对住宅小区电气设计的研究

王长恩

摘要：住宅建筑的电气设计是一项繁杂而庞大的系统工程，本文简述了一些基本内容和规范要求，对于其他内容（如住宅建筑电气节能设计、智能化设计、卫生间局部等电位联结等）均未涉及，要将住宅建筑的电气设计做到尽可能完美，需要不断探索。

关键词：住宅小区；电气设计；研究

中图分类号：S972.7+4 文献标识码：A

前言

随着经济生活水平的不断提高，人们对住宅建筑电气质量有了更高的要求。既要满足建筑功能要求，给居民提供舒适、方便的生活空间，还要尽可能的做到减少建筑耗能。所以，电气工程师应对所负责的电气工程质量具有高度负责的责任心，充分应用自己的专业水平深入、细致的搞好电气工程的技术、质量、进度、签证、安全等管理工作。

一、建筑电气设计的原则

住宅建筑电气设计严格遵守相关的设计规范。设计规范是国家或地方制定的设计准则，它体现了国家的政策和对住宅区的质量要求，是住宅建筑电气设计者设计的标准。

住宅建筑电气设计应满足建筑的功能需求，保证住宅建筑的各项功能稳定连续运行，给居民的日常生活带来方便、快捷。

住宅建筑电气设计是建筑的一部分，在设计过程中也要考虑综合经济因素，既要考虑初投资也要兼顾以后的运行费用，以求得建筑生命周期内费用最低的目标。

二、导线选择

过去我国电气设计片面强调节约用铜量、降低造价，造成线路设计容量偏低，制约居民用电的增加。

我国现在所用的导线载流量均由各导线制造厂商提供，与1EC 60364—5—523—1999所颁布的载流量相比高约20％，在设计中又往往忽视各回路并列暗敷时互相发热的影响。随着非线性负荷的家用电器逐渐普及，导线谐波电流日益增大，为减轻谐波电流影响，有效措施之一是采用较大截面线路以减少回路阻抗。

三、主干线敷设

目前，大多数小区都采用箱变放射式接线方式供电。电缆从箱变埋地（电缆深埋应不小于0．8m）至住宅配电箱，在进出口处穿钢管保护，从住宅配电箱按设计要求引入电源至用户配电箱。对于每户计量用电能表计箱的安装位置，通常有2种做法。第1种为集中设箱，在1层设一总表计箱，所有住户的电能表均安装于该总箱中，再以放射式引入各住户配电箱中。这种方式的优点是方便供电部门的抄、查表，能防止窃电，不足之处是表箱至用户配电箱线路较长，造成线路损耗大、维修不方便、施工麻烦。第2种为分层设箱，将每层用户的计量用电能表计箱设在楼梯间的公共部位，再用较短的进户线从各用户的电能表负荷侧引入到各用户配电箱中。这种方式优缺点正好与第1种相反。

四、用户配电箱配置

按《住宅设计规范》要求。用户配电箱应设置电源总断路器。该断路器应具有过载、短路等保护功能，并能同时断开相线和中性线（对单相进户而言）。回路断路器也应具有过载、短路等保护功能，并能同时断开相线和中性线。照明、厨房插座、卫生间插座、空调插座都应为单独一个回路（每个空调回路插座数量不宜超过2个，柜式空调回路插座独立1个）。方案1：漏电保护器（RCD）装在电源进线处，进行全面保护，经济实用，但缺点是当某处发生漏电时，全户断电。方案2：除照明回路不装漏电保护外，其他各回路都单独安装RCD，漏电保护动作时影响面较小，但该系统造价较高。方案3：除照明回路不装漏电保护外，其他各回路合用1只RCD。

五、防雷接地及安全措施

1防雷保护

（1）住宅区建筑物按二类防雷建筑设防，多层建筑物按三类防雷建筑设防，建筑物电子信息系统雷电防护等级为D级。

（2）屋顶结合屋顶构筑物设置明装避雷带，利用结构钢筋作为防雷引下线。

（3）高层建筑45m以上外墙上的栏杆、门窗等金属物均应就近与用做防雷装置的建筑物梁柱等结构钢筋焊接，建筑物内竖直敷设的金属管道及金属物顶端与底端与避雷带和防雷接地装置焊接。

（4）低压进线柜设浪涌保护器（SPD），在各弱电机房配电箱和电梯配电箱内装设SPD。

2接地系统及安全措施

（1）低压配电系统接地型式为TN-C-S。

（2）防直击雷接地、防雷电感应接地、电气设备接地、信息系统接地共同采用建筑物基础钢筋网，接地电阻不大于1欧姆。

（3）建筑物内采用总等电位联结，浴室卫生间、弱电机房和电梯机房设局部等电位联结，楼层强弱电井设辅助等电位联结。

六、配电设计

1消防泵、防排烟风机、消防电梯、应急照明、潜污泵等消防设备和普通电梯、生活泵等重要用电设备的供电电源均采用双电源末端自投自复方式。

2住宅单元干线采用分段密集型封闭母线槽供电，由公用变电所直接供电。住宅单元应急照明采用链式供电，用干线分支端子分线以提高供电可靠性。及地下室设备按防火分区以放射式方式配电。且消防设备供电回路严格与普通负荷供电回路分开，消防设备配电回路按防火分区划分。

3沿电缆桥架敷设的电缆均采用阻燃电缆，消防设备电源电缆均采用耐火电缆，消防线路敷设采取防火保护措施。从公用变电所馈出的单元干线电缆沿有孔托盘敷设，从公用配电室馈出的电缆沿槽式桥架敷设，槽式桥架外刷防火涂料保护。

七、室内插座配置

对于插座位置的设计与安装，有以下3点必须注意：

(1)客厅、卧室和餐厅一般设两、三极组合插座(10A)，安装高度为距地0．3m，卫生间内设防水防溅带开关组合插座(10A)，安装高度为距地1．8m，洗衣机为单相三极防溅带开关插座(10A)，安装高度为距地1．6m；厨房间按功能区划分，插座不能少于2组。为防水防溅带开关组合插座(10A)，安装高度为距地1．6m。

(2)卧室一般为1．0～1．5匹壁挂式空调，因此要配单相三极带开关空调插座(16A)，安装高度为距地2．2m；客厅面积较大，一般为2～3匹机，住户可能用柜式机或壁挂式机，因此在设计时宜在0．3m与2．2m处各配一个单相三极带开关空调插座(16A)，计算时作为一个负荷。

(3)当长时间家里没人照看时，从安全用电的角度，宜把住宅内的电源切断。但冰箱(柜)是一种特殊家用电器，不能停电，因此，冰箱(柜)的插座宜单独成1个回路。

八、配电系统接地制式

按照《住宅设计规范》中的规定，住宅小区供电系统应采用TN—S或TN—C-S系统接地方式供电。

TN—C-S系统在住宅小区内可以使用，但不推荐使用。因为在电源进住宅楼前将PEN线作重复接地后，分为PE线与N线，而PEN线中的工作电流（三相不平衡电流或故障电流）常会使PEN线带电位，不利于安全，也会对一些敏感的家用电器（如电子设备）产生干扰。

TN-S系统的PE线与N线从电源侧就始终分开，接地故障电流以PE线为返回电源的通路，短路电流较大，可用熔断器、断路器来切断电源，防止电击事故。但PE线在安全系统范围内连通，一旦某住宅楼出现故障电压，该故障电压就可能沿PE线传至另外几处住宅楼，如果另外几处住宅楼内未做总等电位联结，则有可能发生电击事故。

可见，TN—S、TN—C-S接地系统各有特点，决不能断定哪个系统优于其他系统。在工程设计中。应当按照当地供电部门的要求及住宅小区的实际供电系统来选择合适的接地形式。

住宅小区建筑物无论采用何种接地形式，在住宅楼内都必须做等电位联结，并与漏电保护装置正确配合使用，这样才能有效防止触电和电击事故的发生，并提高安全用电水平。

九、电气照明及节能

1光源选择：以高效荧光灯和节能灯为主，室外照明由景观设计选择光源。室内光源显色指数Ra不小于80。

2设计照度标准

商业－300lx

走廊休息区等公共场所－100lx

电梯厅和卫生间－150lx

地下车库和楼梯间－75lx

风机房、水泵房等设备用房－150lx

变配电室－200lx

3照明种类：变配电室、消防水泵房、防排烟风机房、电梯机房、楼梯间、电梯前室、走廊、地下车库等处设应急照明和一般照明，其余地点设一般照明。住宅屋顶设局部立面照明，室外设景观照明。

4照明节能

照明节能设计就是在保证作业面视觉要求、不降低照明质量的前提下，减少照明系统中光能的损失，从而最大限度的利用光能，通常的节能措施有以下几种：

（1）充分利用自然光，在设计中电气设计人员应多与建筑专业配合，做到充分合理地利用自然光使之与室内人工照明有机地结合，从而节约人工照明电能。

（2）使用高效节能灯具

如电子镇流器、节能型电感镇流器、电子触发器以及电子变压器等，公共建筑场所内的荧光灯宜选用带有无功补偿的灯具，紧凑型荧光灯优先选用电子镇流器，气体放电灯宜采用电子触发器。

（3）对于照明灯具进行控制也是一种行之有效的节电方法。根据照明使用特点可采取分区控制灯光或适当增加照明开关点。卧房、病房、客房等床头灯可采用调光开关，高级客房采用节电钥匙开关，公共场所及室外照明可采用程序控制或光电、声控开关，走道、楼梯等人员短暂停留的公共场所可采用节能自熄开关。

十、结束语

随着当前社会经济的发展，过去那些小区住宅的建设已经远远不能满足当下业主的需求，对住宅中的电气功能和安全性提出了更高的要求。我国经济的飞速发展，能源问题被提到越来越重要的地位，建筑的供配电系统的节能降耗问题则更显得重要。