住宅電氣設(shè)計(jì)探討

趙譯雷

北京新紀(jì)元建筑工程設(shè)計(jì)有限公司（100000）

住宅電氣設(shè)計(jì)屬于建筑電氣設(shè)計(jì)中比較簡(jiǎn)單的配電設(shè)計(jì),但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(duì)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(duì)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(mǎn)足一定時(shí)期發(fā)展的住宅供電系統(tǒng)，有許多細(xì)節(jié)需要建筑電氣工程師在設(shè)計(jì)時(shí)加以注意。筆者結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)對(duì)住宅電氣設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題提出看法和認(rèn)識(shí)，與同行探討。

1 住宅用電負(fù)荷的預(yù)測(cè)及配電系統(tǒng)

隨著城鄉(xiāng)居民生活水平的提高和電器設(shè)備的增多，居民生活用電量急劇增加，每套住宅的設(shè)計(jì)用電負(fù)荷應(yīng)適當(dāng)留有余量。目前各地區(qū)住宅2房2廳、3房2廳面積約90～150 m2已較為普遍，隨著住宅家用電器擁有量的迅速增加，以往考慮2 kW的設(shè)計(jì)功率已遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足現(xiàn)代家居的要求。根據(jù)家庭用電器未來(lái)十年的發(fā)展預(yù)測(cè)，雖然可能安裝了較多電器，但并非全部同時(shí)投入使用，考慮一定的非同期系數(shù),住宅計(jì)算負(fù)荷應(yīng)在3～5 kW之間。而當(dāng)實(shí)際用電功率大于8 kW時(shí)建議按三相五線制考慮配電。為保證用電安全，《住宅設(shè)計(jì)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(jì)時(shí)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(shí)采用TN-C-S系統(tǒng)；對(duì)附設(shè)有配電所的高層電梯住宅采用TN-S系統(tǒng)。住宅用電功率因數(shù)，一般可取0.9。

考慮多方因素，筆者認(rèn)同住宅電氣設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到如下目標(biāo)∶

1）住宅電氣設(shè)計(jì)的設(shè)備選型應(yīng)能滿(mǎn)足居民在住宅居住期內(nèi)(一般按30～50年考慮)用電的增長(zhǎng)，以居民遠(yuǎn)期負(fù)荷發(fā)展為依據(jù)，以居民生活用電達(dá)到中等電氣化水平為目標(biāo)。

2）根據(jù)居民生活情況，使每戶(hù)住宅的供電達(dá)到4～10 kW的水平,并保證在住宅居住期內(nèi)不再改造。

3）具有合格的電能質(zhì)量,家用電器能正常工作。

4）為新建居民住宅電氣設(shè)計(jì)提供參考，使電氣安裝一次達(dá)到要求，不搞重復(fù)建設(shè)。

2 住宅進(jìn)戶(hù)線及室內(nèi)電氣設(shè)計(jì)

住戶(hù)進(jìn)戶(hù)線必須采用三線制進(jìn)線，即引至住戶(hù)的電源線必須有火線、中性線和保護(hù)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(jìn)戶(hù)線截面不應(yīng)小于10 mm2。因此，目前引至住戶(hù)的電源線應(yīng)采用3根10 mm2的銅芯導(dǎo)線，以后隨著住戶(hù)負(fù)荷的增長(zhǎng)再考慮更換截面積更大的導(dǎo)線。因擴(kuò)大導(dǎo)線截面，可減少線路壓降，增大電流流通量，使可靠用電更有保障。即使今后用電量增加,也只需更換線路控制開(kāi)關(guān)，靈活方便。大多數(shù)住宅每戶(hù)一般都為單相電源進(jìn)線，隨著社會(huì)的發(fā)展和生活水平的提高，高級(jí)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(lái)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(jī)盤(pán)管和空調(diào)主機(jī)組成，風(fēng)機(jī)盤(pán)管依然為220 V電源，空調(diào)主機(jī)則為380 V電源。此時(shí)住宅電源應(yīng)采用三相電源進(jìn)線，出線回路亦設(shè)一路三相斷路器作空調(diào)主機(jī)電源。

進(jìn)戶(hù)線大多是明敷設(shè)的,以后更換難度不高，費(fèi)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(fèi)用也較高，同時(shí)又影響美觀。因此室內(nèi)電氣線路設(shè)計(jì)不能片面強(qiáng)調(diào)節(jié)約，而應(yīng)該有一定的超前意識(shí)。可以借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合我國(guó)實(shí)際來(lái)合理設(shè)計(jì)室內(nèi)住宅的電氣線路。每套住宅電氣線路的分支數(shù)不應(yīng)少于5回；空調(diào)電源、插座電源和照明電源應(yīng)分路設(shè)計(jì)；廚房及衛(wèi)生間的插座電源宜設(shè)獨(dú)立回路；空調(diào)電源回路導(dǎo)線截面積不應(yīng)小于4 mm2，其它回路不應(yīng)小于2.5 mm2。

室內(nèi)插座設(shè)計(jì)與室內(nèi)電氣線路設(shè)計(jì)一樣要有超前意識(shí)，應(yīng)考慮未來(lái)發(fā)展的需要，宜一次性安裝完畢。這樣才能避免以后因更換導(dǎo)線或增加插座而產(chǎn)生麻煩、不美觀等問(wèn)題，同時(shí)能夠增大電氣安全和防火安全系數(shù)。

另外,近年來(lái)出現(xiàn)了電熱地板輻射采暖技術(shù)，這種系統(tǒng)以電力產(chǎn)生熱源，通過(guò)敷設(shè)于地板表層下的柔性加熱電纜以及傳感探頭，由電子溫控器自動(dòng)控制向房間供熱采暖。應(yīng)根據(jù)不同地區(qū)系統(tǒng)功率指標(biāo)(約50～150 W/m2)于每戶(hù)配電箱按房間面積分回路并帶漏電保護(hù)預(yù)留容量。

3 電器設(shè)備的選擇

室內(nèi)外導(dǎo)線及電器設(shè)備的選擇合理與否，直接關(guān)系到住宅用電的安全及經(jīng)濟(jì)效益，因而必須在工程設(shè)計(jì)中合理選用導(dǎo)線和有關(guān)電器設(shè)備。

3.1 導(dǎo)線的選擇

導(dǎo)線的選擇主要是確定導(dǎo)線的型號(hào)和規(guī)格，其原則是既能保證配電的質(zhì)量與安全又能節(jié)省材料，做到既經(jīng)濟(jì)又合理。其中導(dǎo)線型號(hào)應(yīng)按使用工作電壓及敷設(shè)環(huán)境來(lái)選擇，導(dǎo)線的規(guī)格(導(dǎo)線截面)可按下列要求進(jìn)行選擇∶

1）有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。為防止出現(xiàn)斷線事故，導(dǎo)線必須有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，一般照明回路計(jì)算電流較小時(shí)(＜10 A)，其導(dǎo)線都應(yīng)按機(jī)械強(qiáng)度選擇。

2）能確保導(dǎo)線安全運(yùn)行。選擇導(dǎo)線時(shí)應(yīng)保證其安全電流大于長(zhǎng)期最大負(fù)載電流，同時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)∶①在選擇進(jìn)戶(hù)線及干線截面時(shí)應(yīng)留有適當(dāng)余量；②單相制中的中性線應(yīng)與相線截面相同；③三相四線制中的中性線載流量不應(yīng)小于線路中的最大不平衡負(fù)荷電流。用于接中性線保護(hù)的中性線，其電導(dǎo)不應(yīng)小于該線路相線電導(dǎo)的50%，氣體放電燈的照明線路因受三次諧波電流的影響，其中性線截面應(yīng)按最大一相電流選用。

3）能確保電壓質(zhì)量。對(duì)于住宅建筑來(lái)說(shuō)，電源引入端至負(fù)荷末端的線路電壓損失不應(yīng)大于2.5%,如線路電壓損失值大于規(guī)定電壓損失允許值，應(yīng)加大導(dǎo)線截面以保證線路的電壓質(zhì)量。

總之，在選擇導(dǎo)線時(shí)要考慮實(shí)際使用及未來(lái)發(fā)展需要，適當(dāng)留有余量，減少電壓損失，保證導(dǎo)線使用的安全可靠和經(jīng)濟(jì)有效。

3.2 電器設(shè)備的選擇

電器設(shè)備主要指電源配電箱、電表、控制開(kāi)關(guān)、漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)及電源插座等。電器設(shè)備的選擇合理與否直接影響工程的質(zhì)量。選用時(shí)應(yīng)根據(jù)住宅的負(fù)荷情況、安裝要求、使用環(huán)境、設(shè)備的工作電壓和工作電流等合理選擇電器設(shè)備的型號(hào)規(guī)格，注意設(shè)備的容量等級(jí)寧大勿小，但又要避免選得過(guò)大造成浪費(fèi)，一般來(lái)說(shuō)在計(jì)算工作電流的基礎(chǔ)上選大一級(jí)即可。為確保其質(zhì)量,應(yīng)選用符合國(guó)際電工委員會(huì)IEC標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)內(nèi)GB、JB有關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并具有產(chǎn)品質(zhì)量認(rèn)可證書(shū)的電器產(chǎn)品。總之，電器設(shè)備的選擇盡可能做到安全可靠和經(jīng)濟(jì)合理。

住宅用電負(fù)荷計(jì)量應(yīng)采用一戶(hù)一表制，并將單元總開(kāi)關(guān)及分戶(hù)電能表集中設(shè)置以便管理。對(duì)單相電源進(jìn)線的用戶(hù)采用單相電表，對(duì)三相電源進(jìn)線的用戶(hù)采用三相電表。另外，在城市電網(wǎng)直供用戶(hù)可享受波峰波谷電價(jià)的地區(qū)應(yīng)采用分時(shí)段計(jì)量電表。

3.3 漏電斷路器極數(shù)及漏電動(dòng)作電流的選擇

《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》要求每幢樓進(jìn)線斷路器設(shè)漏電保護(hù)，常遇到的問(wèn)題是斷路器的極數(shù)與漏電動(dòng)作電流的選擇。根據(jù)《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定“當(dāng)裝設(shè)漏電電流動(dòng)作的保護(hù)電器時(shí)，應(yīng)能將其所保護(hù)的回路所有帶電導(dǎo)線斷開(kāi)。”在住宅設(shè)計(jì)中多為單相負(fù)荷或單相負(fù)荷與三相負(fù)荷同時(shí)存在，N線不可能保持地電位，所以應(yīng)選用三相四極漏電斷路器。根據(jù)《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定漏電動(dòng)作電流不應(yīng)超過(guò)0.5 A，漏電保護(hù)應(yīng)以此為依據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

4 結(jié)語(yǔ)

住宅電氣設(shè)計(jì)既要考慮當(dāng)前的實(shí)際情況，也要著眼于未來(lái)，要能跟上時(shí)代發(fā)展的需要，還要與建筑壽命相配套,避免造成不必要的浪費(fèi)或重復(fù)建設(shè)。住宅在進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)首先考慮設(shè)計(jì)的可靠性和安全性，在確保可靠、安全的情況下可以考慮美觀等方面的需要，切不可舍本逐末。

住宅電氣線路和電氣開(kāi)關(guān)的設(shè)置關(guān)系到居民的生命財(cái)產(chǎn)安全，所以在設(shè)計(jì)施工中，線路導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)等器件都必須選用有質(zhì)量保證，有安全可靠技術(shù)性能而價(jià)格適中的正規(guī)合格產(chǎn)品。整套住房布線完成后，所有線路應(yīng)進(jìn)行必要的試驗(yàn)、核查，同時(shí)向其它工序的施工人員交代清楚，以防在打孔、鑿洞、釘鐵釘時(shí)損壞敷好的線路。

總之，電氣工程的設(shè)計(jì)、施工，應(yīng)根據(jù)住宅的工程實(shí)際情況多方面分析考慮,采用正確方法敷設(shè)，嚴(yán)格遵守電力規(guī)程和國(guó)家規(guī)范，確保工程質(zhì)量。

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