陳 校/朱明碩
1. 北京市建筑設計研究院有限公司,北京 100045
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《住宅建筑電氣設計規范》JGJ242-2011自2012年4月1日開始正式實施,該規范規定了住宅電氣設計的基本原則,條文中明確指出設計的具體思路,具有很強的實操性。筆者對該規范的強電部分進行了較為深入的學習,特按章節將學習體會與大家分享。
住宅建筑有如下特點:業主為老百姓,設計中要盡可能體現以人為本的思路;大部分住宅為非精裝住宅,住宅建筑內無吊頂無墊層,需要設計師在一次設計時付出更多的精力將管線預留預埋到位,減少施工過程中的變更;全國各地住宅電氣配電系統做法均有差異,需要設計師具體問題具體分析。
各地住宅建筑變電室的不同點主要在于名稱、所帶負荷的劃分、設計院設計范圍及電源引入情況四個方面。以北京為例,分為局管變電室和自管變電室;在外地,又稱為局維變電室和自維變電室、公用變電室和專用變電室、黑號變電室和紅號變電室等稱謂。
北京局管變電室和自管變電室的主要差別如表1所示。
設計院的設計范圍,在北京一般以住宅樓的電纜兀接室分界;而外地有些地區,住宅用電從小區配電室到戶表箱均由供電局設計施工。
在電源引入方面,各地做法也各有千秋。北京可為住宅提供雙路10kV電源,有些地區,供電部門只為住宅區提供一路10kV電源,需要設計師解決備用電源的問題。還有一些地區,自管變電室的負荷容量決定是否引入35kV/20kV電源。

表1 北京局管變電室和自管變電室的差別
電能計量的基本原則在規范中做出了明確規定(見規范3.3.1條~3.3.5條),但住戶電能表的安裝各地供電部門要求也不完全一致,且此表多為供電部門指定或提供,需到供電部門進行報批,故在安裝位置、三相或單相、量程等方面還需符合當地做法要求。
因此,在設計住宅項目供配電系統之前,設計師應向當地供電部門或設計院請教當地常用做法,不能以北京做法一概而論。
關于負荷計算的條文內容,有同行質疑該規范用詞不夠嚴謹,筆者認為應按照《工業與民用配電設計手冊》(第三版)P13頁的要求進行計算,北京地區可參考供電部門的相關文件及建議。
電力部門對于住宅小區變壓器最大規格有限制,因此,設計師應對于一臺變壓器能帶多少戶住宅做到心中有數。規范條文說明P48、P49以1 600kVA變壓器為例進行了計算,筆者認為廣大設計師對此計算應熟練掌握。另外,各地供電部門對住宅用變壓器臺數和容量也有具體規定,應在了解其要求后進行變配電室的設置。例如北京地區每個局管變電室最大安裝兩臺1 000kVA變壓器,所帶住宅面積通常不超過5萬m2。
規范第3.2.3條規定建筑高度為100m或35層及以上住宅建筑的消防用電負荷、應急照明、航空障礙照明、生活水泵宜設自備電源供電。由于消防用電和生活水泵用電為動力用電,解決其備用電源需采用柴油發電機,這與規范第5.0.1條相對應。此種方案在以前的住宅設計中比較少見,設計人員應引起注意。
規范中對變配電室的設置位置提出了更為嚴格的要求,明確規定配變電所設在住宅建筑內時,不應設在住戶的正上方、正下方、貼鄰和住宅建筑疏散出口的兩側,且不宜設在住宅建筑地下的最底層。當地下只有一層時,應抬高變配電所的地面標高。上述做法設計人員應嚴格遵守,部分地區供電部門還要求變配電室不可設置于住宅樓內,僅可設置于住宅樓配套設施內,主要是考慮變壓器與樓體本身產生共振,影響居民的日常生活。
建筑高度為100m或35層及以上的住宅,由于其垂直交通、采暖、給水及公共照明等負荷對于可靠供電更為依賴,因此宜設置柴油發電機組。
規范5.0.3條明確表示,EPS可作為應急照明系統的備用電源,不宜作為消防動力電源使用。
計量問題是住宅低壓配電系統設計的核心,由于物價部門和供電的部門的相關規定,住宅工程內涉及多種計量電價,常見的如:“居民光 ”、“ 居 民 力 ”、“ 非 居 民 光 ”、“ 非 居 民 力 ”、“ 商業”、“工業光”、“工業力”等多種,設計中需對項目中的負荷進行分類整理,統一集中設置計量裝置,這些計量裝置的設置往往影響了低壓系統的配電設計。需要注意的是,各地的計量標準不是統一的,部分地區會因為減少計量環節而對某些負荷統一電價、集中計量;也有些地區會對某些與居民息息相關的用電設備實施優惠電價,并獨立計量。
依據新規范的規定,在住宅電氣干線設計時,有以下幾個問題也需要引起注意。

圖1 帶隔離功能的開關電器系統圖

規范第6.2.2條規定,住宅建筑每個單元或樓層宜設置一個帶隔離功能的開關電器,且該開關電器可獨立設置,也可設置在電能表箱里。按照規范的要求,系統設計應如圖1。因供電部門有防竊電要求,因此本規范為“宜”設置。
規范第3.3.4條和第3.3.5條規定了三相電源入戶的條件,三相電源供電的住戶一般面積比較大,可能占有2、3層空間,但也存在只有1層的情況。因此,本規范3.2.3條規定,套內每層或每間房的單相用電設備,宜采用同相電源供電。
規范第6.3.2條要求每套住宅應設置自恢復式過、欠電壓保護電器。該保護電器(見圖2)應符合模塊化標準,性能相對優良、可靠,能在電壓異常情況下正常工作。當市電電壓超過保護器動作電壓時,保護器能迅速、可靠地切斷電路,以達到保護電器和人身安全的目的。當市電電壓恢復正常時,保護器能自動接通電源、恢復供電,所有功能全部自動化處理實施,無需人員操作,且過電壓、欠電壓動作值和恢復值能根據客戶要求進行整定。本產品安裝與C45導軌通用。
另外,以往的照明配電設計中,照明支線截面為2.5mm2深入人心。依據規范6.4.6條的相關規定,小戶型住宅照明回路允許使用1.5mm2導線。

表2 自復式過、欠電壓保護電器技術參數

規范6.4.3條規定,高層住宅建筑中明敷的線纜應選用低煙、低毒的阻燃類線纜。此處要求明顯高于以前的設計要求,需在設計中加以注意。
規范7.2.3條規定,敷設在鋼筋混凝土現澆樓板內的線纜保護導管最大外徑不應大于樓板厚度的1/3,敷設在墊層的線纜保護導管最大外徑不應大于墊層厚度的1/2。住宅建筑的特點就是無墊層,電氣管線預留預埋在樓板內。通常樓板厚度為120mm,視跨距大小而不同。在住戶內,強弱電支管為SC15或JDG20,交叉處約40mm,樓板厚度可以滿足規范要求。但是進戶線的情況一般是:強電為BV-3X10-SC25,弱電為SC25,交叉處約為55mm,樓板厚度不能滿足,應酌情加厚。
規范7.2.4條解決了電線管與采暖管同層敷設的問題。當設有地板采暖時,北京市地標《地面輻射供暖技術規范》DB11-806-2011也做出了規定,電線管仍敷設在樓板內,采暖管敷設于墊層之內。
衛生間布線和施工時應該注意,其照明和插座回路要設置在支路末端,并繞開0區和1區。
有火災自動報警系統的建筑,疏散通道上安裝的電動門,包括住宅建筑的出入口處,住宅小區的出入口處的電動門,應能在發生火災時自動開啟。另外,除火災情況外,住宅建筑出入口安裝的電動門應選用斷電打開型。
規范第8.4.4條描述了空調電源插座裝設剩余電流動作保護器的問題,比以往的規范標準略高。柜式空調應安裝RCD,分體空調宜安裝RCD,出于住宅的實際使用情況和安全考慮,筆者對此比較贊同。
依據《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008(以下簡稱《民規》)附錄D,浴室的區域劃分可根據尺寸劃分為三個區域。0區:是指浴盆、淋浴盆的內部或無盆淋浴1區限界內距地面0.1m的區域。1區的限界是:圍繞浴盆或淋浴盆的垂直平面;或對于無盆淋浴,距離淋浴噴頭1.2m的垂直平面和地面以上0.1m~2.25m的水平面。2區的限界是:1區外界的垂直平面和與其相距0.6m的垂直平面,地面和地面以上2.25m的水平面。所定尺寸已計入盆壁和固定隔墻的厚度。詳見圖3。
按照圖3的劃分,電熱水器電源插座底邊距地不宜低于2.3m,排風機及其他電源插座宜安裝在3區。衛生間等潮濕場所,宜采用防潮易清潔的燈具;衛生間的燈具位置不應安裝在0、1區內及上方。本條在實際操作中需要特別引起設計師注意,有些戶型衛生間面積較小,設計師應綜合考慮衛生間內設備的安裝位置。
本規范考慮了殘疾人生活出行需要,要求在住宅建筑的門廳設置便于殘疾人使用的照明開關,開關處宜有標識。在設計中,可以結合無障礙坡道的設置,在住宅主入口設置獨立的開關與燈具,也可結合正常照明統一設置。
規范第9.4.4條頗有爭議,規范要求裝有淋浴或浴盆衛生間的照明回路,宜裝設剩余電流動作保護器,燈具、浴霸開關宜設于衛生間門外。條文說明解釋為裝有淋浴或浴盆衛生間的照明回路裝設剩余電流動作保護器是為了保障人身安全。為衛生間照明回路單獨裝設剩余電流動作保護器安全可靠,但不夠經濟合理。衛生間的照明可與衛生間的電源插座同回路,這樣設計既安全又經濟,缺點是發生故障時,照明沒電,給居民行動帶來不便。但如果設計師采用衛生間照明和電源插座同回路的做法,又違反了《住宅設計規范》GB50096-2011的8.7.2條第3點的要求。筆者認為,設計時在戶箱內增加衛生間照明及浴霸配電回路,并設置剩余電流動作保護器,不與衛生間插座同回路比較穩妥。
《民規》規定電氣設計應按防火分區設置末端雙電源自動切換應急照明配電箱,顯然本條規定應用于高層住宅建筑不是很合理,高層住宅每層除住戶面積外,公共空間面積很小,若單獨設置應急照明盤頗為浪費??紤]住宅的特殊性和火災應急時疏散的重要性,本規范第9.3.1條要求住宅每4~6層設置一個應急照明配電箱,具有可操作性。
本規范在《建筑物防雷設計規范》的基礎上,結合住宅高度和層數的特點,為了保證居民安全,制定了住宅建筑防雷分類要求,見表2。

表2 住宅建筑的防雷分類
《住宅建筑電氣設計規范》JGJ 242-2011參考了一系列國際、國內最新版本的技術標準進行編制,也是對以往規范實施以來的住宅設計實踐的總結,在使用過程中設計師應對一些新規定和新要點進行具體研究和分析,以便準確無誤地執行規范要求。
筆者由于經驗有限,有些條文理解得還不太透徹,僅希望本文能夠起到拋磚引玉的作用,也希望同行們提出寶貴意見。
[1]中華人民共和國住房和城鄉建設部. JGJ242-2011住宅建筑電氣設計規范[S].北京:中國建筑工業出版社,2011.
[2]中華人民共和國住房和城鄉建設部. GB50096-2011住宅設計規范[S].北京:中國建筑工業出版社,2011.
[3]李逢元. 住宅建筑電氣設計規范宣貫資料[R]. 2012.