海外住宅与国内住宅电气设计差异分析

杜懿凡， 张海龙， 姚佳宇

(中国中建设计集团有限公司，北京100037)

0 引言

随着国家“一带一路”政策的开放和推广，近年来我国在中亚、南亚等海外国家的工程承包量不断上升，为一带一路沿线国家的基础建设、经济发展、政治互信带来了积极深远的影响。

而在具体项目的实施过程中，诸多因素造成了海内外项目设计存在很多差异，例如，中国是一个人口大国，人口密度大，而海外国家人口密度相比很小，基于两国国情的不同和解决人口居住需求的现实情况，不同国家住宅建筑在建筑规模上形成差异，国内的住宅建筑高度更高、户型较小，而海外住宅建筑高度较低，户型也较大。

此外，我国电网建设规模不断扩大，变电容量、线路回路长度快速增长，电力输送、资源配置能力持续提升，城市供电可靠率可达到99.839%，农村供电可靠率可达到99.491%。而一些海外国家特别是非洲国家的技术发展较为滞后，国家的基础建设较为缓慢，这些因素将造成供电系统形式及用户需求等方面的差异。

这些客观存在的差异使得海外项目电气设计的设计理念、供电系统形式等都与国内设计存在一定差异。下面笔者结合国内与海外工程实例，分析阐述海外住宅与国内住宅电气设计的具体差异。

1 项目工程概况

本文中所列举的相关数据、图表等信息来自国内、外两个项目，建筑规模接近，具有一定的可比性。

国内项目为北京市某保障性住房项目，该项目位于丰台区西三环与右安门外大街交叉口的西北方，现状右外斜街附近，项目总建筑面积约为8万m2。其中地上由3栋居民住宅楼和一个物业管理用房组成，总建筑面积5.7万m2；地下为2层车库，机动车总停车数量为427辆，地下总建筑面积2.3万m2。

海外项目为阿尔及利亚，安纳巴valmascort地区房地产开发项目，项目基地距离大海1.2km。本工程总建筑面积3万m2，由3栋居民住宅楼和一个配套商业组成，最高建筑高度48.75m(15层)，地下车库2层，地库总车位数148辆。

2 因国情的不同造成的国内外项目设计的差异

众所周知，我国地域辽阔，是一个拥有近14亿人口的人口大国。尤其是北京、上海、广州、深圳这些一线城市，人口密度很大。据相关部门统计，2018年北京功能核心区(东城西城)人口密度已高达2.3万人/km2。为了解决如此多的人口居住问题，我国一线城市的住宅建筑以保障性住房居多，这些住房普遍存在着户型小、层高较低、分布紧凑、楼层数量多的特点。

阿尔及利亚位是非洲北部马格里布的一个国家，该国家国土面积约为230万km2，人口数量为4 061万人，人口密度为17人/km2。此国家地广人稀，因此该国家的住宅建筑有着建筑总高度低、户型大的特点。国内外住宅建筑规模对比情况参见表1。

国内外住宅建筑规模对比表1

对比表1中国内住宅和国外住宅建筑的部分数据信息，如果按照我国GB 50016-2014《建筑设计防火规范》中建筑分类标准，不难发现，国内一线城市核心区(以北京为例)的新建住宅建筑以一类高层建筑(建筑高度大于54m的住宅建筑)为主；而相比国内，安纳巴当地住宅建筑以二类高层建筑(建筑高度大于27m但不大于54m)和多层建筑(建筑高度不大于27m)为主。

在所建项目居民住宅楼数量相同的前提下，通过表1中的数据可以发现，国内住宅项目的住宅总户数为828户，海外住宅项目的住宅总户数为115户，二者之间相差7.2倍之多。就单独某一栋住宅楼来看，国内住宅项目单栋住宅楼最高可达300户，而海外住宅项目单栋住宅楼最高仅68户。

由于我国一线城市人口密度大，为了满足更多人口的居住需求，小户型住宅在我国一线城市较为常见，本文所引用的国内工程实例中，最大户型建筑面积还未到60m2，相比之下，安纳巴人口密度比北京市小很多，当地住宅建筑以大户型为主，本文所列举的海外项目中，最大户型建筑面积为154.20m2，最小户型建筑面积为114.41m2，最小户型的建筑面积是国内工程实例中最大户型的近2倍。

3 因科学技术水平的差异造成的国内外项目设计的差异

3.1 负荷分级要求差异

3.1.1用电负荷级别的定义

由于无法对所有的用电单元和用电设备都采取相同的供电措施，所以供配电设计需要对用电单位和用电设备进行负荷分级。

我国在JGJ 16-2008《民用建筑电气设计规范》中对民用建筑中用电负荷的分级有明确规定。规定是沿用前苏联的做法，按用电单位或用电设备突然中断供电所导致后果的危险性和严重程度，把用电负荷由高到低共划分为一、二、三3个等级。其中，将中断供电将造成人身伤亡；中断供电将造成重大影响或重大损失；中断供电将破坏有重大影响的用电单位的正常工作，或造成公共场所秩序严重混乱的用电负荷定义为一级负荷；将中断供电将造成较大影响或损失；中断供电将影响重要用电单位的正常工作或造成公共场所秩序混乱的用电负荷定义为二级负荷；而不属于一级和二级的用电负荷则定义为三级负荷。

阿尔及利亚国家采用的现行设计标准是法国设计标准，而在法标中并没有对用电负荷等级划分的明确规定。因此在设计项目的过程中，根据建筑物的类别和与项目监理的沟通，最终参考我国规范要求对用电负荷进行负荷分级。

3.1.2住宅建筑中不同等级用电负荷的划分

在我国，根据GB 50016-2014《建筑设计防火规范》住宅建筑分为三类，分别是一类高层住宅建筑，二类高层住宅建筑以及多层住宅建筑。其中建筑高度大于54m的住宅建筑(包括设置商业服务网点的住宅建筑)为一类高层建筑；建筑高度大于27m但不大于54m的住宅建筑(包括设置商业服务网点的住宅建筑)为二类高层建筑；建筑高度不大于27m的建筑(包括设置商业服务网点的住宅建筑)为多层住宅建筑。对于不同建筑等级的住宅建筑的用电负荷，JGJ 242-2011《住宅建筑电气设计规范》也对其负荷等级进行了明确划分。

阿尔及利亚采用法国标准，法国标准并未对住宅建筑等级进行详细划分，但法国高层建筑IGH规范(IGH-Immeuble de grande hauteur Arrêté du 18 octobre 2012—Code de la construction et de l’habitation(Français))中对高层建筑的划分进行了规定，其中规范中规定建筑高度为50m及以上的住房建筑为高层建筑。

表2列举了本文所引用的国内外两个工程实例中住宅建筑内的用电设备的负荷等级。北京市某保障性住房项目中的3栋住宅楼的高度均超过了54m，按照国内相关规范规定，3栋住宅楼全部为一类高层建筑，因此建筑内各用电设备的负荷等级理应按照国家规范标准的规定执行。安纳巴某住宅项目中，1＃和2＃住宅楼建筑高度为33m，3＃住宅楼的建筑高度为48.75m，依据当地采用的法标，3栋住宅楼均不属于高层建筑，但若按照国内的标准来看，3栋住宅楼的建筑高度均已满足二类高层的标准，由于法标中未详细规定建筑物内用电设备的负荷等级，因此在与项目监理沟通，意见达成一致之后，决定把建筑内各用电设备的负荷等级按照国内二类高层住宅建筑的标准来划分。

不同建筑等级的住宅建筑内用电负荷等级的划分 表2

3.2 供电电源要求的差异

由于不同负荷等级的用电设备对供电可靠性的需求不同，因此不同负荷等级的用电设备对供电电源的要求也不同。

JGJ 16-2008《民用建筑电气设计规范》中对不同负荷等级用电设备的供电电源进行了明确要求，一级负荷应由双重电源供电，当一路电源发生故障时，另一路电源不应同时受到损坏。二级负荷应由两回线路供电，在负荷较小或地区供电条件困难时，二级负荷可由一回路6kV及以上的专用架空线路供电。可见我国对一级负荷和二级负荷供电电源的要求还是要保证有两路外电源引入。只是对于一级负荷，这两路外电源必须是两个相互独立的电源，可以来自两个不同的发电厂或区域变电站，也可以其中一路来自区域变电站，另一路来自自备发电设备。对于二级负荷，这两路外电源可以来自两个不同的区域变电站，也可以来自同一个区域变电站的两段不同母线；如果外电源仅有一路且是电缆线路时，也应设置自备发电设备来保证对第二路电源的需求。

在本文引用的工程实例中，根据工程所在地区供电部门提供的高压供电方案，北京市某保障性住房项目由地块周边开闭站引来两路10kV电缆线路，开闭站的两路10kV电源分别引自开阳里和草桥两个不同的区域变电站，满足规范对一级和二级负荷用电设备的供电要求。

安纳巴某住宅项目中，用电设备最高负荷等级为二级负荷，根据业主提供的市电电源引入条件，只能为本项目提供一路10kV电缆线路，且当地供电并不十分稳定，因此为保证二级负荷供电电源的要求，在最初设计中，根据二级负荷的容量设置了一台柴油发电机组，出于对造价的考虑和柴油机专业操作和维护保养技术人才的缺少，业主最终取消了柴油机的设置，当地认为，一路外电源的情况下由两台变压器不同低压母线段提供的两回路电源也可视作二级负荷的双路电源。

4 供电部门与用户产权分界的差异

产权分界点是指供电部门与用户电气设备的维护管理范围按产权归属划分的分界点。在我国，供电部门与电力用户尤其是居民用户之间，从中压配电到低压配电有着明确详细的分界。

在北京市，对于居民住宅建筑，供电部门要求把居民用电负荷和非居民用电负荷分别设置变压器和变配电室，为居民住宅楼的照明和动力用电负荷供电的变配电室称作低基变配电室，为地下车库用电负荷、小区配套公建等非居民用电负荷供电的变配电室称作高基变配电室。所谓的高基变配电室是指高压管理用户供电方案，也就是在配电室建成后高压低压都属于用户自行管理。而低基变配电室是指低压管理用户供电方案，则是在配电室建成后高压低压都属于供电公司管理。

由于高基变配电室的高压和低压都是由用户自行管理，所以在电缆引入高基变配电室前，供电部门要求设置电缆分界室做为供电部门与用户之间的中压分界点。低基变配电室低压配电柜配出的电缆在进入各居民住宅楼配电间前，供电部门则要求设置π接室做为低压分界点。在北京市某保障用房项目中，根据项目规模和用电负荷的容量，分别设置了一个低基变配电室和一个高基变配电室。

安纳巴当地供电部门并没有把居民用电负荷和非居民用电负荷分设变压器和变配电室的要求，安纳巴住宅项目仅设置了一个变配电室，变配电室内设置了两台变压器，居民用电负荷和非居民用电负荷共用这两台变压器，变电室为业主自行管理，属于自管变电室或高基变配电室。

5 结束语

本文通过引用国内外两个工程实例，根据国内外不同国家基本国情、规范标准、人文背景、科学技术的发展水平、相关部门要求等因素分析阐述了国内外对于住宅建筑电气设计存在的部分差异。相信随着工程项目设计经验的不断积累和对国内外项目设计之间差异的不断总结，设计师会对国内外项目的设计有更深一步的认识和理解。