现代住宅小区电气设计探讨

关键词：住宅小区；供电系统；负荷计算；室内电气；环境照明

　　近年来，随着国民经济的不断发展，全国各地新建住宅小区发展迅速，其中大量以成片开发的住宅小区为主，小区内兴建多栋高层或多层并配有会所、小型商铺、幼儿园等完善的配套设施。随着人民生活水平的不断提高，业主不仅对住宅小区的环境愈来愈更加重视，同时也对小区的用电提出了更高的要求，本文将阐述多年来对住宅小区电气设计的一些体会，供同行参考。

　　1　负荷分级及供电系统

　　成片开发的住宅小区内的用电负荷一般不单只包含住宅用电负荷，还含有很多其他用电负荷，如消防水泵、消防电梯、应急照明等消防负荷，商业用电、环境照明、生活水泵等非消防负荷。作为设计人员首先要确定出整个住宅小区的各种用电负荷的等级要求，再合理地计算出各种用电负荷的计算容量，然按照当地供电部门及业主的要求制定出合理的供电方案。

　　按照我国现行有关规范规定，普通多层住宅的电力负荷均属三级用电负荷，主要包括住宅用电、公共楼梯灯用电电源等，按三级负荷供电；而10～18层的普通高层住宅的供电负荷等级，按二级负荷供电，19层及以上的高层住宅的供电负荷等级，按一级负荷供电。住宅小区内使用的高压电源电压常采用10kV，其变电所可根据负荷等级、负荷容量、地理位置等情况，采用不同的供电方式。对负荷等级较高及容量较大的用户变电所，宜采用双回路线路供电；其余用户变电所，可采用树干式或环式供电。对于消防设备，还应设置柴油发电机作其第二电源，并在其供电回路未端设置双电源切换装置以满足消防供电要求。

　　小区内设置的10/0.4kV变配电所，先按建筑物防火分区及低压供电半径确定变配电所的数量及位置，再按竖井的布局及用电负荷的性质分组分区逐步计算，获得变配电所供电范围内干线回路数及每回线的有功、无功计算值，综合后确定变压器的台数及容量。变配电所的设置宜靠近负荷中心，宜设置在多（高）层建筑物内的首层，其变压器宜采用低损耗、低噪声、节能环保型的干式变压器，且单台容量不宜大于800kVA，若大于800kVA时，可选用二台小容量变压器，且二台变压器低压侧应设置联络，以确保供电质量和供电安全，也可在负荷较小时，切除一台变压器，以达到节能的目的。设计时应尽量减小配电所对小区内整体环境的影响和电力变压器噪声对周围住户的干扰。

　　按照各地供电部门的规定，住宅小区内的电能计量通常分成三种用电负荷分别计量：居民住宅用电，小区内的电梯、消防、楼梯照明等公共设施用电，附属商业用电。居民住宅用电应按政府有关规定实行一户一表计量方式，且宜采用远程自动抄表方式，直接由供电部门收费，而公用设施用电和附属商业用电，由于电价不同，应分别装设计量表计，由物业公司统一管理对供电部门缴费，再分别对住户、商铺用户进行计量收费。

　　2　住宅小区用电容量的计算

　　住宅小区用电负荷的计算一般要考虑以下几个内容：住宅用电、住宅公共用电（楼梯间照明，住宅楼电梯，生活水泵，地下车库用电以及物业管理，消防用电、环境照明等）、商业用电。

　　2.1　住宅用电

　　由于我国幅原辽阔，地理位置及气候条件差异很大，每一地区每户用电量的计算各有不同。但大多数计算方法，都是根据每户的建筑面积，采用统一规定的用电量。广东地区宜参照《中国南方电网城市配电网技术导则》标准进行计算，具体见表1：

　　根据笔者对惠州地区住宅小区的用电情况调查和用电特点的了解，认为表1的取值基本合理，至于需要系数可按表2选取：

　　2.2　住宅公共用电

　　住宅公共用电负荷应包括楼梯间照明，住宅楼电梯，生活水泵，地下车库用电以及物业管理，消防用电、环境照明等等用电。其计算方法一般采用需要系数法。因为其用电设备组的有功功率的计算负荷已由建筑设计院给出，所以在小区配电系统设计时只需计算配电干线或变电所的有功功率的计算负荷，即Pjs=K∑P∑（K×Ps）。其中Kx为需要系数，消防负荷的需要系数取1，而其它公共用电负荷的需要系数一般取0.8；Ps为用电设备组的设备功率；K∑P有功功率的同时系数，取0.8～0.9。

　　一般情况备用与消防负荷不考虑在计算负荷之列，仅当消防设备的计算负荷大于火灾时切除的非消防设备的计算负荷时，应按消防负荷加上火灾时未切除的非消防设备负荷计算低压总设备功率。

　　2.3　商业用电

　　住宅小区通常设置有商业（店铺、商场）、娱乐（会所、俱乐部）及学校、诊所等公建，其用电容量应按实际安装设备容量计算并计入同时工作系数。在初设阶段可采用单位指标法计算。一般情况下店铺按60～80w/m2，商场80～120w/m2，娱乐场所80～100w/m2，学校40～60 w/m2，诊所60～80w/m2。以上指标均为含照明、动力、空调综合用电指标。

　　3　单元低压配电及配电干线的敷设

　　一般根据住宅楼的类型及其相应的单元的户型和户数确定单元的配电形式，多层住宅低压供电，以住宅楼单元为供电单元，采用经低压电缆分接箱向各单元放射式供电，其表计采用集中安装方式，表箱可以集中安装在楼道间负一层至一层半之间的墙面上，装在负一层时，应满足相应的照明、通风、防潮等方面的要求。高层住宅，宜采用分区树干式供电；向高层住宅供电的垂直干线，宜采用插接母线式，并根据负荷要求分段供电，其表计可视竖井大小或每层户数不同情况采用每层或分层集中安装方式，电表箱宜安装在每层的电气竖井或公用部位，每个集中表箱不宜超过20只电表。别墅区，以别墅为供电单元，采用放射式的方式供电。根据国家相关规范要求，为防止因接地故障等引起火灾，在每栋住宅的总电源进线断路器，应装设总漏电断路器，其漏电电流取300mA及以上。

　　住宅小区内电气线路的敷设方式常采用沿地下室水平电缆桥架、电气竖井内垂直电缆桥架或插接母线、户外直埋套管敷设，具体要根据小区的实际情况确定。由于在地下室可能穿越不同防火分区，在设计之初就需要与土建、结构专业配合，预留好墙孔，对于高压建筑，还需要求预留合适的电气竖井。为避免干扰，要求强电电缆与弱电电缆分井敷设，并要设置对公共走廊（梯间）打开的检修门。

　　4　室内电气设计

　　随着人们生活水平的日益提高，越来越多的家用电器进入千家万户。为此在设计时须认真考虑用电负荷，确定用电设备位置，合理地设置电气插座，同时也应按照不同区域设置合适的照明。

　　4.1　室内线路敷设及保护要求

　　室内的照明支路和插座支路是分开设计的，应该分开保护和分线敷设。

　　插座回路应选用带漏电保护功能的高分断力的小型空气开关，照明回路应选用不带漏电保护功能的高分断力的小型空气开关。

　　为了美观，室内的线路敷设方式宜采用穿阻燃PVC管暗敷。

　　4.2　照明设计

　　住宅照明设计应使室内光环境实用和舒适。因此对于每个区域的使用功能不同，相应设置合适的照明。餐厅宜采用低色温的光源，局部照明要宜采用悬挂式灯具，以突出餐桌的效果为目的，同时还要设置一般照明。厨房，一般较小，油烟较多，应选用易清洗的灯具。厨房与餐厅是连接的，因此厨房宜与餐厅的照明光源显色性相一至或接近。卫生间需要明亮柔和的光线，且由于卫生间的照明电器开关频繁，所以光源选用白炽灯为好。而卫生间又是个比较潮湿的地方，应选用防潮灯具。卧室是休息的地方，照明要柔和一点为好，宜选用光源向上为好。有时为了营造气氛，可设置调光装置。客厅是家人聚集和招待客人的场所，此处的照明设计尤为重要。有时一种光源不能满足光色要求时，可采用两种或以上光源的混光来照明。

　　4.3　插座设计

　　电气电源插座在住宅中起着十分重要的作用，必须正确地选择插座种类及安装的位置。客厅、卧室均选用带安全门二、三极扁圆两用插座安全型距地面0.3米暗装；厨房、卫生间采用二、三极插座防溅式暗装，安装高度：厨房排烟罩、卫生间排风扇插座距地面1.8米～2.0米，其余插座距地面1.5米。

　　客厅主要电器有电视机、音响、空调等。一般设3～4处插座为好。一处设在安放电视机近处的墙面上；一处可设在沙发放置处，供落地灯等电器使用；另一处设于走道口附近，供吸尘器等移动电器使用。空调插座单独一处。

　　卧室主要电器有电视机、电话、床头灯、空调等。一般设2～3处插座为好。一处设在窗户旁，距外墙0.5米，供写字台灯、电脑或床头灯使用；一处设于走道口附近，供吸尘器等移动电器使用；另一处根据不同的建筑布局设于内墙阴角处。

　　厨房主要有微波炉、电饭煲、消毒碗柜、冰箱等。一般设3～4处插座为好。一处设在烟道附近，供抽油烟机专用；一处设在灶台墙面上，供电饭煲、消毒碗柜等使用；另一处根据不同的建筑布局设于内墙阴角处，供电冰箱等使用。

　　卫生间一般设3～4处插座为好。一处设在通气孔附近，尽量远离喷头，供排气扇专用；一处设在洗脸盆旁，供镜前灯、电动刮胡刀、电吹风等使用；另一处据不同的建筑布局设于内墙阴角处，供洗衣机、电热水器等使用（此处为三极专用插座：洗衣机插座距地面1.5米，电热水器插座距地面1.8米～2.0米）。

　　另外对于插拔插头时触电危险性大的洗衣机、厨房家有电器、电热水器插座，宜采用带开关插座。

　　除空调插座的额定电流值为16A外，其余插座的额定电流值均为10A，插座的标称电压为250V。

　　5　防雷保护及安全接地

　　在我们的生活当中，建筑物一旦发生雷电波侵入，就会造成严重后果，轻则毁坏电气设施，家用电器，重则造成人身伤害。因此建筑物的防雷接地一定要严格依据规范规定认真设计，以确保安全。除按照传统的防雷、基础接地以及高层建筑的防侧击雷设计外，还要考虑在住宅中电脑等弱电设备越来越多的使用，对防止雷击电磁脉冲提出了较高的要求。

　　《住宅设计规范》中规定住宅供电应采用TT、TN-C-S或TN-S接地方式，并进行总等电位联结。卫生间装设电热沐浴器应作局部等电位联结，以保证安全。

　　6　小区内环境照明

　　随着人们生活水平的不断提高，对自身居住的环境的要求也在日益提高。更多的人夜晚走出家们，踏步入住的小区内休闲、散步、观赏景观。为此在处理住宅小区环境照明时应考虑到住宅小区照明的格调是以幽静、舒适为主，住宅小区内环境照明一般采用较低矮的园林灯、草坪灯及地灯。在选用光源时，也宜采用暧色调的光源，如高压钠灯；水景照明还可以较多地运用低压石英灯及LED灯等光源。

　　在低压供电线路的要求上，因为室外照明灯具安装位置一般距电源较远，在设计时须校核线路的电压降，控制在-7%以内。另外，室外照明灯具应采用高IP值的防水、防尘灯具。为确保安全，线路未端一定要安装漏电保护装置，漏电动作电流小于30mA。

　　在照明控制上，以往的环境照明控制方式多采用时间继电器按时间统一控制照明灯的开、关。随着新技术的运用，智能灯光控制器也运用到小区照明的控制中来。智能灯光控制器是通过软件设定来控制照明光源的发光时间、亮度来配合不同应用场合作出相应的灯光场景。例如，随着时间的不同，傍晚、夜晚和深夜的照明场景也随之变化，给人们提供一个更丰富的环境照明。

　　7　结束

　　随着时代的发展，科学的进步，大型的住宅小区对配套电气的要求也不断地提高，这就要求我们电气设计工作者也与时俱进，不断的提高自己，更新知识，与业主、施工单位及建筑、结构、环境等其他专业密切配合，才能做出好的设计，促进电气行业的不断发展。

　　参考文献

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