住宅小區(qū)的建筑電氣設(shè)計(jì)探析

馬元偉

摘要：在如今社會(huì)不斷發(fā)展的狀態(tài)下，人們生活水平日益提高，住宅小區(qū)規(guī)模越來(lái)越大，用電設(shè)備和居民用電量也逐漸增加，對(duì)建筑電氣安全性、可靠性提出了更高要求，必須做好住宅小區(qū)建筑電氣設(shè)計(jì)工作。本文首先基于大量文獻(xiàn)資料分析了電氣設(shè)計(jì)及其設(shè)計(jì)原則，然后結(jié)合某住宅小區(qū)分析了電氣設(shè)計(jì)中的相關(guān)工作，總結(jié)有益經(jīng)驗(yàn)，提高住宅建筑電氣設(shè)計(jì)水平。

關(guān)鍵詞：住宅小區(qū)；建筑電氣；設(shè)計(jì)分析

引言

目前，我國(guó)的建筑行業(yè)正處在飛速的發(fā)展階段，國(guó)家重點(diǎn)建設(shè)和規(guī)劃的項(xiàng)目就是住宅建筑，在住宅小區(qū)中為了構(gòu)建出一體化的發(fā)展目標(biāo)就要合理的控制其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作。電氣系統(tǒng)是建筑體的核心構(gòu)成部分，從電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，指導(dǎo)后期電氣安裝與施工流程，可確保建筑使用發(fā)揮預(yù)期的功能狀態(tài)。設(shè)計(jì)人員要依據(jù)住宅小區(qū)不同的環(huán)境和條件，將電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行合理優(yōu)化，以此確保電氣系統(tǒng)的使用質(zhì)量和使用安全。

1、住宅小區(qū)建筑電氣設(shè)計(jì)實(shí)踐

1.1住宅小區(qū)概況

某住宅小區(qū)位于市中，東南西北四面均為街道或規(guī)劃道路。由6棟高層住宅樓（地上31層）和兩層地下室組成，總建筑面積124081.27m2（含地下建筑面積28681.94m2），其中首層為架空層作內(nèi)庭花園，地下室為車(chē)庫(kù)和設(shè)備用房。建筑設(shè)計(jì)防火分類(lèi)為一類(lèi)高層住宅建筑。

1.2無(wú)功補(bǔ)償

根據(jù)電力負(fù)荷計(jì)算結(jié)果，本住宅小區(qū)建筑的供電功因數(shù)未達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。為此，通過(guò)無(wú)功補(bǔ)償提高功率因數(shù)。本小區(qū)建筑采用變壓器低壓側(cè)集中自動(dòng)補(bǔ)償裝置，電容器組采用自動(dòng)循環(huán)投切方式，實(shí)時(shí)采集功率因數(shù)，用以控制電容器投切。投切采用整組投入方式，操作簡(jiǎn)單、便于維護(hù)，可以提高變壓器利用率。通過(guò)無(wú)功補(bǔ)償，將功率因數(shù)調(diào)至滿足當(dāng)?shù)毓╇姴块T(mén)的要求。為了達(dá)到準(zhǔn)確補(bǔ)償，設(shè)計(jì)人員根據(jù)電氣施工圖和以往工作經(jīng)驗(yàn)對(duì)補(bǔ)償容量進(jìn)行估算。但是，不能直接將估算容量用于補(bǔ)償設(shè)計(jì)，要最后根據(jù)各種負(fù)荷的功率因數(shù)統(tǒng)計(jì)計(jì)算負(fù)荷，驗(yàn)算估算容量補(bǔ)償后總負(fù)荷的功率因數(shù)值是否大于要求值。

1.3變壓器臺(tái)數(shù)和容量分析

在住宅建筑電氣設(shè)計(jì)中，供配電設(shè)備容量分析與確定是一個(gè)十分重要的工作。設(shè)計(jì)時(shí)，為了日后用電設(shè)備發(fā)展需求，供配電設(shè)備容量應(yīng)留有一定余地。在所有電氣設(shè)備中，變壓器臺(tái)數(shù)和容量確定是最關(guān)鍵的，要從高效率角度選擇變壓器容量。變壓器臺(tái)數(shù)關(guān)系著電氣工程一次設(shè)備投資多少，對(duì)后期設(shè)備利用率高低也有一定影響，合理確定變壓器臺(tái)數(shù)，能起到節(jié)能減排、成本控制的效果。確定變壓器容量時(shí)，不能直接按照設(shè)備安裝容量選擇變壓器，還要考慮設(shè)備和住宅用電負(fù)荷的需要系數(shù)。所謂的需要系數(shù)指的是設(shè)備同時(shí)利用情況，一般用戶越多，該系數(shù)越少。本小區(qū)住宅戶數(shù)共為720戶，需要系數(shù)可以取0.35，綜合考慮后，本住宅小區(qū)設(shè)置在地下一層的公變綜合配電房選用兩臺(tái)變壓器，容量均為1000kVA。另經(jīng)統(tǒng)計(jì)和計(jì)算地下室、電梯及公共部分等設(shè)備、照明的用電，同樣在地下一層的專(zhuān)變綜合配電房選用一臺(tái)1000kVA的變壓器。

1.4自備電源

鑒于本住宅小區(qū)建筑一級(jí)供電負(fù)荷較多，為了保證供電安全可靠，設(shè)置一個(gè)自備電源。從供電安全、自備負(fù)荷容量、經(jīng)濟(jì)性等方面綜合考慮，建議自備電源采用柴油發(fā)電機(jī)。當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)在消防情況下，應(yīng)切除所有非消防負(fù)荷，且設(shè)計(jì)的1m3日用儲(chǔ)油箱滿足其供電區(qū)域消防設(shè)備用電供電時(shí)間大于2h要求。當(dāng)市電停電或同一變配電所的變壓器同時(shí)故障時(shí)，從變電所變壓器低壓進(jìn)線主開(kāi)關(guān)的輔助接點(diǎn)取發(fā)電機(jī)啟動(dòng)信號(hào)至發(fā)電機(jī)控制器，經(jīng)0～10s（可調(diào)）延時(shí)后，自動(dòng)啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)組，柴油發(fā)電機(jī)組30s內(nèi)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速、電壓、頻率后，并投入額定負(fù)載運(yùn)行。在停市電而又有消防要求時(shí)，經(jīng)消控中心人員確認(rèn)火災(zāi)后，手動(dòng)切除非消防設(shè)備的用電。當(dāng)市電恢復(fù)30～60s（可調(diào)）后，由ATS自動(dòng)恢復(fù)市電供電，柴油發(fā)電機(jī)組經(jīng)冷卻延時(shí)后，自動(dòng)停機(jī)。

2、住宅小區(qū)建筑電氣設(shè)計(jì)的措施

2.1科學(xué)分析建筑物使用者對(duì)電氣的需求

建筑電氣設(shè)計(jì)工作是因?yàn)槿藗儗?duì)建筑的需求而存在的，在進(jìn)行住宅小區(qū)電氣設(shè)計(jì)時(shí)，必須站在建筑物使用者的角度，對(duì)電氣的需求進(jìn)行科學(xué)合理的分析，需要注意的是建筑物未來(lái)的使用者大部分不是建筑業(yè)的專(zhuān)業(yè)人士。因此，住宅小區(qū)建筑電氣設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)相關(guān)的建筑知識(shí)、電氣知識(shí)、建筑物的種類(lèi)、建筑物的功能以及實(shí)際用電需求等信息，從專(zhuān)業(yè)的角度出發(fā)來(lái)設(shè)計(jì)建筑物的電氣系統(tǒng)，以便在未來(lái)更好地滿足使用者的需求，如商用建筑物和住宅建筑物在對(duì)電氣的需求方面上就存在很大的差異，用電量及電路負(fù)荷的大小都有著不同的指標(biāo)；又如醫(yī)院類(lèi)建筑和學(xué)校類(lèi)建筑在對(duì)電氣的需求上也存在非常大的差異。因此住宅小區(qū)的電氣設(shè)計(jì)人員應(yīng)該針對(duì)不同的設(shè)計(jì)需要設(shè)計(jì)出不同的建筑電氣系統(tǒng)，最大限度地為建筑物使用者提供舒適而又安全的使用環(huán)境。

2.2防雷與接地設(shè)計(jì)

電氣安裝質(zhì)量控制是保障系統(tǒng)性能的關(guān)鍵，不同類(lèi)型建筑系統(tǒng)發(fā)揮著各自的建筑運(yùn)行功能，其質(zhì)管模式對(duì)整個(gè)區(qū)域建筑有直接的關(guān)聯(lián)性。在電氣的設(shè)計(jì)與安裝過(guò)程中要充分結(jié)合防雷與接地的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，做好防雷與接地設(shè)計(jì)工作，防雷的內(nèi)容分為了防直擊雷、防高電位入侵和防感應(yīng)雷的三個(gè)方面。例如，在防直擊雷時(shí)，通常情況下是在屋面容易遭到雷擊的部位進(jìn)行接閃器的設(shè)置安裝，然后借助引下線與接地極可靠連接，在安裝的過(guò)程中，接閃桿和接閃帶等接閃裝置必須與屋面較為突出的金屬部件進(jìn)行可靠連接，整個(gè)建筑防雷裝置應(yīng)形成可靠的電氣連通，并應(yīng)保證接地電阻值滿足其規(guī)范要求。

2.3弱電系統(tǒng)

住宅弱電系統(tǒng)主要包括：有線電視系統(tǒng)、電話系統(tǒng)、信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（光纖到戶系統(tǒng)FTTH）、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、漏電火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)、防火門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)、可視對(duì)講、停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)及視頻監(jiān)控系統(tǒng)等。一般情況下要在室內(nèi)客廳或走廊等方便維修的位置設(shè)置家居配線箱，主要是為了方便圖形圖像、語(yǔ)音數(shù)據(jù)等信息與設(shè)備箱進(jìn)行匹配，需要注意的是箱底距離地面的距離要確保在0.5m，并在箱內(nèi)預(yù)留交流220V電源。

3、結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)階段，人們賴(lài)以生存的環(huán)境就是住宅小區(qū)，因此，在住宅小區(qū)中建筑電氣的合理設(shè)計(jì)是確保人們生活水平的重要因素。在住宅小區(qū)的電氣設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須確保設(shè)計(jì)的合理性，做好變壓器設(shè)計(jì)、消防設(shè)計(jì)、插座設(shè)計(jì)及防雷接地設(shè)計(jì)等工作，采用智能化的監(jiān)控系統(tǒng)，這樣，在電氣系統(tǒng)出現(xiàn)故障后可以及時(shí)的進(jìn)行維修，確保人們生活不受到影響。

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