关于智能小区电气化设计的探讨

摘 要：随着人们生活水平的提高，小区智能化建设驶入快车道。21世纪的国民不再满足于普通建筑住宅的一般功能，当今社会电子产品的普及，家电智能化、楼宇设备自控化、智能卡系统等建筑智能化工程建设有条不紊的展开，这就对智能小区电气化设计提出了更高的要求。

关键词：智能化；住宅；建筑电气；电气设计

1 智能化住宅

智能化住宅一般是指现代建筑技艺与家庭电气化、网络化、智能化、机器人等高新技术紧密相连，旨在综合运用现代或未来智能化技术，不断提高居住者安全舒适、经济合理、便捷高效的生活质量，满足不同居住人群的工作创新、文化汲养、娱乐舒心及生活便利等多方面需求，并激发人们积极向上、开拓创新和逐梦未来欲望的住宅型建筑物。所谓智能住宅就是通过其结构、系统、服务和管理四个基本要素进行最优化设计，从而为客户提供一个高效和安全的工作环境。

2 电气化设计

2.1 智能小区的电气化设计主要内容

（1）初步设计（智能化小区的基本情况；初设标准依据；设计原则；电气化运行情况；小区软硬件设施条件；预留增容空间等）；（2）智能小区满负责预算（负荷计算；负荷分级及供电要求；电源及高压供配电方案）；（3）智能小区供配电方案（地上式或地埋式箱变台数及容量、类型选择；高低压分线电力设施选择；高低压电缆类型、载流量与型号的选择）；（4）防雷接地装置（小区电气化高低压设备防雷；配套系统的选型与接地形式的配型；接地种类及标示）。

2.2 建筑电气设计

专业人员负责接受初设资料，针对智能小区内电力消费实况及预消费空间，及时核对落实，如有异议（增容空间相对狭小、设计理念不易理解、现场条件不符等），应及时向初设单位提出改进需求或寻求妥善协商解决方案。

2.3 其它事项

初设方案中电气设计专业要向智能小区建筑专业、物业管理、暖气水专业和相关政府职能部门提供以下条件：（1）小区配电室、电气设备管理站、备用柴汽油发电机房等重要电气建筑场所的设计平面布置图的尺寸；（2）电气设备吊装孔洞位置、尺寸、电缆桥架穿墙，穿楼板预留孔洞尺寸；（3）利用结构梁柱的钢筋作防雷引线与接地极的做法；（4）变配电室的通风要求，新风换气次数；（5）有空调的房屋照明瓦数（W/m2）。

3 实例简介

下面以康城丽都小区为例，就智能小区电气化设计进行介绍。

3.1 设计原则

设计根据住宅小区实际，采用放射式与环网式相结合的多种高低压供配电形式和智能节能型电气设备安装，目的是让智能化、电气化、网络化和节能型软硬件整体融合，在电气布局合理经济的前提下，保持三相负荷分配基本平衡，力争给每个居住用户提供安全舒适、便捷高效、稳定良好的购用电环境。在实现以上设计理念的同时，还要做到环境美化、电气设施布局影响小、电磁干扰少，使整个小区的高低压供配电合理、适用、经济、新颖，根据客户需求提供多个个性化初设方案供选择。智能小区为高层建筑，使用地上式或地埋式箱式变电站供配电方案的特点是，容量大、体积小、占地小、节能环保、外形美观；高压侧采用电缆引入（T接杆为地上，其余部分为地埋式，设置足够的电缆标示桩，并将线缆走径提供给物业公司），低压配电部分设计紧凑合理，提高了供电可靠性，也有利于智能小区用电量采集装置实现自动化管理（有线或无线遥控监测、采集用电量）。本市的高压供电等级模式为110千伏→35千伏→10千伏，城区主要配电线路电压等级为10千伏，住宅小区一级配电电压选用10千伏，低压配电电压应采用220/380伏。

3.2 住宅小区负荷计算

供配电系统设计要贯彻执行国家的技术经济政策和国家电网公司标准规定，有效的保障人身和设备安全，做到供电安全可靠，供用电环境性能稳定，电气设备整体性能技术先进和综合布局经济合理。另外，供配电系统必须做到统筹兼顾，按照小区用电现状和未来五至十年电力负荷性质、用电容量、工程特点、增容前景、地区供电及负荷分配条件，合理确定设计方案。供配电系统的设计为减小电压偏差，应符合下列要求：正确选择变压器的变压比和电压分接头；降低系统阻抗；采取补偿无功功率措施；做好在线有功功率、无功功率、电量监控等重要电力监测指标的监测；建立智能小区电力系统稳态及暂态分析调控网络；健全电力系统指标突变、小区电网失电和特殊天气电量不稳定等应急预警机制。

经计算小区住宅实际负荷：396+528+528+396+396+396=2640kW*0.4=1056kW

3.3 住宅小区供配电措施

首先把居住小区根据单体建筑、综合环境以及小区各种类型楼宇的布局和负荷容量进行分块分区域设计，形成以箱变为中心的配电区域或供用电单元网格。箱变置于区域位置的中心地带，向供用电单元网格供电一般采用电缆放射式配电方式（一般为6～10回路）。每一单元网格由5～8栋多层建筑（或7～15栋小高层、庭院住户）组成，再由各建筑低压电缆分支箱出线，低压分支线缆分接至各楼宇单元内配电箱。除高层楼房内配电箱及多层楼房单元内电表箱有电表位置外的均需加装低压电表计量箱。需要指出的是，由于现有高层楼宇多采用地下室配电分接方式，在进行智能小区电气设计时，要设计地下室廊灯、地下室房间灯及应急灯的充裕布置，保障电力系统正常维护和应急维修所需。

电源采用现场一级变压，10千伏变为0.4千伏（户外箱式变电站）。箱变分布在负荷旁边，减小一次投入，降低运行成本，提高用户的用电质量。从站变（智能小区总变电站，一般容量较大）到箱变（依据单元网格负荷布局）的10千伏线路，采用电缆连接，并在电缆沟上方埋设足量明显的“电缆标示桩”，各个箱变的变压器容量，根据各进户单栋楼宇的负荷计算总负荷，而后多增加30%的裕量。智能小区的变配电所靠近用电负荷中心设置，综合考虑小区物业管理和小区内不同建筑风格的建筑楼宇特点，箱变设置于地下室内。远离小区住户，最大程度的降低了对小区节水型环境建设、花园式社区布局、娱乐设施安装及停放车需求等方面带来的不良影响，最大程度上减少了变压器和智能电气操作机构带来的躁声、电磁辐射和磁电干扰。

4 结束语

智能小区电气化设计为智能化住宅提供安全可靠的绿色能源，使小区智能化配套设施、弱电控制设备、楼宇自控设施和住户的网络化家电、物联网设备、家庭机器人、无线收发装置等设备，与现代建筑技术、清水混凝土节能建筑物推广、室内外装饰设置和庭院人性化创新艺术有机结合，发挥最大效能。住户可以居住在安全环保、经济舒适、便利周到的智能建筑小区内，免去购用电不便、电压不稳、无序停电和网络化电器失电失忆等问题带来的烦扰。

参考文献

[1]JGJ/T229-2010.民用建筑绿色设计规范[S].中国建筑工业出版社，2011.

[2]GB50096-2011.住宅设计规范[S].中国计划出版社，2011.

[3]GB/T50624-2010.住宅区和住宅建筑内通信设施工程验收规范[S].中国计划出版社，2011.

作者简介：胡刚，男，国网山东肥城市供电公司，职称：工程师，专业：电气工程及其自动化，研究方向：电气工程及其自动化。