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摘要：文章以高层住宅小区电气设计为例，介绍了高层住宅小区的电气设计要点，阐述了在供配电系统、弱电设计、变压器的设计和防雷、接地设计等方面的设计要点。
关键词：高层住宅；电气；弱电；变压器；接地；设计
引言
目前，我国的建筑行业正处在飞速的发展阶段，国家重点建设和规划的项目就是住宅建筑，在住宅小区中为了构建出一体化的发展目标就要合理的控制其内部结构的设计工作。电气系统是建筑体的核心构成部分，从电气系统设计阶段进行优化设计，指导后期电气安装与施工流程，可确保建筑使用发挥预期的功能状态。设计人员要依据住宅小区不同的环境和条件，将电气系统的设计方案进行合理优化，以此确保电气系统的使用质量和使用安全。
1小区概况
该工程是精装商品住宅小区，共有9栋高层住宅楼，其中5栋附带有商业网点等，总用地面积为67457.18m2，地上建筑面积为307505.6m2，其中，住宅面积为285312.3m2、商业及社区等面积为22193.3m2、地下建筑面积为90731.12m2。该工程中，消防用电负荷等级为一级，引入两路独立10kV电源。负荷统计该工程中各区域用电负荷如表1所示。
表1 用电负荷统计表
开闭所及变配电室设置依据负荷计算，拟共设置8台1250kVA变压器，负载率为76%。在地下室设一占地200m2的开闭所。共设置4个变配电室，分别为1#公共变配电室、1#住宅变配电室、2#公共变配电室和2#住宅变配电室，面积总和为788m2。变配电室的位置居中设立，最大供电半径不超过250m。其他功能房间设置在地下室设一弱电机房，面积为98m2；消防控制室兼安防监控室面积为136m2。
2 单体楼电气设计
单体住宅楼概况单体住宅楼建筑面积为40900m2，地下建筑面积为3500m2，建筑地面总高度100.8m，最高层数34层，为剪力墙结构。单体住宅楼设计中，地下共3层，主要为住户储物间，地上全部为住宅。每栋单体住宅楼共两个单元，每个单元设两台电梯（消防电梯），每单元一层为4户，含两种户型，建筑面积分别为143m2和128m2。
强电设计
（1）每户用电负荷量
依据《住宅电气设计规范》JGJ242-2011的规定，建筑面积大于90m2小于等于150m2的住户用电负荷不低于6kW，考虑到该工程无其他特殊用电需求（例如，没有设置家用空调机组），确定每户用电量为6kW。
（2）住户内配电箱系统
户内配电箱即家居配电箱，宜暗装于套内走廊、门厅或起居室等便于维修、维护处，箱底边距地不应低于1.6m。户内配电箱出线为照明两回路、插座两回路、厨房插座一回路、卫生间插座一回路、挂机空调两回路和柜机空调插座一回路等共9个出线回路。依据《住宅电气设计规范》JGJ242-2011要求，配电箱的进线微断处标注了采用自恢复式过、欠压断路器。因该工程是精装商品楼，按照装修的要求，施工图中设置了较多的灯具和电源插座，所以照明和插座都设置了两个回路。
（3）配电干线
住户内居民用电每单元分为两组干线，每组干线分三路干线：1层～12层、13层～24层和25层～34层，每层单相配电。每路干线采用低烟无卤阻燃型预分支电缆。
对于火灾时分励脱扣切掉非消防电源的切断点，《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-2013中明确，“原则上应在变电所切断，比较安全”，故将居民住户照明配电干线消防时的切断点设于楼座的低压配电室。
应急照明的竖向干线为每个单元设置了两路双电源干线，依照《住宅电气设计规范》JGJ242-2011的规定，高层住宅楼梯间应急照明可采用不同回路跨楼层竖向供电，每个回路
的光源数不宜超过20个。一般一台双电源应急照明箱给其上下6层的楼梯间、走廊和电梯前室的照明供电。此外，为方便楼梯间的人员疏散，建议在楼梯间各层设置层号灯。
（4）配电室的设置
按当地国家电网供电部门的计量和管理的要求，每栋住宅楼在地下室设置两个低压配电室，一个为住宅低压配电室，另一个为公共低压配电室。前者是为放置楼上住户户内照明配电箱供电的配电柜而设，后者放置其他公共用电的配电柜，即放置为楼内应急照明、电梯、风机等供电的低压配电柜；前者面积为24m2，由于其长度为7.6m，大于7m，所以设了两个出口，后者的面积为14m2。
3 弱电设计
（1）家居配线箱
每套住宅设置弱电用的家居配线箱，宜暗装于套内走廊、门厅或起居室等便于维修、维护处，箱底边距地宜为0.5m。预留洞尺寸为350mm×310mm×100mm。配出电话、网络、电视线管。需要注意的是，在配线箱旁0.3m处要设有电源插座，需将220V电源引入家居配线箱。
（2）光纤入户
《住宅区和住宅建筑内光纤到户通讯设施工程设计规范》GB50846-2012规定，住宅区和住宅建筑内光纤到户通讯设施工程的设计，必须满足多家电信业务经营者同等接入、用户可自由选择电信业务经营者的要求。因此，在设计时，将光纤敷设至家居配线箱。
（3）插座设计
要安装过负荷保护和短路保护装置在家居配电箱中的进线回路保护电器中，进线开关必须选择能将相线和中性线同时切断的电器，并且要具备自复式欠、过电压保护功能，移动式和手持式电器所用的电源插座回路都要装设剩余电流动作保护器。在家居配电箱中一般要设置以下回路：一个家居弱电配线箱电源插座回路，一个空调电源插座回路，空调插座回路数量依据住宅的房间面积、室内户型和空调安装插座位数决定，厨房、卫生间和电热水器单独设置电源插座回路。
在同一房间必须选用相同的供电回路。若单台单相的家用电器为2 ～ 3kW 的功率，那么，在选择电源插座规格时要选择单相16A 三孔电源插座；若单台单相的家用电器功率在2kW 以下，那么电源插座的规格选择要选取10A 三孔电源插座，电热水器、排风机、抽油烟机和挂式空调的插座安装要在距离地面1.8m 左右的位置，洗衣机和厨房的插座安装要在距离地面1.3 ～ 1.5m；柜式的冰箱和空调插座的安装要在距离地面0.3 ～ 0.5m；特别要注意的是在卫生间内安装电热水器的插座高度要在2.3m以上。
4 变压器的设计
为了住宅小区里居民生活的安全，建筑防火等级大多数被要求不能低于二级。这就要求类似于变压器这一类的供配电设施应具有非常好的安全性。对于不同类型的变压器要用在不同的场所，这样才能更有效的发挥他们的作用，更高效的保证居民的安全。就干式变压器而言，它比普通类型的变压器不仅更具备防火性，而且还是一种节能型的变压器，这就使得干式变压器在住宅小区里被广泛的使用。由于干式变压器不仅有防火和节能的优势，它的防污染、防潮湿的本领也极高，这就使得干式变压器即使是在肮脏、潮湿、恶劣的环境中仍然可以被人们所使用。干式变压器可以与别的金属类的封闭开关设备一起在屋内配置和利用，这使得干式变压器在配置和使用的过程占据更少的空间。而且最主要的是，干式变压器在使用中的维修和护理比较简单，能够更好地节约成本。
5 防雷、接地设计
屋顶接闪带的设置通常住宅楼屋顶的防雷，是在女儿墙上架设接闪带。常采用直径10mm的热浸镀锌圆钢，当有装饰要求时，也可依照《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010规定的材质和规格，采用其他金属构件做接闪器。需要注意的是，在一些施工图中，未将《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010的要求较全面地体现于图面，导致无法具体到位地指导现场施工。例如，《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010规定：当建筑物的高度超过一定高度，如一类为30m、二类为45m、三类为60m，要求接闪带应设在外墙外表面或屋檐边垂直面上，也可设在外墙外表面或屋檐边垂直面外。然而，不少施工图没有在图上指明。现在一般高层住宅楼（三类防雷）往往高于60m，对此，笔者建议可采用以下做法：在防雷平面图上将屋顶接闪带线画于女儿墙外沿，同时在旁边标注，采用Φ10镀锌圆钢沿屋顶女儿墙、挑檐、屋顶构架等明敷设，构成防雷接闪器，要求接闪带设在外墙外表面或屋檐边垂直面上，也可设在外墙外表面或屋檐边垂直面外，不同屋面标高处的避雷带可靠连接，构成电气通路。
再如，有的屋顶往往在女儿墙顶上竖立高于女儿墙且为多棱瘦长的建筑造型，而《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010要求，高于60m的建筑物，在建筑物上部占高度20％并超过60m的部位，各表面上的尖物、墙角、边缘、设备以及显著突出的物体，应按屋顶的保护措施处理，接闪器应重点布置在墙角、边缘和显著突出的物体上。针对凸出屋顶的建筑造型的防雷，仅在平面图上画接闪带简单线条或只将《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010要求原文誊抄于施工图上都难以表述清楚。对此，笔者建议，需要时，应将建筑造型以立体图画出，并将接闪带做成像灯笼骨架一样的罩子状，把竖向建筑造型整个用接闪带罩住，即立体地画出。
6 消防系统设计
住宅小区的电气设备越多，其发生火灾的概率就越大，因此必须要安装完善的消防体系。在进行住宅小区的电气消防设计时必须要注意以下几个方面的内容：要采取两路方式设置供电电源，市电电源为一路，应急电源为一路，两路电源在末端设置切换设备；装设应急照明系统，其持续供电时间要满足规范要求；严格按照规范要求设置火灾自动报警系统；要选择与防火规范相符的开关和导线，电线、电缆要选择铜芯线。
7 结束语
现阶段，人们赖以生存的环境就是住宅小区，因此，在住宅小区中建筑电气的合理设计是确保人们生活水平的重要因素。合理地进行单体楼电气设计、消防系统设计，对小区今后的物业维护、管理都有益处。
参考文献：
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[4] 吴仲凯.民用建筑电气设计节能的有效措施[J].住宅与房地产，2016，（21）：66.
论文作者:唐思敏
论文发表刊物:《电力设备》2017年第23期
论文发表时间:2017/11/30
标签：插座论文; 回路论文; 住宅论文; 防雷论文; 电源论文; 建筑论文; 面积为论文; 《电力设备》2017年第23期论文;