高層建筑住宅電氣設(shè)計中的幾點體會

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      摘要：隨著我國城市建設(shè)標準的提高和土地利用價值的增高,中、大城市的建筑業(yè)除高層商貿(mào)型大樓(大廈)外,高層建筑住宅樓建設(shè)呈現(xiàn)出發(fā)展趨勢。如何在高層建筑住宅樓中解決好電氣設(shè)計中的一些關(guān)鍵問題,確保高層建筑住宅樓的建設(shè)質(zhì)量和滿足住宅戶對生活必備建筑設(shè)施的需求,在高層建筑住宅樓建筑中具有十分重要的意義。本文從負荷等級、變配電所的設(shè)置、用電負荷選擇電源與配電系統(tǒng)以及戶內(nèi)配電方案等方面談?wù)勛约涸谠O(shè)計中的一些體會。
    關(guān)鍵詞：高層建筑住宅；電氣設(shè)計；負荷；配電；體會
    近年來全國各地大中城市住宅建設(shè)高速增長，國家對《住宅設(shè)計規(guī)范》（GB50096-1999）作了新的標準，對住宅的用電負荷標準及電度表規(guī)格等作出了詳細的規(guī)定，對規(guī)范住宅電氣設(shè)計、提高住宅設(shè)計水平起到了積極作用。但是，隨著人民生活水平的提高，家用電器不斷趨向多樣化，許多家庭擁有彩電、音響設(shè)備、卡拉OK機、錄像機、計算機、空調(diào)、電熱水器、電吹風、排風扇等。特別是廚房增添了抽油煙機、電飯煲及微波爐、消毒柜、小型食品加工機等電器及其它廚房電氣設(shè)備，用電呈上升之勢。新標準中關(guān)于用電負荷的規(guī)定仍然偏低，依舊不能適應(yīng)目前住宅電氣迅速發(fā)展的要求。作為電氣設(shè)計工作者應(yīng)轉(zhuǎn)變觀念，在進行住宅電氣設(shè)計的時候應(yīng)考慮到未來的發(fā)展趨勢。本文將對高層建筑住宅電氣設(shè)計談點體會，供探討。
    1高層建筑住宅的負荷等級
    一級負荷：消防用電設(shè)備，應(yīng)急照明，消防電梯
    二級負荷：客用電梯，供水系統(tǒng)，公用照明三級負荷：居民用電等其它因為高層建筑住宅存在著一級或二級負荷，因此高層建筑住宅配電系統(tǒng)的供電電源應(yīng)有兩個獨立的回路供電或采用一條回路電源和備用電源（發(fā)電機）供電。
    三級負荷雖然對供電的可靠性要求不高，只需一路電源供電。但在工程設(shè)計時，也要盡量使供電系統(tǒng)簡單，配電級數(shù)少，易管理維護。
    2變配電所的設(shè)置
    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，確定居住區(qū)的供配電方案。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，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高層建筑住宅電源與配電系統(tǒng)
    3.1高層建筑住宅電源引入
    高層建筑住宅供電由小區(qū)變配電所引入。高層建筑住宅在底層或地下一層設(shè)10/0.4/0.23kV戶內(nèi)變電所或預裝式變電站（帶環(huán)網(wǎng)柜）。十八層及以下住宅，視用電負荷的具體情況可以采用放射式或樹干式供電系統(tǒng)，電源柜設(shè)在一層或地下室內(nèi)，電源柜至室外宜留有不少于2回路的備用管，管徑為100～150mm，照明、電力及應(yīng)急電源應(yīng)分別引入。十九層及以上住宅，宜由變電所設(shè)專線回路采用放射式系統(tǒng)供電，電力、照明及應(yīng)急電源宜分別引入。
    3.2高壓供電型式
    對居住區(qū)內(nèi)10kV用戶變電所，可根據(jù)負荷等級、負荷容量、地理位置等情況采取不同的供電方式。對負荷等級較高及容量大的用戶變電所宜采用雙回專用線路或一回專用線路加公共備用干線或雙干線方式供電；對其余用戶變電所可采用樹干式，環(huán)式或環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜配電系統(tǒng)。為了限制系統(tǒng)短路容量，簡化繼電保護，環(huán)式配電系統(tǒng)應(yīng)采取開環(huán)方式。
    3.3高層建筑住宅配電系統(tǒng)
住宅小區(qū)的10kV供電系統(tǒng)宜采用環(huán)網(wǎng)方式；住宅小區(qū)的220/380V配電系統(tǒng)，宜采用放射式、樹干式、或是二者相結(jié)合的方式；住宅小區(qū)供電系統(tǒng)宜留有發(fā)展的備用回路；住宅小區(qū)內(nèi)重要的集中負荷宜由變電所設(shè)專線供電；住宅供電系統(tǒng)的設(shè)計應(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)；并進行總等電位聯(lián)結(jié)；每幢住宅的總電源進線斷路器，應(yīng)能同時斷開相線和中性線，應(yīng)具有剩余電流動作保護功能；住宅每戶宜采用單相配電方式，電氣線路應(yīng)采用符合安全和防火要求的敷設(shè)方式配線，導線應(yīng)采用銅線，每套住宅進戶線截面不應(yīng)小于10mm2，分支回路截面不應(yīng)小于2.5mm2；每套住宅的空調(diào)電源插座、電源插座與照明，應(yīng)分路設(shè)計；廚房電源插座和衛(wèi)生間電源插座宜設(shè)置獨立回路；除空調(diào)電源插座外，其它電源插座電路應(yīng)設(shè)置漏電保護裝置；每套住宅應(yīng)設(shè)計電源總斷路器，并應(yīng)采用可同時斷開相線和中性線的開關(guān)電器；衛(wèi)生間宜作局部等電位聯(lián)結(jié)。
    3.4高層建筑住宅配電室的選擇
參考GB5003－94《10kv及以下變電所設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定，高層建筑住宅的總配電室或總配電箱間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，并考慮相關(guān)的問題，如配電室的高度、耐火等級，以及門向外開設(shè)，房間長度超過7m的應(yīng)設(shè)兩個出口等。每個住宅單元應(yīng)設(shè)宅配電總箱、樓層電表箱和住戶配電箱，樓層電表箱與住戶配電箱應(yīng)分開設(shè)置。公共走廊、樓梯間、電梯室等處照明電源，有線電視系統(tǒng)、訪客對講系統(tǒng)等公共電源，宜單獨裝設(shè)電度表；住戶電度表宜集中安裝在每層配電室內(nèi)，應(yīng)采用總線式集中抄表或自動抄表系統(tǒng)，以便物業(yè)管理。
    4住宅用電負荷的確定
    住宅的用電負荷標準按《住宅設(shè)計規(guī)范》（GB50096-1999）僅能滿足基本的用電要求，考慮到人民收入的迅速增加和家用電器的日新月異，必須以發(fā)展的眼光，準確預測未來家用電氣的發(fā)展，適當留有余量，要有一定的超前意識。根據(jù)套型和面積來劃分用電負荷是一種能滿足實際需要的方法?？蓪⒆≌娣e分為三類：小型住宅60m2以下，中型住宅60～100 m2，大型住宅100m2以上。一般小型住宅照明用電負荷300W，娛樂用電(電視機、音響、卡拉OK機、錄像機、電腦等)負荷950W，廚房用電(電飯煲、微波爐、消毒柜、電熱水器、電吹風、抽油煙機等)負荷3000W，衛(wèi)生間用電(洗衣機、排氣扇)負荷1170W，空調(diào)用電負荷2250W，綜合上述各類用電負荷共7670W，中型住宅乘1.3系數(shù)9971W，大型住宅乘2.6系數(shù)19942W。根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計，一般住宅用電負荷的高峰期是夏天晚飯后的時間，共有住宅用電負荷的40%，根據(jù)實際情況，我們設(shè)計時取0.4的系數(shù)，則小型住宅負荷計算取3.1kW，中型住宅負荷計算取4.0kW，大型住宅負荷計算取8.0kW即可作為住宅的用電負荷。