別墅項(xiàng)目電氣設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

王 高， 汪 海

(北京維拓時(shí)代建筑設(shè)計(jì)股份有限公司，北京100025)

0 引言

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的提高，別墅項(xiàng)目也如雨后春筍般大量涌現(xiàn)，漸漸進(jìn)入高收入人群的視線。別墅項(xiàng)目占地面積大、容積率低、環(huán)境優(yōu)美，屬住宅類的高端產(chǎn)品。近幾年筆者有幸參與了多項(xiàng)別墅項(xiàng)目設(shè)計(jì)工作，頗有感觸。本文從別墅項(xiàng)目電氣設(shè)計(jì)特點(diǎn)入手，逐個(gè)闡述別墅項(xiàng)目供電方案、低壓配電系統(tǒng)、智能化系統(tǒng)、防雷接地以及室外管線的設(shè)計(jì)理念。另外，在別墅戶內(nèi)電氣配置標(biāo)準(zhǔn)上，既要具有高品質(zhì)，又要考慮適用性。文章中筆者通過設(shè)計(jì)實(shí)踐總結(jié)，在不違反強(qiáng)制性條文的前提下靈活應(yīng)用規(guī)范，結(jié)合實(shí)際情況，不生搬硬套，這樣才能完成一個(gè)好的設(shè)計(jì)作品。

本文中的別墅項(xiàng)目不僅僅指獨(dú)棟別墅，還包括雙拼、聯(lián)排別墅及類獨(dú)棟等高端產(chǎn)品。

1 別墅項(xiàng)目設(shè)計(jì)特點(diǎn)

(1)因?yàn)閯e墅小區(qū)項(xiàng)目為低密度住宅，電氣負(fù)荷分散，在確定小區(qū)供電方案時(shí)要考慮到線路電壓降的影響，控制線路的供電半徑。通常分散設(shè)置單臺(tái)變壓器變電所或箱變。

(2)每戶別墅面積比較大，通常在 300～1 000 m2左右，而且一般都有大電量用電設(shè)備，比如集中空調(diào)、電梯等，故需要預(yù)留足夠的用電量，并且入戶電源按三相設(shè)計(jì)。

(3)雖然每戶別墅的用電負(fù)荷比較大，但是變壓器容量設(shè)計(jì)不宜太大。因?yàn)閯e墅區(qū)的特點(diǎn)是常住人口密度較低，居住時(shí)間不集中，所以在對(duì)別墅小區(qū)進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算時(shí)，必須考慮到這些特點(diǎn)，選則合理的同時(shí)系數(shù)，從而避免變壓器安裝容量選擇過大。

(4)別墅作為高端住宅產(chǎn)品，首先需要滿足業(yè)主較高的需求。同時(shí)，別墅又是個(gè)性化產(chǎn)品，每戶都會(huì)有不同的裝修和布置。所以，在戶內(nèi)電氣設(shè)計(jì)時(shí)，既要保證高品質(zhì)，又要兼顧適用性。配電系統(tǒng)要有擴(kuò)展性、通用性，為業(yè)主裝修改造提供條件。在末端用電設(shè)備設(shè)計(jì)上宜“粗”不宜“細(xì)”；在管線路由設(shè)計(jì)上，需要考慮各種擴(kuò)展的可能性，宜“細(xì)”不宜“粗”。

(5)別墅項(xiàng)目各戶需要獨(dú)立的強(qiáng)、弱電進(jìn)線，各戶間管線不能穿越。因此，各個(gè)別墅之間需要有大量的外管線連接，特別是一層有室外小院的別墅區(qū)，室外綜合管線路由比較緊張。所以，在做室外管線規(guī)劃時(shí)必須考慮到這個(gè)特點(diǎn)，合理規(guī)劃室外管線路由。

(6)別墅產(chǎn)品通常不是用于業(yè)主的日常居住，而且地理位置一般都處于城市的郊區(qū)，小區(qū)里人流稀少。所以別墅的安防措施需要著重加強(qiáng)，從而提升業(yè)主的安全感。在電氣設(shè)計(jì)時(shí)，需選擇合理的電子防范技術(shù)，創(chuàng)建舒適、安全的生活環(huán)境。

2 別墅項(xiàng)目設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

2.1 變電所位置的確定

變電所位置的確定需要考慮以下三個(gè)因素:(1)盡量靠近負(fù)荷中心，考慮低壓供電半徑的限制；(2)與室外景觀的協(xié)調(diào)；(3)供電方案需滿足當(dāng)?shù)毓╇姴块T的特殊要求。

如果小區(qū)內(nèi)有地下車庫(kù)，建議將變電所分散地設(shè)在地下車庫(kù)內(nèi)，這樣可以不影響小區(qū)室外的整體環(huán)境；如果沒有地下車庫(kù)，變電所采用戶外箱式變電站為宜，可深入負(fù)荷中心，并且投資小，運(yùn)行和維護(hù)簡(jiǎn)單；也可根據(jù)小區(qū)實(shí)際情況，在地上、地下結(jié)合布置。

圖1是某項(xiàng)目的變電所分布圖，由一處車庫(kù)土建變電站及一處室外箱式變電站組成。可以看出，地下變電所設(shè)置比較隱蔽，不破壞環(huán)境景觀，箱變的布置相對(duì)靈活，但是要與室外景觀協(xié)調(diào)處理，并且滿足供電半徑要求。

2.2 變電所變壓器容量計(jì)算

在住宅電氣設(shè)計(jì)中，負(fù)荷計(jì)算采用最多的是需要系數(shù)法。一般是根據(jù)《工業(yè)與民用供配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》(以下簡(jiǎn)稱“手冊(cè)”)中表1.3-6多戶住宅需要系數(shù)表選取的。但筆者認(rèn)為別墅面積大(一般300～1 000 m2)，而且現(xiàn)在別墅基本上都設(shè)置中央空調(diào)系統(tǒng)，空調(diào)系統(tǒng)的用電量大，造成人均占有的用電指標(biāo)大，但整個(gè)別墅區(qū)電氣設(shè)備的同時(shí)使用率并不高。根據(jù)筆者在早期已建成項(xiàng)目中得到的真實(shí)數(shù)據(jù)，一些別墅項(xiàng)目實(shí)際變壓器運(yùn)行負(fù)荷率不到30%，因此別墅項(xiàng)目用“手冊(cè)”中表1.3-6的需要系數(shù)進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算時(shí)應(yīng)作適當(dāng)調(diào)整，否則會(huì)造成計(jì)算的偏差。

圖1 變電站布置圖

2.3 低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

(1)目前大多別墅項(xiàng)目因采用集中空調(diào)系統(tǒng)，故都需三相供電，根據(jù)別墅大小，建議每層均設(shè)置照明分箱，分箱采用單相供電，防止因誤接線造成家用電器的損失。

(2)別墅項(xiàng)目的一般低壓配電系統(tǒng)形式:π接柜→組團(tuán)配電柜→電表箱→戶內(nèi)總箱→戶內(nèi)各層分箱(或戶內(nèi)動(dòng)力箱)。1個(gè)實(shí)際項(xiàng)目的配電系統(tǒng)圖如圖2所示(π接柜的設(shè)置僅限于北京地區(qū))。

圖2 組團(tuán)配電系統(tǒng)示意圖

根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況，一般6～10棟別墅設(shè)置1個(gè)組團(tuán)配電柜，配電柜位置首先考慮其所帶別墅的供電半徑盡量小(40m左右)，其次要考慮對(duì)景觀的影響，盡量不設(shè)在比較顯眼的位置。配電柜計(jì)算電流宜控制在300A以下。

配電柜進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算時(shí)，考慮到別墅項(xiàng)目的特性，需用系數(shù)Kx取值宜在“手冊(cè)”表1.3-6基礎(chǔ)上適當(dāng)減小，以免配電容量冗余度過大。圖2所示配電柜給12棟別墅供電，Kx取值為0.5，僅供同行參考。

2.4 智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)

別墅項(xiàng)目是高檔住宅產(chǎn)品，對(duì)智能化要求相對(duì)比較高，其中安防系統(tǒng)設(shè)置是重點(diǎn)，系統(tǒng)設(shè)置既要安全可靠又要經(jīng)濟(jì)合理。下面就安防系統(tǒng)主要幾個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行分析。

(1)出入口管理及周界防越報(bào)警系統(tǒng)

住戶、保安及物業(yè)管理人員配備不同級(jí)別的IC智能卡，自動(dòng)對(duì)出入信息進(jìn)行登記和查詢，可以采用接觸式或非接觸式。車輛的出入宜選用智能視頻識(shí)別系統(tǒng)。別墅周界防越報(bào)警系統(tǒng)目前采用最多的是主動(dòng)紅外對(duì)射式探測(cè)器，并應(yīng)有防拆卸功能，另外盡量采用多光束紅外探測(cè)器，將線防御擴(kuò)展成面防御，以便減少雨、雪等惡劣天氣的誤報(bào)。

(2)閉路監(jiān)控系統(tǒng)

閉路監(jiān)控系統(tǒng)直觀地發(fā)現(xiàn)、記錄各種險(xiǎn)情，通過與周界防范等其他系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，快速、有效地確認(rèn)信息，并作為有效證據(jù)保存。對(duì)于夜間情況除采用低照度高分辨率的攝像機(jī)外，還應(yīng)在重要地點(diǎn)的攝像機(jī)旁安裝聯(lián)動(dòng)的探照燈，提高監(jiān)控目標(biāo)的照度。高檔別墅小區(qū)宜采用數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

(3)對(duì)講及門禁系統(tǒng)

別墅與普通住宅不同的是戶內(nèi)對(duì)講分機(jī)至少有兩個(gè)或三個(gè)(一般按層設(shè)置)，室外可視對(duì)講主機(jī)則一戶一個(gè)。另外，一般情況下別墅小區(qū)主出入口(或訪客入口)值班室設(shè)置分對(duì)講管理機(jī)，可與住戶進(jìn)行通話，確認(rèn)訪客信息后，才準(zhǔn)許其進(jìn)入。

(4)戶內(nèi)防入侵報(bào)警系統(tǒng)

別墅基本上都是兩、三層建筑，外人很容易通過非正常途徑進(jìn)入屋內(nèi)，所以通過緊急報(bào)警按鈕、門窗磁、紅外幕簾探測(cè)器、雙鑒探測(cè)器等設(shè)備實(shí)施全面的保護(hù)是必要的。報(bào)警信號(hào)通過總線送至小區(qū)保安監(jiān)控中心，該中心應(yīng)與上級(jí)110接警處聯(lián)網(wǎng)。

(5)小區(qū)巡更系統(tǒng)

電子巡更一般分在線式和離線式兩種，別墅小區(qū)采用離線式比較經(jīng)濟(jì)合理。

2.5 防雷、接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.5.1防雷

一般情況下，就單體別墅(除去面積和體型很大的)來說，按防雷規(guī)范計(jì)算得到的年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)一般＜0.06次/年，即不夠三類防雷的等級(jí)，可以不設(shè)防雷保護(hù)。但是，大多數(shù)別墅項(xiàng)目占地面積大，而且周邊無高大的遮擋物，雷擊概率比較大，筆者建議在郊區(qū)成片的別墅區(qū)宜設(shè)置防雷措施。那么別墅項(xiàng)目應(yīng)采用怎樣的接閃措施?筆者設(shè)計(jì)的某項(xiàng)目就曾經(jīng)歷了三種變化。

最初是參照相關(guān)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)圖的做法，屋頂設(shè)接閃帶，其支架高度在150mm左右。但在幾棟別墅提前裝完后，因建筑物高度較低，從樓下很明顯可看到接閃帶，影響美觀；隨后，把接閃帶改為在屋頂?shù)耐呦掳捣笤O(shè)，雖然不影響屋頂美觀，但其接閃器的效果明顯下降，且在實(shí)際安裝中也不宜固定，而且質(zhì)檢站對(duì)這種做法也并不完全贊同；最后還是選擇了接閃帶在屋頂明敷設(shè)，但是把支架的高度僅留50mm左右，這樣既對(duì)立面影響小，又比暗敷接閃效果好，施工起來也比較方便。所以對(duì)于別墅的防雷設(shè)計(jì)亦不能掉以輕心，應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，滿足安全、兼顧美觀。

2.5.2接地

結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)防水層不是絕緣材料時(shí)，首先要考慮利用基礎(chǔ)鋼筋做接地極。但是對(duì)于一棟別墅來說，要想達(dá)到接地電阻不大于1Ω，僅利用其基礎(chǔ)做接地極是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，一般還需補(bǔ)充水平或垂直接地極。對(duì)于幾棟別墅相互間比較近的，可以采用40×4鍍鋅扁鋼或圓φ12鍍鋅圓鋼將這幾棟別墅的基礎(chǔ)鋼筋接地極可靠接在一起，形成一個(gè)大的接地系統(tǒng)，容易滿足接地要求。

2.6 室外管線的綜合規(guī)劃

室外管線也是別墅項(xiàng)目設(shè)計(jì)的一個(gè)難點(diǎn)，別墅類項(xiàng)目與高層住宅等其他住宅項(xiàng)目相比，首層基本上都是私家小院，樓間區(qū)域較窄，各種管線綜合排布比較困難。曾經(jīng)就有項(xiàng)目出現(xiàn)了室外干線設(shè)置在私家小院內(nèi)的情況，造成業(yè)主的投訴。因此，應(yīng)提前進(jìn)行管線規(guī)劃，與水暖專業(yè)積極配合，盡量都從同一側(cè)入戶，并且避免出現(xiàn)管線穿越私家小院的情況。

另外，不同的電氣管線應(yīng)盡量合并，以減小室外管線所占的寬度。比如:電信、有線電視、安防、消防等管線共井敷設(shè)。高、低壓干線共井敷設(shè)(需要甲方與當(dāng)?shù)毓╇姴块T協(xié)調(diào))。但是，低壓干線(變電所至配電柜)和樓前支線(配電柜至戶電表箱)宜分路由敷設(shè)。

3 別墅戶內(nèi)設(shè)計(jì)的思考

首先需要設(shè)計(jì)單位與甲方討論確定別墅戶內(nèi)電氣設(shè)備配置標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)單位從規(guī)范的角度出發(fā)，而甲方一般是從產(chǎn)品定位、市場(chǎng)營(yíng)銷的角度出發(fā)，雙方需要找到兩者的結(jié)合點(diǎn)。

鑒于別墅項(xiàng)目多是采用毛坯交房的型式，業(yè)主一定會(huì)進(jìn)行精裝修改造。因此，電氣設(shè)備配置標(biāo)準(zhǔn)的確定面臨著毛坯房與高品質(zhì)兩者之間的矛盾，如何找到一個(gè)平衡點(diǎn)顯得尤為重要。

別墅戶內(nèi)電氣系統(tǒng)配置在突出重點(diǎn)的前提下，還要預(yù)留恰當(dāng)?shù)耐卣箍臻g，力求做到該“細(xì)”則“細(xì)”，該“粗”則“粗”。

對(duì)于毛坯交房的別墅項(xiàng)目設(shè)計(jì)，雖然不可能像精裝房設(shè)計(jì)那樣精確，但仍然需要做到精益求精，盡善盡美，對(duì)于細(xì)節(jié)考慮周全，設(shè)備配置選擇合理。

別墅的戶型詳圖設(shè)計(jì)并不存在復(fù)雜的技術(shù)問題，但是要做到完美的設(shè)計(jì)也不是容易的事。對(duì)于每一個(gè)簡(jiǎn)單的點(diǎn)位布置，不同的人都會(huì)有不同的看法。這就需要設(shè)計(jì)者站在使用者的角度，換位思考，從實(shí)際出發(fā)，才能做出合理、實(shí)用的設(shè)計(jì)。

4 結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)在大多數(shù)別墅項(xiàng)目都是由獨(dú)棟、聯(lián)排、雙拼、類獨(dú)棟等組成，所以設(shè)計(jì)之初一定要仔細(xì)分析小區(qū)的負(fù)荷性質(zhì)及其特點(diǎn)，抓住這些性質(zhì)和特點(diǎn)，再進(jìn)行供配電、智能化、防雷接地等各系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作，不能急于拿規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)生搬硬套。靈活運(yùn)用規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，總結(jié)每次的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，合理地優(yōu)化系統(tǒng)配置，才能讓設(shè)計(jì)作品更上一層樓。