别墅项目电气设计要点分析

王 高， 汪 海

(北京维拓时代建筑设计股份有限公司，北京100025)

0 引言

随着国民经济的发展，人们生活水平的提高，别墅项目也如雨后春笋般大量涌现，渐渐进入高收入人群的视线。别墅项目占地面积大、容积率低、环境优美，属住宅类的高端产品。近几年笔者有幸参与了多项别墅项目设计工作，颇有感触。本文从别墅项目电气设计特点入手，逐个阐述别墅项目供电方案、低压配电系统、智能化系统、防雷接地以及室外管线的设计理念。另外，在别墅户内电气配置标准上，既要具有高品质，又要考虑适用性。文章中笔者通过设计实践总结，在不违反强制性条文的前提下灵活应用规范，结合实际情况，不生搬硬套，这样才能完成一个好的设计作品。

本文中的别墅项目不仅仅指独栋别墅，还包括双拼、联排别墅及类独栋等高端产品。

1 别墅项目设计特点

(1)因为别墅小区项目为低密度住宅，电气负荷分散，在确定小区供电方案时要考虑到线路电压降的影响，控制线路的供电半径。通常分散设置单台变压器变电所或箱变。

(2)每户别墅面积比较大，通常在 300～1 000 m2左右，而且一般都有大电量用电设备，比如集中空调、电梯等，故需要预留足够的用电量，并且入户电源按三相设计。

(3)虽然每户别墅的用电负荷比较大，但是变压器容量设计不宜太大。因为别墅区的特点是常住人口密度较低，居住时间不集中，所以在对别墅小区进行负荷计算时，必须考虑到这些特点，选则合理的同时系数，从而避免变压器安装容量选择过大。

(4)别墅作为高端住宅产品，首先需要满足业主较高的需求。同时，别墅又是个性化产品，每户都会有不同的装修和布置。所以，在户内电气设计时，既要保证高品质，又要兼顾适用性。配电系统要有扩展性、通用性，为业主装修改造提供条件。在末端用电设备设计上宜“粗”不宜“细”；在管线路由设计上，需要考虑各种扩展的可能性，宜“细”不宜“粗”。

(5)别墅项目各户需要独立的强、弱电进线，各户间管线不能穿越。因此，各个别墅之间需要有大量的外管线连接，特别是一层有室外小院的别墅区，室外综合管线路由比较紧张。所以，在做室外管线规划时必须考虑到这个特点，合理规划室外管线路由。

(6)别墅产品通常不是用于业主的日常居住，而且地理位置一般都处于城市的郊区，小区里人流稀少。所以别墅的安防措施需要着重加强，从而提升业主的安全感。在电气设计时，需选择合理的电子防范技术，创建舒适、安全的生活环境。

2 别墅项目设计要点分析

2.1 变电所位置的确定

变电所位置的确定需要考虑以下三个因素:(1)尽量靠近负荷中心，考虑低压供电半径的限制；(2)与室外景观的协调；(3)供电方案需满足当地供电部门的特殊要求。

如果小区内有地下车库，建议将变电所分散地设在地下车库内，这样可以不影响小区室外的整体环境；如果没有地下车库，变电所采用户外箱式变电站为宜，可深入负荷中心，并且投资小，运行和维护简单；也可根据小区实际情况，在地上、地下结合布置。

图1是某项目的变电所分布图，由一处车库土建变电站及一处室外箱式变电站组成。可以看出，地下变电所设置比较隐蔽，不破坏环境景观，箱变的布置相对灵活，但是要与室外景观协调处理，并且满足供电半径要求。

2.2 变电所变压器容量计算

在住宅电气设计中，负荷计算采用最多的是需要系数法。一般是根据《工业与民用供配电设计手册》(以下简称“手册”)中表1.3-6多户住宅需要系数表选取的。但笔者认为别墅面积大(一般300～1 000 m2)，而且现在别墅基本上都设置中央空调系统，空调系统的用电量大，造成人均占有的用电指标大，但整个别墅区电气设备的同时使用率并不高。根据笔者在早期已建成项目中得到的真实数据，一些别墅项目实际变压器运行负荷率不到30%，因此别墅项目用“手册”中表1.3-6的需要系数进行负荷计算时应作适当调整，否则会造成计算的偏差。

图1 变电站布置图

2.3 低压配电系统设计

(1)目前大多别墅项目因采用集中空调系统，故都需三相供电，根据别墅大小，建议每层均设置照明分箱，分箱采用单相供电，防止因误接线造成家用电器的损失。

(2)别墅项目的一般低压配电系统形式:π接柜→组团配电柜→电表箱→户内总箱→户内各层分箱(或户内动力箱)。1个实际项目的配电系统图如图2所示(π接柜的设置仅限于北京地区)。

图2 组团配电系统示意图

根据项目实际情况，一般6～10栋别墅设置1个组团配电柜，配电柜位置首先考虑其所带别墅的供电半径尽量小(40m左右)，其次要考虑对景观的影响，尽量不设在比较显眼的位置。配电柜计算电流宜控制在300A以下。

配电柜进行负荷计算时，考虑到别墅项目的特性，需用系数Kx取值宜在“手册”表1.3-6基础上适当减小，以免配电容量冗余度过大。图2所示配电柜给12栋别墅供电，Kx取值为0.5，仅供同行参考。

2.4 智能化系统设计

别墅项目是高档住宅产品，对智能化要求相对比较高，其中安防系统设置是重点，系统设置既要安全可靠又要经济合理。下面就安防系统主要几个子系统进行分析。

(1)出入口管理及周界防越报警系统

住户、保安及物业管理人员配备不同级别的IC智能卡，自动对出入信息进行登记和查询，可以采用接触式或非接触式。车辆的出入宜选用智能视频识别系统。别墅周界防越报警系统目前采用最多的是主动红外对射式探测器，并应有防拆卸功能，另外尽量采用多光束红外探测器，将线防御扩展成面防御，以便减少雨、雪等恶劣天气的误报。

(2)闭路监控系统

闭路监控系统直观地发现、记录各种险情，通过与周界防范等其他系统联动，快速、有效地确认信息，并作为有效证据保存。对于夜间情况除采用低照度高分辨率的摄像机外，还应在重要地点的摄像机旁安装联动的探照灯，提高监控目标的照度。高档别墅小区宜采用数字视频监控系统。

(3)对讲及门禁系统

别墅与普通住宅不同的是户内对讲分机至少有两个或三个(一般按层设置)，室外可视对讲主机则一户一个。另外，一般情况下别墅小区主出入口(或访客入口)值班室设置分对讲管理机，可与住户进行通话，确认访客信息后，才准许其进入。

(4)户内防入侵报警系统

别墅基本上都是两、三层建筑，外人很容易通过非正常途径进入屋内，所以通过紧急报警按钮、门窗磁、红外幕帘探测器、双鉴探测器等设备实施全面的保护是必要的。报警信号通过总线送至小区保安监控中心，该中心应与上级110接警处联网。

(5)小区巡更系统

电子巡更一般分在线式和离线式两种，别墅小区采用离线式比较经济合理。

2.5 防雷、接地系统设计

2.5.1防雷

一般情况下，就单体别墅(除去面积和体型很大的)来说，按防雷规范计算得到的年预计雷击次数一般＜0.06次/年，即不够三类防雷的等级，可以不设防雷保护。但是，大多数别墅项目占地面积大，而且周边无高大的遮挡物，雷击概率比较大，笔者建议在郊区成片的别墅区宜设置防雷措施。那么别墅项目应采用怎样的接闪措施?笔者设计的某项目就曾经历了三种变化。

最初是参照相关规范及标准图的做法，屋顶设接闪带，其支架高度在150mm左右。但在几栋别墅提前装完后，因建筑物高度较低，从楼下很明显可看到接闪带，影响美观；随后，把接闪带改为在屋顶的瓦下暗敷设，虽然不影响屋顶美观，但其接闪器的效果明显下降，且在实际安装中也不宜固定，而且质检站对这种做法也并不完全赞同；最后还是选择了接闪带在屋顶明敷设，但是把支架的高度仅留50mm左右，这样既对立面影响小，又比暗敷接闪效果好，施工起来也比较方便。所以对于别墅的防雷设计亦不能掉以轻心，应根据项目的实际进行优化设计，满足安全、兼顾美观。

2.5.2接地

结构基础防水层不是绝缘材料时，首先要考虑利用基础钢筋做接地极。但是对于一栋别墅来说，要想达到接地电阻不大于1Ω，仅利用其基础做接地极是远远不够的，一般还需补充水平或垂直接地极。对于几栋别墅相互间比较近的，可以采用40×4镀锌扁钢或圆φ12镀锌圆钢将这几栋别墅的基础钢筋接地极可靠接在一起，形成一个大的接地系统，容易满足接地要求。

2.6 室外管线的综合规划

室外管线也是别墅项目设计的一个难点，别墅类项目与高层住宅等其他住宅项目相比，首层基本上都是私家小院，楼间区域较窄，各种管线综合排布比较困难。曾经就有项目出现了室外干线设置在私家小院内的情况，造成业主的投诉。因此，应提前进行管线规划，与水暖专业积极配合，尽量都从同一侧入户，并且避免出现管线穿越私家小院的情况。

另外，不同的电气管线应尽量合并，以减小室外管线所占的宽度。比如:电信、有线电视、安防、消防等管线共井敷设。高、低压干线共井敷设(需要甲方与当地供电部门协调)。但是，低压干线(变电所至配电柜)和楼前支线(配电柜至户电表箱)宜分路由敷设。

3 别墅户内设计的思考

首先需要设计单位与甲方讨论确定别墅户内电气设备配置标准，设计单位从规范的角度出发，而甲方一般是从产品定位、市场营销的角度出发，双方需要找到两者的结合点。

鉴于别墅项目多是采用毛坯交房的型式，业主一定会进行精装修改造。因此，电气设备配置标准的确定面临着毛坯房与高品质两者之间的矛盾，如何找到一个平衡点显得尤为重要。

别墅户内电气系统配置在突出重点的前提下，还要预留恰当的拓展空间，力求做到该“细”则“细”，该“粗”则“粗”。

对于毛坯交房的别墅项目设计，虽然不可能像精装房设计那样精确，但仍然需要做到精益求精，尽善尽美，对于细节考虑周全，设备配置选择合理。

别墅的户型详图设计并不存在复杂的技术问题，但是要做到完美的设计也不是容易的事。对于每一个简单的点位布置，不同的人都会有不同的看法。这就需要设计者站在使用者的角度，换位思考，从实际出发，才能做出合理、实用的设计。

4 结束语

现在大多数别墅项目都是由独栋、联排、双拼、类独栋等组成，所以设计之初一定要仔细分析小区的负荷性质及其特点，抓住这些性质和特点，再进行供配电、智能化、防雷接地等各系统的设计工作，不能急于拿规范、标准生搬硬套。灵活运用规范、标准，总结每次的经验教训，合理地优化系统配置，才能让设计作品更上一层楼。