng)供電，還應(yīng)設(shè)總計(jì)量表。總箱應(yīng)在負(fù)荷中心處，可設(shè)于樓梯間內(nèi)，也可設(shè)于外墻上，各地做法也不盡相同，以當(dāng)?shù)刈龇橹?。設(shè)在外墻上的總箱要注意安裝高度，一般底部距地1.5米，箱體應(yīng)選擇戶外防水型。室內(nèi)開關(guān)箱應(yīng)盡量靠近門口，底部距地1.8米暗裝。為了檢修方便及合理的選擇導(dǎo)線的截面，每單元應(yīng)設(shè)一臺(tái)分箱，箱子不單設(shè)，只是在單元配電箱內(nèi)加設(shè)一只分開關(guān)。

《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定住宅供電應(yīng)采用TT、TN-C-S、TN-S三種接地方式。在設(shè)計(jì)時(shí)由城市公用低壓線路供電的住宅樓一般采用TT系統(tǒng)；住宅小區(qū)的每幢住宅樓采用由小區(qū)變配電站配電時(shí)采用TN-C-S系統(tǒng)；對(duì)附設(shè)有配電所的高層電梯住宅采用TN-S系統(tǒng)。

4 住宅電氣設(shè)計(jì)

一般家庭都具備了電視機(jī)、電冰箱、空調(diào)、電炊具、洗衣機(jī)等大量的家用電器。設(shè)計(jì)中必須認(rèn)真地考慮用電負(fù)荷，確定用進(jìn)戶線，合理地選擇照明燈具、電氣插座型號(hào)及位置等。

4.1 住宅進(jìn)戶線設(shè)計(jì)

住戶進(jìn)戶線必須采用三線制進(jìn)線，即引至住戶的電源線必須有火線、中性線和保護(hù)地線。線路必須采用符合安全和防火要求的敷設(shè)方式配線，導(dǎo)線應(yīng)采用銅芯導(dǎo)線，每套住宅進(jìn)戶線截面不應(yīng)小于10mm2。大多數(shù)住宅每戶一般都為單相電源進(jìn)線，隨著社會(huì)的發(fā)展和生活水平的提高，高級(jí)住宅的冬季采暖與夏季降溫已不完全是采用以往的分體式空調(diào)來完成，而是由家庭小型中央空調(diào)系統(tǒng)取而代之，家庭中央空調(diào)系統(tǒng)一般由風(fēng)機(jī)盤管和空調(diào)主機(jī)組成，風(fēng)機(jī)盤管依然為220V電源，空調(diào)主機(jī)則為380V電源。此時(shí)住宅電源應(yīng)采用三相電源進(jìn)線，出線回路亦設(shè)一路三相斷路器作空調(diào)主機(jī)電源。

進(jìn)戶線大多是明敷設(shè)的，以后更換難度不高，費(fèi)用也較低，而大部分住宅室內(nèi)導(dǎo)線則是暗敷設(shè)，以后要更換難度較大，費(fèi)用也較高，同時(shí)又影響美觀。因此室內(nèi)電氣線路設(shè)計(jì)不能片面強(qiáng)調(diào)節(jié)約，而應(yīng)該有一定的超前意識(shí)，結(jié)合我國實(shí)際來合理設(shè)計(jì)室內(nèi)住宅的電氣線路。

4.2 照明燈具的選擇及開關(guān)的設(shè)置

（1）燈具選擇：住宅照明燈具的選擇以普通節(jié)能型為主，節(jié)能又分為高光效光管節(jié)能和高效率燈具節(jié)能，盡量選用電子鎮(zhèn)流器。客廳、臥室一般白熾燈頭，并在燈具旁邊板下予埋螺栓，供用戶安裝花燈時(shí)使用，也可統(tǒng)一安裝32W環(huán)型節(jié)能日光燈。廚房、衛(wèi)生間采用白瓷防水座燈頭，樓梯間采用聲控?zé)?。燈具安裝時(shí)相線接在開關(guān)上，零線接在燈口上。廚房和廁所的燈塑臺(tái)下全部加膠墊密封。

（2）開關(guān)設(shè)置：墻裝蹺板式暗開關(guān)，全部采用86K系列，手柄中心距地面1.3米，應(yīng)盡量設(shè)在便于操作處。

4.3 插座類型的選擇及位置的確定

電氣插座在住宅中起著十分重要的作用，必須正確地選擇插座種類及安裝的位置?？蛷d、臥室均選用帶安全門二、三極扁圓兩用插座安全型距地面0.5米暗裝；廚房、衛(wèi)生間采用二、三極插座防濺式暗裝，安裝高度：廚房排煙罩、衛(wèi)生間排風(fēng)扇插座距地面1.8米～2.0米，其余插座距地面1.5米。

（1）起居室、臥室應(yīng)設(shè)置三個(gè)單相扁圓二極插座、三個(gè)單相三極插座，并在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)一個(gè)空調(diào)用插座。

（2）廚房應(yīng)設(shè)二個(gè)單相扁圓兩極插座，三～四個(gè)單相三極插座(共排風(fēng)扇、電冰箱、電烤箱、微波爐等用電)。

（3）衛(wèi)生間設(shè)置一個(gè)單相二極扁圓插座，二個(gè)單相三極插座（考慮洗衣機(jī)、電淋浴器等），安裝高度不低于1.5米。所有插座均應(yīng)暗裝，廚房及衛(wèi)生間采用密閉式（防潮防濺型），其它房間采用保護(hù)式（安全型）[4]。

5 接地及安全

高層建筑的鋼筋混凝土基礎(chǔ)較深、較牢固，為節(jié)約投資，要充分利用這一自然接地體。當(dāng)住宅供電采用TN系統(tǒng)時(shí)，在線路較長、導(dǎo)線截面較小的情況下，接地故障電流也隨之減小，過電流保護(hù)電器常常不能滿足切斷故障回路的時(shí)間要求，因此必需采用漏電保護(hù)器和專用PE線作接地故障保護(hù)[5]。

每幢住宅的總電源進(jìn)線斷路器和電源插座回路應(yīng)具有漏電保護(hù)功能。當(dāng)裝設(shè)漏電電流動(dòng)作的保護(hù)電器時(shí)，應(yīng)能將其所保護(hù)的回路所有帶電導(dǎo)線斷開。在TN系統(tǒng)中，當(dāng)能可靠地保持N線為地電位時(shí)，N線可不需斷開。對(duì)漏電保護(hù)器極數(shù)的確定應(yīng)根據(jù)采用的接地系統(tǒng)類別和接地情況而定。

采用接地故障保護(hù)時(shí)，在建筑物內(nèi)應(yīng)作總等電位聯(lián)結(jié)。等電位聯(lián)結(jié)是使電氣裝置各外露可導(dǎo)電部分和裝置外可導(dǎo)電部分電位基本相等的一種電氣聯(lián)結(jié)。等電位聯(lián)結(jié)的作用，在于降低接觸電壓，以保障人員安全。

6 結(jié)論

隨著人民生活水平的不斷提高和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)住宅的要求越來越高，因此要求住宅電氣設(shè)計(jì)要不斷發(fā)展以適應(yīng)住宅靈活多變的新要求。根據(jù)住宅的工程實(shí)際情況多方面分析考慮，嚴(yán)格遵守電力規(guī)程和國家規(guī)范，同時(shí)住宅電氣設(shè)計(jì)應(yīng)面向未來，不斷地采用新技術(shù)、新設(shè)備、使住宅功能更加完善，逐步實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化。

［1］李天恩.高層住宅電氣設(shè)計(jì)探討[J].重慶工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2010（3）：51-53.

［2］趙譯雷.住宅電氣設(shè)計(jì)探討[J].河南建材，2013（1）：173-174.

［3］趙天華.關(guān)于生活小區(qū)住宅電氣設(shè)計(jì)的探討[J].建筑電氣，2004（8）：34-36.

［4］周彤.關(guān)于住宅電氣設(shè)計(jì)的探討[J].商品混凝土，2013（5）：164-165.

［5］劉介才.電氣工程師技術(shù)手冊(cè)[M].機(jī)械工業(yè)出版社.