粟 輝
(武漢統(tǒng)建城市開發(fā)有限責(zé)任公司,湖北 武漢430000)
住宅的電氣設(shè)計是住宅設(shè)計的一個重要組成部分,他對于住宅建筑的美觀、實現(xiàn)住宅建筑的使用功能、保障居住者的生命財產(chǎn)安全、降低住宅造價,均具有一定的影響。隨著人們生活水平的提高,居民住宅的面積、結(jié)構(gòu)型式都發(fā)生了很大的變化,而且隨著人們審美水平和對居住環(huán)境要求的不斷提高,家用電器的增多和用電量的增大,人們對居住條件有了更高的要求。為了提供既能完善住宅使用功能,又能滿足一定時期發(fā)展的住宅供電系統(tǒng),有許多細節(jié)需要建筑電氣工程師在設(shè)計時加以注意[1]。本文就關(guān)于生活小區(qū)住宅電氣設(shè)計實踐中的一些問題,如住宅用電負荷的預(yù)測及配電系統(tǒng)、住宅進戶線及室內(nèi)電氣設(shè)計、電器設(shè)備的選擇進行了初步探討。
電氣負荷在建筑電氣設(shè)計中是一個重要參數(shù),他受許多客觀因素的制約。隨著城鄉(xiāng)人們物質(zhì)文化生活水平的提高,家用電器在人們生活中的迅速普及,若要準確地計算小區(qū)的電氣負荷是很困難的。一般在進行小區(qū)的規(guī)劃或初步設(shè)計中,可以采用負荷密度法來對小區(qū)的電氣負荷進行估算。
一般來說,按面積大小可以將住宅分為三種戶型:小型(小于60 m2),大型(大于100m2)和兩者之間的中型[2]。一般小型住宅照明用電負荷500w,娛樂用電(包括電視機、音響、電腦等)負荷950W,廚房用電(包括電飯煲、電熱水器等)負荷3500W,衛(wèi)生間用電(洗衣機、排氣扇)負荷1170W,再加上其他可能的用電,合計各類用電負荷不會超過共8400W;中型住宅的用電負荷乘1.3系數(shù),大型住宅乘2.6系數(shù)。而根據(jù)調(diào)查,居民用電的峰值,一般在夏天晚飯之時,此時的實際用電負荷可能達到估計最大值的40%,查電氣設(shè)計手冊,我們知道需要系數(shù)0.4~0.6,所以根據(jù)上述實際情況,我們設(shè)計時取0.4便可以,則小型住宅負荷計算取3.5kW,同理,我們也就得出;中型住宅負荷計算取4.5kW,大型住宅負荷計算取8.5kW。
在確定居民區(qū)的供配電方案時,應(yīng)根據(jù)城市規(guī)劃、城市電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃綜合考慮近期、中期、遠期的用電負荷。變配電所設(shè)置的原則:接近負荷中心,進出線方便,接近電源側(cè),小區(qū)會所或?qū)S霉芾碛秒姺績?nèi)。高層建筑的配變電所適宜設(shè)置在地下層或首層。從小區(qū)的建筑特點方面考慮,即住宅群、樓棟之間間距較大,分布分散??稍谛^(qū)中心會所設(shè)高壓總配電房,分區(qū)、分片設(shè)低壓配電房。當條件不允許時亦可設(shè)置戶外箱式變電站,但應(yīng)注意對小區(qū)整體環(huán)境的影響和電力變壓器噪聲對小區(qū)住戶的影響,應(yīng)符合現(xiàn)行的《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定[3]。
(1)當小區(qū)電氣負荷小于200kVA時,供電范圍在200米以內(nèi),可以采用低壓為380/220V供電。
(2)當小區(qū)電氣負荷大于300kVA時,應(yīng)采用高壓供電,以實現(xiàn)高壓深入負荷中心,從而達到減小線路損耗,降低電壓損失的目的。
(3)當小區(qū)電氣負荷小于8mVA時,可以采用10kV電壓等級供電,在小區(qū)適當處設(shè)置10kV/0.4kV/0.23kV變電所。設(shè)置的位置應(yīng)考慮以下兩個因素:一是變電所系統(tǒng)容量控制在3.2mVA以下;二是變電所的控制供電半徑一般控制在250米以內(nèi)。
小區(qū)規(guī)劃用電負荷應(yīng)考慮今后的發(fā)展,對變電所應(yīng)留有余量,以備將來發(fā)展的需要,避免今后的東添西改,爭取小區(qū)規(guī)劃一次到位為佳。
高層住宅的總配電室或總配電箱適宜選在地下層或首層,這樣進、出線方便,且便于運行維護。低壓配電室內(nèi)布置的配電屏,其屏前屏后的通道最小寬度應(yīng)按GB50053-94規(guī)定設(shè)計,并考慮配電室的高度、耐火等級,以及門向外開設(shè)等問題,房間長度超過7m的應(yīng)設(shè)兩出口。
住宅配電系統(tǒng)要求各級保護可靠,維修方便。一般一棟樓(三個及三個單元以內(nèi))設(shè)一個總箱,若直接由城市低壓電網(wǎng)供電,還應(yīng)設(shè)總計量表??傁鋺?yīng)在負荷中心處,可設(shè)于樓梯間內(nèi),也可設(shè)于外墻上,各地做法也不盡相同,以當?shù)刈龇橹?。設(shè)在外墻上的總箱要注意安裝高度,一般底部距地1.5米,箱體應(yīng)選擇戶外防水型。室內(nèi)開關(guān)箱應(yīng)盡量靠近門口,底部距地1.8米暗裝。為了檢修方便及合理的選擇導(dǎo)線的截面,每單元應(yīng)設(shè)一臺分箱,箱子不單設(shè),只是在單元配電箱內(nèi)加設(shè)一只分開關(guān)。
《住宅設(shè)計規(guī)范》規(guī)定住宅供電應(yīng)采用TT、TN-C-S、TN-S三種接地方式。在設(shè)計時由城市公用低壓線路供電的住宅樓一般采用TT系統(tǒng);住宅小區(qū)的每幢住宅樓采用由小區(qū)變配電站配電時采用TN-C-S系統(tǒng);對附設(shè)有配電所的高層電梯住宅采用TN-S系統(tǒng)。
一般家庭都具備了電視機、電冰箱、空調(diào)、電炊具、洗衣機等大量的家用電器。設(shè)計中必須認真地考慮用電負荷,確定用進戶線,合理地選擇照明燈具、電氣插座型號及位置等。
住戶進戶線必須采用三線制進線,即引至住戶的電源線必須有火線、中性線和保護地線。線路必須采用符合安全和防火要求的敷設(shè)方式配線,導(dǎo)線應(yīng)采用銅芯導(dǎo)線,每套住宅進戶線截面不應(yīng)小于10mm2。大多數(shù)住宅每戶一般都為單相電源進線,隨著社會的發(fā)展和生活水平的提高,高級住宅的冬季采暖與夏季降溫已不完全是采用以往的分體式空調(diào)來完成,而是由家庭小型中央空調(diào)系統(tǒng)取而代之,家庭中央空調(diào)系統(tǒng)一般由風(fēng)機盤管和空調(diào)主機組成,風(fēng)機盤管依然為220V電源,空調(diào)主機則為380V電源。此時住宅電源應(yīng)采用三相電源進線,出線回路亦設(shè)一路三相斷路器作空調(diào)主機電源。
進戶線大多是明敷設(shè)的,以后更換難度不高,費用也較低,而大部分住宅室內(nèi)導(dǎo)線則是暗敷設(shè),以后要更換難度較大,費用也較高,同時又影響美觀。因此室內(nèi)電氣線路設(shè)計不能片面強調(diào)節(jié)約,而應(yīng)該有一定的超前意識,結(jié)合我國實際來合理設(shè)計室內(nèi)住宅的電氣線路。
(1)燈具選擇:住宅照明燈具的選擇以普通節(jié)能型為主,節(jié)能又分為高光效光管節(jié)能和高效率燈具節(jié)能,盡量選用電子鎮(zhèn)流器??蛷d、臥室一般白熾燈頭,并在燈具旁邊板下予埋螺栓,供用戶安裝花燈時使用,也可統(tǒng)一安裝32W環(huán)型節(jié)能日光燈。廚房、衛(wèi)生間采用白瓷防水座燈頭,樓梯間采用聲控?zé)?。燈具安裝時相線接在開關(guān)上,零線接在燈口上。廚房和廁所的燈塑臺下全部加膠墊密封。
(2)開關(guān)設(shè)置:墻裝蹺板式暗開關(guān),全部采用86K系列,手柄中心距地面1.3米,應(yīng)盡量設(shè)在便于操作處。
電氣插座在住宅中起著十分重要的作用,必須正確地選擇插座種類及安裝的位置??蛷d、臥室均選用帶安全門二、三極扁圓兩用插座安全型距地面0.5米暗裝;廚房、衛(wèi)生間采用二、三極插座防濺式暗裝,安裝高度:廚房排煙罩、衛(wèi)生間排風(fēng)扇插座距地面1.8米~2.0米,其余插座距地面1.5米。
(1)起居室、臥室應(yīng)設(shè)置三個單相扁圓二極插座、三個單相三極插座,并在適當?shù)奈恢迷O(shè)一個空調(diào)用插座。
(2)廚房應(yīng)設(shè)二個單相扁圓兩極插座,三~四個單相三極插座(共排風(fēng)扇、電冰箱、電烤箱、微波爐等用電)。
(3)衛(wèi)生間設(shè)置一個單相二極扁圓插座,二個單相三極插座(考慮洗衣機、電淋浴器等),安裝高度不低于1.5米。所有插座均應(yīng)暗裝,廚房及衛(wèi)生間采用密閉式(防潮防濺型),其它房間采用保護式(安全型)[4]。
高層建筑的鋼筋混凝土基礎(chǔ)較深、較牢固,為節(jié)約投資,要充分利用這一自然接地體。當住宅供電采用TN系統(tǒng)時,在線路較長、導(dǎo)線截面較小的情況下,接地故障電流也隨之減小,過電流保護電器常常不能滿足切斷故障回路的時間要求,因此必需采用漏電保護器和專用PE線作接地故障保護[5]。
每幢住宅的總電源進線斷路器和電源插座回路應(yīng)具有漏電保護功能。當裝設(shè)漏電電流動作的保護電器時,應(yīng)能將其所保護的回路所有帶電導(dǎo)線斷開。在TN系統(tǒng)中,當能可靠地保持N線為地電位時,N線可不需斷開。對漏電保護器極數(shù)的確定應(yīng)根據(jù)采用的接地系統(tǒng)類別和接地情況而定。
采用接地故障保護時,在建筑物內(nèi)應(yīng)作總等電位聯(lián)結(jié)。等電位聯(lián)結(jié)是使電氣裝置各外露可導(dǎo)電部分和裝置外可導(dǎo)電部分電位基本相等的一種電氣聯(lián)結(jié)。等電位聯(lián)結(jié)的作用,在于降低接觸電壓,以保障人員安全。
隨著人民生活水平的不斷提高和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,對住宅的要求越來越高,因此要求住宅電氣設(shè)計要不斷發(fā)展以適應(yīng)住宅靈活多變的新要求。根據(jù)住宅的工程實際情況多方面分析考慮,嚴格遵守電力規(guī)程和國家規(guī)范,同時住宅電氣設(shè)計應(yīng)面向未來,不斷地采用新技術(shù)、新設(shè)備、使住宅功能更加完善,逐步實現(xiàn)現(xiàn)代化。
[1]李天恩.高層住宅電氣設(shè)計探討[J].重慶工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,2010(3):51-53.
[2]趙譯雷.住宅電氣設(shè)計探討[J].河南建材,2013(1):173-174.
[3]趙天華.關(guān)于生活小區(qū)住宅電氣設(shè)計的探討[J].建筑電氣,2004(8):34-36.
[4]周彤.關(guān)于住宅電氣設(shè)計的探討[J].商品混凝土,2013(5):164-165.
[5]劉介才.電氣工程師技術(shù)手冊[M].機械工業(yè)出版社.