浅谈住宅建筑的电气设计

2015-04-16刘民

建材与装饰 2015年10期

关键词：配电箱电气设计断路器

刘民

（贵州省城乡规划设计研究院　贵州　贵阳　550001）

浅谈住宅建筑的电气设计

刘民

（贵州省城乡规划设计研究院贵州贵阳550001）

建筑电气设计工作质量的好坏、合理性程度的高低、设备的合理选用等直接影响到后期整个工程的施工质量，而施工质量的好坏又决定了建筑的功能特性和建筑单位的对外形象等。为了确保整个电气工程的质量，在设计阶段严格选择方案的最优性，排除可能存在的电气隐患，才能保证建筑物的品质。

住宅建筑；电气设计

引言

高层建筑的电气节能设计需要遵循一定的原则，在满足建筑物设备正常工作的情况下，权衡成本与效益的利弊，割断一切的无谓损耗，通过科学合理的安装变压器设备，选择适合的导线线径，改善照明系统等一系列措施来减少建筑的能耗。

1　住宅配电箱设计

1.1两极断路器或四极断路器

《住宅设计规范》（GB50096-2011）规定，每套住宅应设置电源总断路器，并应采用可同时断开相线和中性线的开关电器。所以，住宅的配电箱内可以使用两极断路器或者四极断路器。

1.2分路、独立回路设置

GB50096-2011规定每套住宅的空调电源插座、电源插座和照明回路，应分路设计；厨房电源插座和卫生间插座宜设置独立回路。因此，结合未来生活中电气负荷增长的需求，认为厨房最少有1个回路，洗衣机有1个回路，电热水器有1个回路，空调每2kW设1个回路来设计，普通插座1个回路，照明1个回路，如果有跃层的情况，照明和普通插座可以各增加1个回路。其中厨房回路的线径为4mm2，洗衣机、热水器、空调、普通插座、照明回路的线径均为2.5mm2。

1.3配电箱的连线方式

由于剩余电流保护开关设置的不同，配电箱的连线方式也有所不同，其中主要的连线方式有以下两种：①整个住宅的插座回路设置一个总剩余电流保护开关，而照明回路则设置一个小型断路器，配电箱的进线处设置一个总断路器。该接线方式经济，但在电气发生故障时损毁范围较大。②所有的插座回路分别设置一个剩余电流保护开关，另外照明回路设置一个小型断路器，住宅配电箱的进线处设置一个总断路器。该接线方式的优点是发生故障时停电范围较小，缺点是投资成本较大。因此，在设计住宅电气配电箱时可以根据实际情况，合理选择配电箱的连线方式。

2　照明设计

2.1住宅内照明电器安装

通常情况下，住宅内部均需用户根据自己的喜好重新装修，电气精细设计可在二次装修时同步设计，因此在施工图设计阶段仅需考虑留足用电容量，在餐厅和每间房间都各自安装一个吸顶灯座，而客厅则可以根据个人的喜好和家具的布置来安装1～2个灯座。另外，卫生间的照明开关应设置在卫生间的门外；卧室的照明开关通常情况下设置在进门处，或者也可以在床头两边各设置一个开关；客厅的照明开关设置在住宅进门处；有楼梯的住宅，安装楼梯灯时可以在楼梯上下口处各安装一个双控开关。

2.2公共照明部分

住宅的公共照明可分为楼梯照明、电梯前室照明、电气设备井照明、电梯间照明、设备间照明等。电梯间和配电室设置单独的双电源照明配电箱，而其他的照明电源则由电能表箱的公共照明专用回路引出线。所有照明回路的灯具数量需要按《民用建筑电气规范》（JGJ16-2008）的规定而设计：单相分支的每一个回路电流都不应该超过16A，同时灯具数量不能超过25个。此外，楼道灯可以采用光控、声控或者红外线感应来控制，也可以通过双控触摸式开关来控制。另一方面，电梯前室的照明灯可由一般开关来进行控制。需注意的是，高层住宅需根据防火的要求安装应急照明灯以及疏散指示标志灯。

3　消防电气设计

3.1可燃气体探测器的选择

探测器的安装高度应根据所需探测的气体的比重确定，可燃气体密度小于空气密度（如天然气，城市煤气），可燃气体探测器的安装位置应距顶棚0.3m，可燃气体密度大于空气密度（液化石油气），可燃气体探测器安装位置应距离地面0.3m。

3.2点型探测器的设置数量和布局

探测区域内的每个房间至少应设置一只火灾探测器。感烟探测器、感温探测器的设置应同时满足保护面积和保护半径的要求。感烟探测器，屋顶坡角小于15°，当地面面积小于80m2、房间高度小于12m时，保护半径为6.7m；当地面面积大于80m2、房间高度小于6m时，保护半径为5.8m；当地面面积大于80m2、房间高度小于12m大于6m时，保护半径为6.7m。感温探测器，屋顶坡角小于15°，当地面面积小于30m2、房间高度小于8m时，保护半径为4.4m；当地面面积大于30m2、房间高度小于8m时，保护半径为3.6m。

3.3手动火灾报警的设置

每个防火分区应至少设置一只手动火灾报警按钮。从一个防火分区内的任何位置到最邻近的一个手动火灾报警按钮的步行距离，不应大于30m。手动报警按钮宜设置在公共活动场所的出入口处和其他明显便于操作的部位，当安装在墙上时，其底边距地（楼）面高度宜在1.3～1.5m。

3.4消防专用电话

消防专用电话应为独立的通信系统。电话塞孔在墙上安装时，其底边距地高度应在1.3～1.5m。民用建筑中下列部位应设置消防专用电话分机：防水泵房、备用发电机房、变配电室、主要通风和空调机房、排烟机房、消防电梯机房、消防电梯轿厢以及消防联动控制有关的且经常有人值班的机房等；特级保护对象建筑物各避难层应每隔20m设置一个消防专用电话分机或电话插孔。

3.5火灾应急照明

公建、一类居住建筑的下列部位，应设置疏散照明：闭楼梯间、防烟楼梯间以及前室、消防电梯间的前室或合用前室；疏散走道和各安全出口处。除二类居住建筑外，住宅建筑的疏散走道和各安全出入口应设灯光疏散走道标志和安全出口标志。疏散指示标志的间距不应大于10m。备用照明灯具宜设置在墙面或顶棚上，安全出口标志灯具宜设置在安全出口的上方，底边距地不宜低于2m。疏散通道的疏散指示标志灯具，宜设置在走道及转角处离地面1.0m以下墙面上、柱面或地面上，且间距不应大于20m。

4　注意住宅建筑的节能

4.1科学选择变压器位置

住宅建筑由于其自身错综复杂的地理结构，在选择变压器的位置时需要考虑各方面的因素，科学合理的抉择出最适合的地理位置。住宅建筑的负荷点离散的分布在各层，为了最大限度的减少电能的损耗，缩短大截面的电缆线路的使用，变压器一般选在离负荷点中心较近的位置。具体来说，变压器的安装位置主要有地下室、最高层、中间层这几种方式，实际选用什么方式，可以结合建筑的具体结构以及经济、施工条件、管理模式等相关的因素，选用其中一种安装方式，或者几种安装方式并用。

4.2安装合适的变压器设备

安装合适的变压器设备是电气节能设计的关键，选择合适的变压器设备主要考虑变压器的有功功率。合适的变压器设备可以尽可能的减少有功功率损耗，变压器的有功功率损耗是有载损耗与负载率平方的乘积再加上空载损耗的和，因此，在选择时，需要考虑各方面的因素。①为了减小有载损耗，尽量选择阻值较小即绕组电流较大的变压器，比如铜芯所制的变压器便是较为合适的选择；②考虑空载损耗的因素，变压器设备应该选择节能型的，比如干式变压器；③变压器的容量也是影响其选择的主要原因，选用少数的大容量设备，还是多数的小容量设备，这需要结合住宅建筑的负荷点位置的分布，在合理分配负荷位置的情况下，一般选用大容量的变压器比较经济实惠，也更加安全可靠。

4.3导线截面积要适当

根据线路的电能损耗的物理公式P=I2×R，因为电路的电流已经固定不能改变，要减小P值，应该减小R，而线路的电阻与电导率、线路长成正比，与导线的截面积成反比，因此，节能设计要尽量的减小导线的电导率与长度，提高导线截面积。具体来说，导线的电导率与其材质有关，铜的电导率小，在设计中经常选用。在建筑施工中，对电路进行排线时，需要遵循少走弯路的原则，尽量合理布线，统筹安排。合理加大一级导线的截面积，同时对于季节性供电的设备线路可以充分利用，减少闲置，提高线路的利用效率，减少能源损耗。