北京地區(qū)保障性住宅建筑電氣主要機(jī)房設(shè)計要點(diǎn)初探

吳喬恩

（北京市住宅產(chǎn)業(yè)化集團(tuán)有限公司，北京100073）

1 引言

住房問題既是民生問題也是發(fā)展問題，關(guān)系千家萬戶切身利益，關(guān)系人民安居樂業(yè)，關(guān)系經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展全局，關(guān)系社會和諧穩(wěn)定。因此，近年來我國加大了保障性住房的建設(shè)力度。以北京為例，租購并舉、以租為主的住房保障供應(yīng)體系初步建立。

電氣專業(yè)作為建筑設(shè)計必不可少的組成部分，在保障房建設(shè)的過程中發(fā)揮著重要的作用。主要涉及方案比選、電氣主接線型式選擇、機(jī)房選址、設(shè)備選型、供配電系統(tǒng)、照明、防雷接地、智能化系統(tǒng)等諸多方面，電氣設(shè)計的優(yōu)劣對于成本和后期的管控均有較大影響。機(jī)房的建設(shè)在電氣設(shè)計中是非常重要的，涉及選址、系統(tǒng)型式等，因此，本文重點(diǎn)剖析主要機(jī)房的設(shè)計要點(diǎn)，以指導(dǎo)后續(xù)工程建設(shè)的開展。

2 北京城市副中心某保障性住宅項(xiàng)目概況

住宅建筑不同于公共建筑，尤其是北京地區(qū)，相比于外地，有一些特殊的做法。本文以北京城市副中心某保障性住宅項(xiàng)目為依托，結(jié)合設(shè)計工作經(jīng)驗(yàn)，對其電氣設(shè)計要點(diǎn)進(jìn)行剖析，重點(diǎn)論述主要機(jī)房的相關(guān)設(shè)計要求。

本工程依據(jù)北京市發(fā)展和改革委員會關(guān)于北京城市副中心住房項(xiàng)目前期工作函（京發(fā)改（前期）【2018】90 號）及北京市規(guī)劃和自然資源委員會通州分局關(guān)于北京城市副中心住房項(xiàng)目（0701 街區(qū)）A#地塊規(guī)劃設(shè)計方案的審查意見進(jìn)行設(shè)計。項(xiàng)目分為3 個子項(xiàng)，即A01 子項(xiàng)為住宅，A02 子項(xiàng)為增配商業(yè)，A03 子項(xiàng)為車庫。總建筑面積190 811.79 m2，其中地上建筑面積112 833.5 m2，地下建筑面積77 609.62m2。住宅樓均為裝配式縱肋剪力墻結(jié)構(gòu)，增配為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，汽車庫為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。

2.1 機(jī)房的設(shè)置和選址

2.1.1 開閉站

開閉站是指設(shè)有中壓進(jìn)出線配電裝置，用于中壓電纜線路分段、聯(lián)絡(luò)及中壓側(cè)功率的再分配。按使用場所可分為戶內(nèi)環(huán)網(wǎng)單元和戶外環(huán)網(wǎng)單元；按結(jié)構(gòu)可分為整體式和間隔式。根據(jù)GB/T 50293—2014《城市電力規(guī)劃規(guī)范》可知：高電壓線路伸入市區(qū)，可根據(jù)電網(wǎng)需求，建設(shè)110 kV 及以上電壓等級開關(guān)站；當(dāng)66～220 kV 變電站的二次側(cè)35 kV 或10（20）kV 出線走廊受到限制，或者35 kV 或10（20）kV 配電裝置間隔不足，且無擴(kuò)建余地時，宜規(guī)劃建設(shè)開關(guān)站[1]；10（20）kV 開關(guān)站應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的分布與特點(diǎn)布置；10（20）kV 開關(guān)站宜與10（20）kV 配電室聯(lián)體建設(shè)，且宜考慮與公共建筑物混合建設(shè)；10（20）kV 開關(guān)站規(guī)劃用地面積控制指標(biāo)宜符合表1 的規(guī)定。

表1 10（20）kV 開關(guān)站規(guī)劃用地面積控制指標(biāo)

10 kV 開閉站的選址依據(jù)依法批準(zhǔn)的城市中低壓配網(wǎng)規(guī)劃及控制性詳細(xì)規(guī)劃，由供電部門與城市規(guī)劃行政主管部門共同進(jìn)行選址，并確定出線路路徑，沿市政道路布置，并于用電負(fù)荷中心設(shè)置。開閉站的設(shè)計屬電力單位進(jìn)行設(shè)計，但應(yīng)遵循以下原則：

1）10 kV 開關(guān)站應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的分布與特點(diǎn)布置。

2）開關(guān)站宜采用單母線分段接線，開關(guān)站電源應(yīng)采用電纜線路。

3）雙路電源進(jìn)線的開關(guān)站，饋電出線宜為10～12 路，最大允許接入負(fù)荷，按照每路10 kV 電源線路實(shí)際運(yùn)行的高峰負(fù)荷考慮，所帶最大負(fù)荷不能超過單一電源線路的額定載流量，即不超過額定載流量的50%。

4）開關(guān)站可采用兩用一備電源的三路電源接線形式，饋電出線宜為10～16 回。三路電源至少有一路來自不同方向變電站。三路電源進(jìn)線的開關(guān)站，最大允許接入負(fù)荷，按照雙路10 kV 電源電纜額定載流量的100%考慮，另一路電源作為備用電源。

5）在距電源變電站距離較遠(yuǎn)，且需要較多分支的電纜網(wǎng)，可建設(shè)開關(guān)站。

6）開關(guān)站10 kV 設(shè)備采用具有“五防”閉鎖功能的金屬鎧裝移開式開關(guān)柜，也可采用氣體絕緣斷路器柜；斷路器配置電動操作機(jī)構(gòu)，具有綜合微機(jī)保護(hù)和配電自動化遠(yuǎn)方遙控功能；直流110 V 系統(tǒng)采用高頻開關(guān)一體化裝置；設(shè)置2 臺30 kV·A干式變壓器作為站用電。

2.1.2 分界室

分界室為高基自管戶和供電局產(chǎn)權(quán)分界的房間。根據(jù)DB11/T 1894—2021《10 kV 及以下配電網(wǎng)設(shè)施配置技術(shù)規(guī)范》[2]第7.6 條電纜分界設(shè)施可知：10 kV 用戶接入電纜網(wǎng)時，應(yīng)建設(shè)電纜分界設(shè)施；電纜分界設(shè)施所配置的環(huán)網(wǎng)柜應(yīng)安裝用于隔離10 kV 供電用戶內(nèi)部故障的斷路器；斷路器或負(fù)荷開關(guān)配置電動操作機(jī)構(gòu)，具有配電自動化遠(yuǎn)方遙控功能；電操機(jī)構(gòu)操作電源宜選用直流48 V，環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)安裝電壓互感器。

本工程在A12 地塊地下1 層設(shè)置高基電纜分界室，在A11 地下1 層和A12 地下1 層各設(shè)置一個變配電室。供用電雙方按產(chǎn)權(quán)歸屬確定的資產(chǎn)、運(yùn)行維護(hù)的責(zé)任分界點(diǎn)。公用低壓線路供電的，以供電接戶線用戶端最后支撐物為分界點(diǎn)，支撐物屬于供電企業(yè)。10 kV 及以下公用高壓線路供電的，以用戶的廠界外或配電室前的第一斷路器或第一支撐物為分界點(diǎn)，第一斷路器或第一支撐物屬于供電企業(yè)。高壓自管戶的電源分界點(diǎn)為地下1 層高壓配電室電源進(jìn)線柜內(nèi)進(jìn)線開關(guān)的進(jìn)線端。由市政引入本工程高壓配電室的兩路10 kV 電源線路，高壓分界小室屬城市供電部門，低基變配電室屬于高壓局管戶，電源自該園區(qū)開閉站引來。

2.1.3 變電所

高、低基變電所的選址應(yīng)接近負(fù)荷中心，接近電源測，方便出線及運(yùn)輸，滿足GB 50053—2013《20 kV 及以下變電所設(shè)計規(guī)范》[3]2.0.1 條要求。本工程設(shè)2 個自管變配電室和4 個局管變配電室，見圖1。自管變配電室電源從市政引入10 kV 雙重電源線路，電源分別引自不會同時損壞的兩個上級電源，每路均能承擔(dān)本工程全部一、二級以上負(fù)荷，兩路10 kV 電源同時工作，互為備用。雙路10 kV 電纜從A12 地塊東北側(cè)穿管埋地引入設(shè)在地下一層的1 號低基變配電室（二進(jìn)八出）后，分別引出兩個雙路10 kV（這種入戶形式既有利于計量又節(jié)約了業(yè)主方的成本）。一路雙10 kV 至地下1 層高基電纜分界室（二進(jìn)六出），從分界室經(jīng)高壓線槽引入高基變配電室自管。另一雙路10 kV 引至2 號Π 接室后進(jìn)入低基配電室局管（二進(jìn)六出），最終至4 號低基變配電室（二進(jìn)六出）。局管高壓采用小電阻（不接地）接地型式。同時采用高壓計量，在高壓進(jìn)線開關(guān)前加裝計量表，可以測量有功、無功、功率因數(shù)等數(shù)據(jù)。減少計量管理工作量，最大限度地滿足計量要求，可控性大。

圖1 本工程供電方案

2.1.4 配電室

1）公用配電室

公用配電室的電氣設(shè)備應(yīng)符合GB 50052—2009《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》等國家和行業(yè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；公用配電室10 kV設(shè)備采用負(fù)荷開關(guān)柜；負(fù)荷開關(guān)配置電動操作機(jī)構(gòu)，具有配電自動化遠(yuǎn)方遙控功能；公用配電室內(nèi)配電變壓器應(yīng)采用節(jié)能環(huán)保型、低損耗、低噪聲變壓器，接線組別為Dyn11；配變可根據(jù)環(huán)境的需要采用干式變壓器或油浸式變壓器，油變應(yīng)采用免維護(hù)、全密封節(jié)能型變壓器，干式變壓器應(yīng)帶有外殼、溫控、風(fēng)機(jī)；低壓開關(guān)柜可根據(jù)情況選用全封閉固定分隔式開關(guān)柜、抽屜式成套柜或固定式成套柜設(shè)備；分段開關(guān)宜采用框架式空氣斷路器，低壓進(jìn)線開關(guān)宜采用框架式斷路器，低壓出線開關(guān)宜采用塑殼斷路器，并配置電子脫扣器；在B 類及以上地區(qū)的公用配電室應(yīng)預(yù)留發(fā)電車電源接入接口，公用配電室臨近道路建設(shè)，并預(yù)留發(fā)電車臨時電纜的接入設(shè)施。

2）用戶配電室

10 kV 側(cè)符合以下條件時，宜選用斷路器柜：（1）進(jìn)線所帶變壓器總?cè)萘看笥? 200 k V·A 或單臺干式變壓器容量在1 250 kV·A 及以上或單臺油浸式變壓器容量在800 kV·A 及以上時；（2）由220 kV 變電站直接供電時；（3）對供電可靠性要求高時。

10 kV 配電室進(jìn)線所帶變壓器總?cè)萘啃∮? 200 kV·A（含3 200 kV·A）且單臺干式變壓器容量在1 250 kV·A 以下或單臺油浸式變壓器容量在800 kV·A 以下時，可選用SF6 或真空環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜；采用環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜時，變壓器出線單元應(yīng)采用負(fù)荷開關(guān)熔斷器組，饋線單元應(yīng)裝設(shè)故障指示器；非獨(dú)立建筑的配電室，應(yīng)采用無油化配電設(shè)備。安裝于公建內(nèi)的10 kV 配電室應(yīng)選用干式節(jié)能型變壓器；獨(dú)立建筑配電室建有變壓器間時，可選用全密封的油浸式變壓器，宜選用S13 或其他節(jié)能型變壓器；低壓主開關(guān)、聯(lián)絡(luò)開關(guān)應(yīng)配置至少帶有長延時、短延時保護(hù)功能的電子脫扣器，饋線開關(guān)宜配置至少帶有長延時、瞬時保護(hù)功能的電子脫扣器；低壓聯(lián)絡(luò)開關(guān)應(yīng)裝設(shè)自動投切及自動解環(huán)裝置；用戶應(yīng)根據(jù)自身需求選擇加裝應(yīng)急自備電源；重要用戶的用戶配電室宜預(yù)留發(fā)電車電源接入接口，滿足發(fā)電車的接入條件。

2.2 電氣豎井

保障房一大特色就是最大限度地保證得房率。因此，戶型設(shè)計相對緊湊。本項(xiàng)目多采用一梯兩戶，主要有95 m2、115 m2、138 m2等戶型。分戶計量，采用智能電表，設(shè)置在電氣豎井中。

1）強(qiáng)弱電宜分開布置。通常保障房為保證中間套戶型的北側(cè)廚衛(wèi)采光，需要借助走廊缺口部分作為采光開口，所以電井的寬度受到很大的限制。若強(qiáng)弱電井布置在一起，則從絕對寬度上限制了采光，操作空間狹小，同時強(qiáng)弱電井并排布置，也會面臨在電井門口出現(xiàn)埋管過于集中導(dǎo)致結(jié)構(gòu)不好處理的問題。因此，強(qiáng)、弱電井分開布置相對更有利于采光、操作和防止干擾?？紤]到盡可能提高得房率的要求，管井的尺寸要求嚴(yán)格，且基本都借助于公共走廊作為檢修空間。

2）電氣豎井內(nèi)確保能安裝智能電表箱、配電箱、線槽、接地干線等設(shè)備。常見電井大樣見圖2 和圖3。

圖2 強(qiáng)電電井大樣

圖3 弱電電井大樣

3）電氣豎井布線應(yīng)遵照GB 50054—2011《低壓配電設(shè)計規(guī)范》。電氣豎井垂直布線時，其固定及垂直干線與分支干線的連接方式，應(yīng)能防止頂部最大垂直變位和層間垂直變位對干線的影響，以及導(dǎo)線及金屬保護(hù)管、罩等自重所帶來的荷載（荷重）影響；電氣豎井內(nèi)垂直布線采用大容量單芯電纜、大容量母線作干線時，應(yīng)符合載流量要留有裕度，分支容易、安裝可靠，安裝及維修方便和造價經(jīng)濟(jì)。另外，由于保障房的特殊性，本項(xiàng)目為節(jié)約空間，采用走廊作為檢修通道[4]。

低壓出線電纜選用WDZ-YJY-1kV 低煙無鹵超A 類阻燃電力電纜，工作溫度：90 ℃；變配電室消防雙電源出線、末端雙電源出線采用WDZN-YJY-0.6/1 kV 交聯(lián)聚乙烯絕緣聚乙烯護(hù)套電力電纜低煙阻燃耐火電纜。電纜橋架均為托盤無孔式系列。電纜橋架水平安裝時，支架間距不大于1.5 m；垂直安裝時，支架間距不大于2 m；首端、終端、進(jìn)出接線盒、轉(zhuǎn)角處，0.5 m 內(nèi)設(shè)置支架。平面中橋架所注安裝高度為最低高度，通常為橋架頂距梁底100 mm。安裝時需根據(jù)現(xiàn)場情況，若上部無設(shè)備應(yīng)盡量往上抬，但應(yīng)滿足安裝電纜所需空間，在吊頂內(nèi)安裝時，底距吊頂應(yīng)大于50 mm。電纜T 接或分支處，可采用優(yōu)質(zhì)絕緣穿刺線夾，以達(dá)到良好的電氣接觸及絕緣、防水、防腐蝕的要求。

本工程在樓板、混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)暗敷的SC 管均為熱鍍鋅鋼管。在吊頂內(nèi)敷設(shè)的直徑為40 mm 以下的鍍鋅鋼管可為冷鍍鋅套接緊定式壁厚1.6～1.75 mm 的JDJ 鋼導(dǎo)管電線管。

控制線為WDZ-KVV 聚氯乙烯絕緣，聚氯乙烯護(hù)套銅芯阻燃控制電纜，與消防有關(guān)的控制線為WDZN-KVV 聚氯乙烯絕緣，聚氯乙烯護(hù)套銅芯耐火控制電纜[5]。

2.3 強(qiáng)/弱電管線優(yōu)化設(shè)計

在有地下車庫的小區(qū)內(nèi)，為了減少小區(qū)地埋管數(shù)量，方便強(qiáng)/弱電敷設(shè)、檢修，減少施工成本，在有地下室的區(qū)域強(qiáng)/弱電管線宜布置到地下車庫內(nèi)，采用強(qiáng)/弱電橋架方式敷設(shè)；強(qiáng)/弱電管線應(yīng)采用管群的方式敷設(shè)，室外管群地埋至檢修井改變地埋深度后進(jìn)入地下車庫，并進(jìn)行橋架敷設(shè)；（220/380 V）的電氣線路應(yīng)采用符合安全和防火要求的敷設(shè)方式配線，導(dǎo)線應(yīng)采用銅線。

3 結(jié)語

保障房作為政府推出的一項(xiàng)利國利民的住房保障措施，它天生就受到住戶屬性、投資預(yù)算、政府政策性要求等多方限制，無法像普通商品房那樣追求舒適性、可靠性。因此，設(shè)計之初，作為設(shè)計人員就要對此項(xiàng)目有很深的認(rèn)識，才能更好地掌握分寸，在保障房設(shè)計時做到既能符合保障房的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)又能符合各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求。