淺議別墅小區(qū)的電氣設(shè)計(jì)

張珍

【摘 要】本文分析了別墅小區(qū)的電氣設(shè)計(jì)特點(diǎn)，針對(duì)別墅用電負(fù)荷分散性，室外管線復(fù)雜性的特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)分析，進(jìn)而詳細(xì)地論述別墅小區(qū)的高低壓供配電方式、室外管線的綜合設(shè)計(jì)、別墅單體的電氣設(shè)計(jì)和別墅的防雷接地設(shè)計(jì)。

【關(guān)鍵詞】別墅；負(fù)荷特點(diǎn)；供配電；室外管線綜合；防雷接地

引言：

別墅，即別野，在郊區(qū)或風(fēng)景區(qū)建造的供休養(yǎng)用的園林住宅?，F(xiàn)在的普遍認(rèn)識(shí)是，除“居住”這個(gè)住宅的基本功能以外，更主要體現(xiàn)生活品質(zhì)及享用特點(diǎn)的高級(jí)住所。近幾年來，我院陸續(xù)設(shè)計(jì)了不少大型別墅區(qū)項(xiàng)目，通過這些項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，發(fā)現(xiàn)了一些不同于普通住宅、公寓的電氣設(shè)計(jì)特點(diǎn)。

1別墅電氣設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

1.1負(fù)荷特點(diǎn)

大型別墅區(qū)的特點(diǎn)是占地面積大、容積率低。各棟別墅單體之間有較大的空間，電氣負(fù)荷顯得極為分散，在給小區(qū)供電時(shí)要合理選擇供電方式，考慮電壓供電半徑的限制。同時(shí)，別墅為低密度住宅，用電負(fù)荷隨時(shí)間的波動(dòng)較大，因此對(duì)別墅區(qū)進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算時(shí)，要結(jié)合這一特點(diǎn)，選取適當(dāng)?shù)耐瑫r(shí)系數(shù)，避免變壓器容量選擇過大而造成浪費(fèi)。

1.2室外管線復(fù)雜

從總平面布置上看，別墅單體分散，且排列也不規(guī)則，各棟之間有一定的間距。在進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)時(shí)，將導(dǎo)致電氣系統(tǒng)之間需要有大量的室外管線連接，尤其對(duì)弱電系統(tǒng)的構(gòu)建是不經(jīng)濟(jì)的。因此，如何處理好戶外管線走向問題成為了大型別墅項(xiàng)目電氣設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。

1.3單體多采用三相供電

別墅單體的建筑面積較大，每戶通常在300以上，同時(shí)別墅內(nèi)用電設(shè)備較多，可能會(huì)有大容量的電氣設(shè)備，如中央空調(diào)、泳池水泵等，這些設(shè)備多為三相負(fù)荷，因此建議各單體采用三相供電。

1.4智能化和高新技術(shù)的結(jié)合體

別墅作為高端住宅建筑，其目的在于為顧客提供更高的生活品質(zhì)和享受，其對(duì)新產(chǎn)品和新技術(shù)的應(yīng)用也必然走在市場的前列。而智能家居管理系統(tǒng)作為高新科技的技術(shù)產(chǎn)物，越來越多地應(yīng)用在別墅電氣設(shè)計(jì)當(dāng)中。

針對(duì)上述特點(diǎn)，別墅電氣設(shè)計(jì)與高層住宅、公寓等不同，應(yīng)采用新的思路和方式進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)，以滿足別墅的功能和使用要求?，F(xiàn)結(jié)合海口市某大型別墅小區(qū)進(jìn)行分析。

2室外電氣設(shè)計(jì)

2.1高壓供電方式

別墅小區(qū)占地面積大，負(fù)荷點(diǎn)多而分散，電源以戶外箱式變電站作為首選。戶外箱變比小區(qū)內(nèi)建變電所更加靈活，可深入負(fù)荷中心，減小一次投入，降低運(yùn)行成本，提高用戶的供電質(zhì)量。如果小區(qū)面積過大，則應(yīng)設(shè)置10kV開閉所，設(shè)立多個(gè)箱變供電，采用環(huán)網(wǎng)的形式將各箱變連接起來，使電源布局更加合理。

同時(shí)，應(yīng)考慮箱變與別墅整體建筑風(fēng)格一致，從而保證建筑和環(huán)境的效果。如采用與環(huán)境協(xié)調(diào)的頂棚或柵欄將箱變封閉，并通過景觀對(duì)其掩飾，盡量弱化其存在感。

在確立項(xiàng)目供電方案之初，應(yīng)先與當(dāng)?shù)毓╇姴块T溝通協(xié)調(diào)，在前期總圖規(guī)劃時(shí)應(yīng)適當(dāng)考慮變電所的位置。

2.2低壓配電方式

由于別墅小區(qū)負(fù)荷分散，考慮供配電距離的限制，可根據(jù)別墅單體的布局和負(fù)荷容量進(jìn)行分組供電，形成以箱變?yōu)橹行牡墓┡潆娊M。每臺(tái)箱變?cè)O(shè)置在所供電負(fù)荷組的中心位置，采用電纜放射式給各負(fù)荷組配電，每負(fù)荷組設(shè)一個(gè)總電表箱?？紤]電纜壓降，箱變至總電表箱的距離不宜超過250米，同時(shí)考慮箱變出線斷路器的容量限制，總電表箱的進(jìn)線電纜截面不宜超過240；并以此作為計(jì)算總電表箱的負(fù)荷容量和所供電的別墅數(shù)量的依據(jù)?？傠姳硐渲粮鲃e墅電源總箱的進(jìn)戶電纜宜控制在25～40米之間。

總電表箱為戶外安裝，為了滿足安全及規(guī)范要求，應(yīng)選用室外防雨型，外殼防護(hù)等級(jí)為IP55。從別墅整體景觀出發(fā)，總電表箱的外觀和色調(diào)應(yīng)與環(huán)境相協(xié)調(diào)，盡量將其隱藏在公共部分的景觀內(nèi)。

2.3室外管線的綜合規(guī)劃設(shè)計(jì)

別墅小區(qū)各單體分散，彼此間距離較大，與高層住宅項(xiàng)目相比，各種管線綜合更加復(fù)雜和困難。在設(shè)計(jì)前期，各專業(yè)就應(yīng)先溝通配合，進(jìn)行管線綜合規(guī)劃，確定好各專業(yè)管線的大致走向及各種管線的標(biāo)高問題，避免在設(shè)計(jì)后期發(fā)現(xiàn)管線沖突問題（如電氣管線與給排水管線的沖突，強(qiáng)電與弱電管線的沖突）從而產(chǎn)生大量的修改工作。別墅小區(qū)的電氣管綜通常是高壓管線、低壓管線與通信、電視及安防等弱電管線分開敷設(shè)，同時(shí)滿足規(guī)范中的距離要求；管線較少時(shí)采用直埋敷設(shè)，管線多時(shí)采用排管敷設(shè)。

筆者設(shè)計(jì)的?？谑心硠e墅小區(qū)項(xiàng)目，其主干上的高、低壓電纜以及弱電管線共用電纜溝敷設(shè)。溝內(nèi)設(shè)單側(cè)支架，同一側(cè)分多層支架，各層支架上的電纜管線按電壓等級(jí)由高至低的10kV電力電纜、0.6/1kV低壓電纜至弱電的控制和信號(hào)電纜、通訊電纜“由上而下”的順序排列。同時(shí)，電纜溝在電纜集中出線處（住戶進(jìn)戶線處）及轉(zhuǎn)角、端頭和管溝銜接處設(shè)置活動(dòng)蓋板。此方法是與甲方進(jìn)行溝通確認(rèn)過，并進(jìn)行了預(yù)算分析，且征得各相關(guān)部門同意后采納的。實(shí)踐證明此強(qiáng)、弱電管線共溝敷設(shè)是可行的，從長期來說其造價(jià)成本不會(huì)高于管線直埋，設(shè)計(jì)卻更加簡單，且更利于施工和后期的維護(hù)管理。

3室內(nèi)電氣設(shè)計(jì)

3.1別墅單體的負(fù)荷計(jì)算

由于別墅單體面積大，用電設(shè)備多，因此別墅的整體負(fù)荷較大，且經(jīng)常采用中央空調(diào)，建議采用三相供電。與此同時(shí)又有些用電設(shè)備的使用幾率極低，據(jù)單體建筑的面積大小，需要系數(shù)通常取0.7～0.85之間。目前，設(shè)計(jì)規(guī)范和手冊(cè)對(duì)別墅的單位面積負(fù)荷無明確規(guī)定，認(rèn)為取80～90W/ 較為適宜。

3.2別墅單體的動(dòng)力設(shè)計(jì)

別墅單體內(nèi)設(shè)置一個(gè)戶內(nèi)總配電箱，然后在總配電箱之外的每層各設(shè)層配電箱。考慮電梯、水泵等動(dòng)力設(shè)備的漏電會(huì)引起進(jìn)戶總開關(guān)的誤動(dòng)作，建議電梯、水泵等回路由總開關(guān)出線直接配電；而照明、插座以及弱電箱電源、層配電箱等前端宜加設(shè)一個(gè)具有漏電保護(hù)功能的開關(guān)，作為電氣火災(zāi)保護(hù)，其額定動(dòng)作電流整定范圍在300mA。

3.3單體內(nèi)電氣設(shè)備的配置

別墅項(xiàng)目作為住宅類建筑中的高端產(chǎn)品，用來滿足具有一定經(jīng)濟(jì)實(shí)力人士的需求，用戶對(duì)電氣產(chǎn)品的要求也相應(yīng)較高。同時(shí)別墅多是毛坯房型式，用戶需進(jìn)行二次裝修。因此，在室內(nèi)電氣設(shè)備的配置上，在設(shè)計(jì)前期要先與甲方討論，做到既滿足設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，又具有適用性、擴(kuò)展性，為住戶的二次裝修提供余地。室內(nèi)電氣系統(tǒng)的配置要合理，但不需要面面俱到，應(yīng)該重點(diǎn)突出。對(duì)于終端設(shè)備的配置宜粗而不宜細(xì)，而對(duì)于電氣管線的預(yù)留，應(yīng)盡可能地考慮擴(kuò)展回路。

對(duì)于弱電系統(tǒng)，通訊、有線電視等應(yīng)留好管線，安防系統(tǒng)則應(yīng)盡量完善，為用戶創(chuàng)造安全的居住空間。而對(duì)于智能照明、智能家電控制等很個(gè)性的東西，可以作為用戶的選項(xiàng)，由甲方?jīng)Q定是否需要設(shè)置。

4防雷與接地設(shè)計(jì)

4.1防雷設(shè)計(jì)

根據(jù)現(xiàn)行防雷規(guī)范中的防雷等級(jí)劃分，別墅單體常常是達(dá)不到第三類防雷建筑物的設(shè)計(jì)要求。但在實(shí)際中，別墅區(qū)通常建于郊區(qū)、河湖水邊等較空曠地帶，遭受雷擊的概率較高。為了提高供電和建筑物的安全性，通常按照第三類防雷的要求設(shè)置防直擊雷裝置。為了保證別墅的立面效果和美觀，有些別墅的防雷設(shè)計(jì)將接閃帶暗敷在結(jié)構(gòu)層內(nèi)，筆者認(rèn)為此方法并不恰當(dāng)。尤其在雷電多發(fā)地區(qū)，發(fā)生雷擊時(shí)暗敷接閃帶可能無法保護(hù)其屋面，從而造成屋面擊穿損壞，危害住戶安全。因此建議別墅屋面接閃帶盡量采用明敷。

為防止雷電電流流經(jīng)防雷引下線和接地裝置時(shí)產(chǎn)生的高電位對(duì)附近金屬物或電氣和電子系統(tǒng)線路的反擊，應(yīng)在電源系統(tǒng)、電子信息系統(tǒng)分別裝設(shè)合適的浪涌保護(hù)器。如處于雷電防護(hù)LPZ0區(qū)的戶外配電箱，其箱內(nèi)應(yīng)裝設(shè)I級(jí)試驗(yàn)的浪涌保護(hù)器；各棟單體的配電總箱、屋頂配電箱等處于雷電防護(hù)LPZ0與LPZ1區(qū)的交界處，其箱內(nèi)應(yīng)裝設(shè)I級(jí)試驗(yàn)的浪涌保護(hù)器；各電子信息系統(tǒng)也應(yīng)視工程的具體情況來裝設(shè)滿足規(guī)范要求的信號(hào)線路浪涌保護(hù)器。

4.2接地設(shè)計(jì)

別墅小區(qū)的低壓配電系統(tǒng)的接地形式通常采用TN-S型，在別墅單體的電源進(jìn)線處設(shè)置總等電位聯(lián)結(jié)端子，在衛(wèi)生間設(shè)置局部等電位聯(lián)結(jié)。室外配電箱采用滿足規(guī)范要求的接地干線與附近的建筑物基礎(chǔ)接地網(wǎng)焊接相連，室外接地凡焊接處均應(yīng)刷瀝青防腐。整個(gè)電氣系統(tǒng)采用聯(lián)合接地方式，據(jù)規(guī)范要求，聯(lián)合接地電阻不應(yīng)大于1歐姆。

為了降低基礎(chǔ)接地網(wǎng)的接地電阻，可將整個(gè)別墅區(qū)內(nèi)的單體按布局適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行分組，然后將各組內(nèi)所有戶型的基礎(chǔ)接地網(wǎng)用滿足要求的接地干線（如-40x5熱鍍鋅扁鋼）焊接相連。若接地電阻仍未滿足要求，則應(yīng)增打人工接地極。

6小結(jié)

以上是筆者在進(jìn)行別墅電氣設(shè)計(jì)中總結(jié)出的一些不同于普通住宅建筑的電氣設(shè)計(jì)特點(diǎn)。國內(nèi)目前還沒有別墅設(shè)計(jì)的專門規(guī)范，因此在進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)時(shí)，我們要多了解別墅小區(qū)的整體風(fēng)格和地理特性，通過合理設(shè)計(jì)將電氣設(shè)計(jì)融入到建筑總體要求中，保證供電的可靠性和安全性，以及別墅的舒適性和適用性。

參考文獻(xiàn)：

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