住宅小区电气设计

熊璐

【摘要】随着人们居住环境的日益改善，对住宅用电的要求也随之提高，这为住宅电气设计又提出了更高的要求，安全、节能、高效的供电方式已成为新的标准。本文在参考相关规范的基础上，结合汉中灾后重建小区电气设计项目对现代住宅小区电气设计的相关内容做以阐述和探讨。

【关键词】多层住宅 环网供电 用电负荷 配电系统

1、引言

住宅电气设计属于建筑电气设计中相对比较简单的配电设计，但是，还有许多细节需要在设计时加以注意和推敲，既要着眼于眼前的需要，也要考虑未来发展的趋势。随着人们生活水平的提高，现代住宅小区多以多层和高层建筑为主，人们对改善居住环境的愿望也越来越迫切，对用电的要求越来越高，因此，住宅电气设计的安全、高效、节能已经成为新的趋势，采用新型的、成熟的、环保的产品也成为设计新时代的特点。

汉中灾后重建小区（以下简称汉中小区）分为南、北两区，占地254亩，总建筑面积18.7万平米。小区内拥有28栋住宅楼共2418户，并配有车库、活动中心、商用等附属工程。设计内容包括：小区高低压供配电系统设计；动力、照明配电设计；室外照明配电设计；防雷、接地及等电位联结系统设计。

2、住宅的用电负荷

2.1用电负荷标准

一类高层民用建筑的消防电源为一级负荷，二类高层民用建筑的消防用电为二级负荷，多层住宅的用电设定为三级供电负荷。

《住宅设计规范》（GB 50096-1999）中根据住宅的使用面积：34m2、45m2、56m2、68m2分别划分为四种类型，对应的用电符合标准分别为：2.5kW、2.5kW、4kW、4kW。根据目前住宅小区的现状，住宅使用面积远远超过这个标准，加之家用电器的不断更新换代，用电负荷增大，原有的用电符合标准已不符合实际情况，所以，在设计中应根据实际情况对用电负荷标准进行相应的调整，以满足实际使用需要。

汉中小区内均为多层式（6层）住宅，使用面积多为50～70m2的中、小户型，部分住宅底层为商用房屋。由于小区设置主要针对受灾职工这一特殊性，考虑到经济适用的因素，每户的用电符合标准仍按照4kW/户考虑。商业和公共用电为二级供电负荷，其余用电为三级负荷。

2.2用电负荷计算

住宅用电负荷的计算多用单位面积功率（符合密度）法或单位指标法计算。

特别注意的是，利用单位指标法计算负荷时，应结合工程的具体情况乘以不同的同时系数。以汉中小区为例，每栋楼3～5个单元，每单元6层，每层4户，共72～120户，同时系数为0.45，公共照明和公用电力负荷的同事系数取0.8，当住户数更多时同时系数也会相对取的更低。

3、住宅小区的供电

住宅小区的10（6）kV供电系统宜采用环网方式，根据负荷容量和分布，使变、配电所及变压器靠近建筑物用电负荷中心。高层住宅宜在底层或地下一层设置10（6）kV/0.4 kV户内变电所或预装式箱式变电站，而对于多层住宅小区或别墅群宜分区设置10（6）kV/0.4 kV预装式箱式变电站。

汉中小区由地方公网变电站接引两路电源，平时两路电源各承担小区一半负荷，当一路电源发生故障时，另一路将承担全部负荷。小区采用10kV环网供电，末端开环的运行方式，南北两区共设置10台630kVA的箱式变电站，使得10kV电源深入负荷中心，以降低线路损耗，降低电压损失，确保了小区供电的可靠性和稳定性。箱变放射式向每栋住宅楼供电，每路低压电源承担两至三个单元的用电负荷，并设置回路总配电箱，相互独立互不影响，具有供电可靠性高，设备检修方便等特点。单元内供电采用树干式，既保证了系统供电的灵活性，同时降低了配电设备及线缆的消耗，节约了成本。

4、户内配电系统

随着人民生活的提高，家用电器品种的多元化，对住宅用电安全性的要求也越来越高，汉中小区虽然考虑到受灾职工经济条件的因素本着降低成本的原则，但是，保证居民用电安全的要求并未降低。设计时在住户配电箱进线端均装设短路、过负荷和过、欠电压保护电器，为避免电气线路过载和降低谐波电压的影响，户内配电系统根据不同功能分设照明回路、一般插座回路、空调插座回路、厨房电源插座及卫生间电源插座等回路，对于用电复杂的房屋也可将电热水器、电炊具及计算机等专用电源单独设置回路。除照明和壁挂式空调电源回路外，其余回路均应设置剩余电流动作保护器。这样，在满足功能性和安全性要求的基础上，也为使用和维修带来便利。

配电线路采用符合安全和防火要求的敷设方式，采用BV导线，而且照明线路加设1根PE保护接地绝缘导线到灯具。每套住宅进户线截面为16mm2，照明回路截面为2.5mm2，插座回路截面为4mm2。对于别墅等面积较大、要求较高的住宅可适当放大导线截面，已满足日后住户装修得需要。

5、户内照明和插座设置

住宅照明宜采用中色温光源，起居室照度要求100lux，卧室为75～150lux、餐廳要求100lux厨房要求100～150lux、卫生间要求100lux。从节能的角度考虑应采用高效光源和灯具，以节能型荧光灯为首选。本次设计由于考虑到用户进行二次装修的需要，在导线与断路器留有余量的基础上照明都采用普通的白炽灯，遵循照明每一单相分支回路电流不宜超过16A，光源数量不宜超过25个的规定，灯具开关设置的位置也充分考虑到用户使用的方便性和合理性。

插座回路中插座的数量不受《民用建筑电气设计规范》中“每一回路插座数量不宜超过10个（组）”的限制；计算机电源的插座数量则不宜超过5个（组），并且应采用A型剩余电流动作保护装置，这一点往往是设计人员容易忽视的地方。电源插座的设置要结合房屋布局及弱电设备的布置位置，尽量避免后期装修对线路的改动，从而减少安全隐患。

6、公共部分配电

住宅小区内公共部分的配电包括照明和动力两部分。办公房屋及公共场所等都以照明负荷为主，如管理办公用房、楼梯间、地下车库、室外道路等。动力部分则主要指电梯、泵房等设备用电，这些用电负荷的等级要高于一般照明的负荷等级。

汉中小区的公共部分配电主要由單元楼梯间照明、室外庭院照明、办公照明及附属房屋照明负荷组成。单元内楼梯间照明采用声控式吸顶灯，由单元配电箱单独接引回路，树干式供电。小区围墙设有围墙灯，道路两侧及楼前停车位设有庭院路灯，北区中心花园广场四周设置高杆灯。室外照明均由就近箱变接引回路，采用交叉式供电方式，在箱变内相应的回路上设置光时控模块，由管理人员根据时段（如全夜或半夜）、季节预先进行开关设置，达到集中管理节能增效的目的，也可以根据不同场景（如重大节假日）临时调整控制，满足烘托节日气氛等要求。

需要注意的一点，小区路灯的设置要充分考虑到行人使用的方便，如行车的主路、道路的饿拐弯处、单元进户门等位置都加强照明。所有灯具的选择都要结合整个小区的人文环境、建筑风格等因素，不仅满足使用的安全性和可靠性，还要与外部环境相协调，达到和谐统一的效果。

7、住宅的防雷接地

7.1等电位联结的设置

总等电位联结在一定程度上可降低建筑物内间接接触电击的接触电压和金属部件间的电位差，并消除自建筑物外经电气线路和各种金属管道引入的危险故障电压的危害。

局部等电位联结则设在用在卫生间、浴室潮湿空间。特别是住宅内带有洗浴设备的卫生间更不容忽视，洗浴时人体阻抗因皮肤浸湿而显著降低，而人体又可能接触带不同电位的金属管道和构件，电击危险甚大，等电位联结能够显著降低接触电压，这是卫生间等电位联结的设置就显得尤为重要了。

本小区住宅的等电位设置采用总等电位联结与局部等电位联结相结合的方式。在单元配电箱处）设置总等电位联结箱（MEB），与配电箱PE母排、建筑结构柱内主筋、室外接地装置、进出建筑金属管道等相连接。每户卫生间内设置局部等电位连接箱（LEB），与金属给/排水管、金属采暖管、建筑基础钢筋网及总等电位干线等联结。

7.2防雷接地装置

民用建筑应划分为第二类或第三类防雷建筑物，再根据不同的住宅结构计算出年累计次数，按照相关规范进行相应的防雷设置。设计中有一些易疏漏的方面，例如，在高层建筑上的节日彩灯、航空障碍标志灯及其他用电设备的线路都应采取防雷电波侵入措施；当利用建筑物结构钢筋作为防雷引下线时，做法应根据钢筋不同直径做以区分。

住宅的接地系统相关规范中并未做出明确规定，但是，某些地区的住宅规范中指出【2】：住宅供电应采用TT，TN-C-S，TN-S三种接地方式，在设计时由城市公用低压线路供电的住宅楼一般采用TT系统；住宅小区的每幢住宅楼由小区变配电站配电时采用TN-C-S系统；对附设有配电所的高层电梯住宅采用TN-S系统。设计中可做以参考。

8、总结

居住建筑要能够体现科学技术的进步和适应人民生活水平的提高，住宅电气设计要求我们设计人员在坚持安全、节能、方便、可靠原则的同时，还要不断地总结摸索、学习借鉴，才能使我们的设计满足社会发展的需要。

参考文 献

[1] 王瑞雪. 浅谈住宅电气设计新标准. 山西建筑，2007年4月.

[2] 孙彦浩. 浅谈住宅电气设计. 建筑电气，2008年第5期.

[3] 易桂宏. 高层底商住宅电气设计. 山西建筑，2007年1月.

[4] 李发福，曹勇. 住宅电气安全设计的探讨. 山西建筑，2008年2月.

[5] 民用建筑电气设计规范. JGJ 16-2008

[6] 住宅设计规范. GB 50096-1999