高层住宅电气设计的探讨

粟 辉

(武汉统建城市开发有限责任公司，湖北 武汉430000)

住宅的电气设计是住宅设计的一个重要组成部分，他对于住宅建筑的美观、实现住宅建筑的使用功能、保障居住者的生命财产安全、降低住宅造价，均具有一定的影响。随着人们生活水平的提高，居民住宅的面积、结构型式都发生了很大的变化，而且随着人们审美水平和对居住环境要求的不断提高，家用电器的增多和用电量的增大，人们对居住条件有了更高的要求。为了提供既能完善住宅使用功能，又能满足一定时期发展的住宅供电系统，有许多细节需要建筑电气工程师在设计时加以注意[1]。本文就关于生活小区住宅电气设计实践中的一些问题，如住宅用电负荷的预测及配电系统、住宅进户线及室内电气设计、电器设备的选择进行了初步探讨。

1 住宅用电负荷的预测及变配电系统

电气负荷在建筑电气设计中是一个重要参数，他受许多客观因素的制约。随着城乡人们物质文化生活水平的提高，家用电器在人们生活中的迅速普及，若要准确地计算小区的电气负荷是很困难的。一般在进行小区的规划或初步设计中，可以采用负荷密度法来对小区的电气负荷进行估算。

一般来说，按面积大小可以将住宅分为三种户型：小型（小于60 m2)，大型(大于100m2)和两者之间的中型[2]。一般小型住宅照明用电负荷500w，娱乐用电(包括电视机、音响、电脑等)负荷950W，厨房用电(包括电饭煲、电热水器等)负荷3500W，卫生间用电(洗衣机、排气扇)负荷1170W，再加上其他可能的用电，合计各类用电负荷不会超过共8400W；中型住宅的用电负荷乘1.3系数，大型住宅乘2.6系数。而根据调查，居民用电的峰值，一般在夏天晚饭之时，此时的实际用电负荷可能达到估计最大值的40%，查电气设计手册，我们知道需要系数0.4～0.6，所以根据上述实际情况，我们设计时取0.4便可以，则小型住宅负荷计算取3.5kW，同理，我们也就得出；中型住宅负荷计算取4.5kW，大型住宅负荷计算取8.5kW。

2 供电电源及变配电所的设置

在确定居民区的供配电方案时，应根据城市规划、城市电网发展规划综合考虑近期、中期、远期的用电负荷。变配电所设置的原则：接近负荷中心，进出线方便，接近电源侧，小区会所或专用管理用电房内。高层建筑的配变电所适宜设置在地下层或首层。从小区的建筑特点方面考虑，即住宅群、楼栋之间间距较大，分布分散。可在小区中心会所设高压总配电房，分区、分片设低压配电房。当条件不允许时亦可设置户外箱式变电站，但应注意对小区整体环境的影响和电力变压器噪声对小区住户的影响，应符合现行的《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》的规定[3]。

（1）当小区电气负荷小于200kVA时，供电范围在200米以内，可以采用低压为380/220V供电。

（2）当小区电气负荷大于300kVA时，应采用高压供电，以实现高压深入负荷中心，从而达到减小线路损耗，降低电压损失的目的。

（3）当小区电气负荷小于8mVA时，可以采用10kV电压等级供电，在小区适当处设置10kV/0.4kV/0.23kV变电所。设置的位置应考虑以下两个因素：一是变电所系统容量控制在3.2mVA以下；二是变电所的控制供电半径一般控制在250米以内。

小区规划用电负荷应考虑今后的发展，对变电所应留有余量，以备将来发展的需要，避免今后的东添西改，争取小区规划一次到位为佳。

3 住宅配电室及配电系统

高层住宅的总配电室或总配电箱适宜选在地下层或首层，这样进、出线方便，且便于运行维护。低压配电室内布置的配电屏，其屏前屏后的通道最小宽度应按GB50053-94规定设计，并考虑配电室的高度、耐火等级，以及门向外开设等问题，房间长度超过7m的应设两出口。

住宅配电系统要求各级保护可靠，维修方便。一般一栋楼（三个及三个单元以内）设一个总箱，若直接由城市低压电网供电，还应设总计量表。总箱应在负荷中心处，可设于楼梯间内，也可设于外墙上，各地做法也不尽相同，以当地做法为主。设在外墙上的总箱要注意安装高度，一般底部距地1.5米，箱体应选择户外防水型。室内开关箱应尽量靠近门口，底部距地1.8米暗装。为了检修方便及合理的选择导线的截面，每单元应设一台分箱，箱子不单设，只是在单元配电箱内加设一只分开关。

《住宅设计规范》规定住宅供电应采用TT、TN-C-S、TN-S三种接地方式。在设计时由城市公用低压线路供电的住宅楼一般采用TT系统；住宅小区的每幢住宅楼采用由小区变配电站配电时采用TN-C-S系统；对附设有配电所的高层电梯住宅采用TN-S系统。

4 住宅电气设计

一般家庭都具备了电视机、电冰箱、空调、电炊具、洗衣机等大量的家用电器。设计中必须认真地考虑用电负荷，确定用进户线，合理地选择照明灯具、电气插座型号及位置等。

4.1 住宅进户线设计

住户进户线必须采用三线制进线，即引至住户的电源线必须有火线、中性线和保护地线。线路必须采用符合安全和防火要求的敷设方式配线，导线应采用铜芯导线，每套住宅进户线截面不应小于10mm2。大多数住宅每户一般都为单相电源进线，随着社会的发展和生活水平的提高，高级住宅的冬季采暖与夏季降温已不完全是采用以往的分体式空调来完成，而是由家庭小型中央空调系统取而代之，家庭中央空调系统一般由风机盘管和空调主机组成，风机盘管依然为220V电源，空调主机则为380V电源。此时住宅电源应采用三相电源进线，出线回路亦设一路三相断路器作空调主机电源。

进户线大多是明敷设的，以后更换难度不高，费用也较低，而大部分住宅室内导线则是暗敷设，以后要更换难度较大，费用也较高，同时又影响美观。因此室内电气线路设计不能片面强调节约，而应该有一定的超前意识，结合我国实际来合理设计室内住宅的电气线路。

4.2 照明灯具的选择及开关的设置

（1）灯具选择：住宅照明灯具的选择以普通节能型为主，节能又分为高光效光管节能和高效率灯具节能，尽量选用电子镇流器。客厅、卧室一般白炽灯头，并在灯具旁边板下予埋螺栓，供用户安装花灯时使用，也可统一安装32W环型节能日光灯。厨房、卫生间采用白瓷防水座灯头，楼梯间采用声控灯。灯具安装时相线接在开关上，零线接在灯口上。厨房和厕所的灯塑台下全部加胶垫密封。

（2）开关设置：墙装跷板式暗开关，全部采用86K系列，手柄中心距地面1.3米，应尽量设在便于操作处。

4.3 插座类型的选择及位置的确定

电气插座在住宅中起着十分重要的作用，必须正确地选择插座种类及安装的位置。客厅、卧室均选用带安全门二、三极扁圆两用插座安全型距地面0.5米暗装；厨房、卫生间采用二、三极插座防溅式暗装，安装高度：厨房排烟罩、卫生间排风扇插座距地面1.8米～2.0米，其余插座距地面1.5米。

（1）起居室、卧室应设置三个单相扁圆二极插座、三个单相三极插座，并在适当的位置设一个空调用插座。

（2）厨房应设二个单相扁圆两极插座，三～四个单相三极插座(共排风扇、电冰箱、电烤箱、微波炉等用电)。

（3）卫生间设置一个单相二极扁圆插座，二个单相三极插座（考虑洗衣机、电淋浴器等），安装高度不低于1.5米。所有插座均应暗装，厨房及卫生间采用密闭式（防潮防溅型），其它房间采用保护式（安全型）[4]。

5 接地及安全

高层建筑的钢筋混凝土基础较深、较牢固，为节约投资，要充分利用这一自然接地体。当住宅供电采用TN系统时，在线路较长、导线截面较小的情况下，接地故障电流也随之减小，过电流保护电器常常不能满足切断故障回路的时间要求，因此必需采用漏电保护器和专用PE线作接地故障保护[5]。

每幢住宅的总电源进线断路器和电源插座回路应具有漏电保护功能。当装设漏电电流动作的保护电器时，应能将其所保护的回路所有带电导线断开。在TN系统中，当能可靠地保持N线为地电位时，N线可不需断开。对漏电保护器极数的确定应根据采用的接地系统类别和接地情况而定。

采用接地故障保护时，在建筑物内应作总等电位联结。等电位联结是使电气装置各外露可导电部分和装置外可导电部分电位基本相等的一种电气联结。等电位联结的作用，在于降低接触电压，以保障人员安全。

6 结论

随着人民生活水平的不断提高和科学技术的发展，对住宅的要求越来越高，因此要求住宅电气设计要不断发展以适应住宅灵活多变的新要求。根据住宅的工程实际情况多方面分析考虑，严格遵守电力规程和国家规范，同时住宅电气设计应面向未来，不断地采用新技术、新设备、使住宅功能更加完善，逐步实现现代化。

［1］李天恩.高层住宅电气设计探讨[J].重庆工贸职业技术学院学报，2010（3）：51-53.

［2］赵译雷.住宅电气设计探讨[J].河南建材，2013（1）：173-174.

［3］赵天华.关于生活小区住宅电气设计的探讨[J].建筑电气，2004（8）：34-36.

［4］周彤.关于住宅电气设计的探讨[J].商品混凝土，2013（5）：164-165.

［5］刘介才.电气工程师技术手册[M].机械工业出版社.