關于智能小區電氣化設計的探討

摘 要：隨著人們生活水平的提高，小區智能化建設駛入快車道。21世紀的國民不再滿足于普通建筑住宅的一般功能，當今社會電子產品的普及，家電智能化、樓宇設備自控化、智能卡系統等建筑智能化工程建設有條不紊的展開，這就對智能小區電氣化設計提出了更高的要求。

關鍵詞：智能化；住宅；建筑電氣；電氣設計

1 智能化住宅

智能化住宅一般是指現代建筑技藝與家庭電氣化、網絡化、智能化、機器人等高新技術緊密相連，旨在綜合運用現代或未來智能化技術，不斷提高居住者安全舒適、經濟合理、便捷高效的生活質量，滿足不同居住人群的工作創新、文化汲養、娛樂舒心及生活便利等多方面需求，并激發人們積極向上、開拓創新和逐夢未來欲望的住宅型建筑物。所謂智能住宅就是通過其結構、系統、服務和管理四個基本要素進行最優化設計，從而為客戶提供一個高效和安全的工作環境。

2 電氣化設計

2.1 智能小區的電氣化設計主要內容

（1）初步設計（智能化小區的基本情況；初設標準依據；設計原則；電氣化運行情況；小區軟硬件設施條件；預留增容空間等）；（2）智能小區滿負責預算（負荷計算；負荷分級及供電要求；電源及高壓供配電方案）；（3）智能小區供配電方案（地上式或地埋式箱變臺數及容量、類型選擇；高低壓分線電力設施選擇；高低壓電纜類型、載流量與型號的選擇）；（4）防雷接地裝置（小區電氣化高低壓設備防雷；配套系統的選型與接地形式的配型；接地種類及標示）。

2.2 建筑電氣設計

專業人員負責接受初設資料，針對智能小區內電力消費實況及預消費空間，及時核對落實，如有異議（增容空間相對狹小、設計理念不易理解、現場條件不符等），應及時向初設單位提出改進需求或尋求妥善協商解決方案。

2.3 其它事項

初設方案中電氣設計專業要向智能小區建筑專業、物業管理、暖氣水專業和相關政府職能部門提供以下條件：（1）小區配電室、電氣設備管理站、備用柴汽油發電機房等重要電氣建筑場所的設計平面布置圖的尺寸；（2）電氣設備吊裝孔洞位置、尺寸、電纜橋架穿墻，穿樓板預留孔洞尺寸；（3）利用結構梁柱的鋼筋作防雷引線與接地極的做法；（4）變配電室的通風要求，新風換氣次數；（5）有空調的房屋照明瓦數（W/m2）。

3 實例簡介

下面以康城麗都小區為例，就智能小區電氣化設計進行介紹。

3.1 設計原則

設計根據住宅小區實際，采用放射式與環網式相結合的多種高低壓供配電形式和智能節能型電氣設備安裝，目的是讓智能化、電氣化、網絡化和節能型軟硬件整體融合，在電氣布局合理經濟的前提下，保持三相負荷分配基本平衡，力爭給每個居住用戶提供安全舒適、便捷高效、穩定良好的購用電環境。在實現以上設計理念的同時，還要做到環境美化、電氣設施布局影響小、電磁干擾少，使整個小區的高低壓供配電合理、適用、經濟、新穎，根據客戶需求提供多個個性化初設方案供選擇。智能小區為高層建筑，使用地上式或地埋式箱式變電站供配電方案的特點是，容量大、體積小、占地小、節能環保、外形美觀；高壓側采用電纜引入（T接桿為地上，其余部分為地埋式，設置足夠的電纜標示樁，并將線纜走徑提供給物業公司），低壓配電部分設計緊湊合理，提高了供電可靠性，也有利于智能小區用電量采集裝置實現自動化管理（有線或無線遙控監測、采集用電量）。本市的高壓供電等級模式為110千伏→35千伏→10千伏，城區主要配電線路電壓等級為10千伏，住宅小區一級配電電壓選用10千伏，低壓配電電壓應采用220/380伏。

3.2 住宅小區負荷計算

供配電系統設計要貫徹執行國家的技術經濟政策和國家電網公司標準規定，有效的保障人身和設備安全，做到供電安全可靠，供用電環境性能穩定，電氣設備整體性能技術先進和綜合布局經濟合理。另外，供配電系統必須做到統籌兼顧，按照小區用電現狀和未來五至十年電力負荷性質、用電容量、工程特點、增容前景、地區供電及負荷分配條件，合理確定設計方案。供配電系統的設計為減小電壓偏差，應符合下列要求：正確選擇變壓器的變壓比和電壓分接頭；降低系統阻抗；采取補償無功功率措施；做好在線有功功率、無功功率、電量監控等重要電力監測指標的監測；建立智能小區電力系統穩態及暫態分析調控網絡；健全電力系統指標突變、小區電網失電和特殊天氣電量不穩定等應急預警機制。

經計算小區住宅實際負荷：396+528+528+396+396+396=2640kW*0.4=1056kW

3.3 住宅小區供配電措施

首先把居住小區根據單體建筑、綜合環境以及小區各種類型樓宇的布局和負荷容量進行分塊分區域設計，形成以箱變為中心的配電區域或供用電單元網格。箱變置于區域位置的中心地帶，向供用電單元網格供電一般采用電纜放射式配電方式（一般為6～10回路）。每一單元網格由5～8棟多層建筑（或7～15棟小高層、庭院住戶）組成，再由各建筑低壓電纜分支箱出線，低壓分支線纜分接至各樓宇單元內配電箱。除高層樓房內配電箱及多層樓房單元內電表箱有電表位置外的均需加裝低壓電表計量箱。需要指出的是，由于現有高層樓宇多采用地下室配電分接方式，在進行智能小區電氣設計時，要設計地下室廊燈、地下室房間燈及應急燈的充裕布置，保障電力系統正常維護和應急維修所需。

電源采用現場一級變壓，10千伏變為0.4千伏（戶外箱式變電站）。箱變分布在負荷旁邊，減小一次投入，降低運行成本，提高用戶的用電質量。從站變（智能小區總變電站，一般容量較大）到箱變（依據單元網格負荷布局）的10千伏線路，采用電纜連接，并在電纜溝上方埋設足量明顯的“電纜標示樁”，各個箱變的變壓器容量，根據各進戶單棟樓宇的負荷計算總負荷，而后多增加30%的裕量。智能小區的變配電所靠近用電負荷中心設置，綜合考慮小區物業管理和小區內不同建筑風格的建筑樓宇特點，箱變設置于地下室內。遠離小區住戶，最大程度的降低了對小區節水型環境建設、花園式社區布局、娛樂設施安裝及停放車需求等方面帶來的不良影響，最大程度上減少了變壓器和智能電氣操作機構帶來的躁聲、電磁輻射和磁電干擾。

4 結束語

智能小區電氣化設計為智能化住宅提供安全可靠的綠色能源，使小區智能化配套設施、弱電控制設備、樓宇自控設施和住戶的網絡化家電、物聯網設備、家庭機器人、無線收發裝置等設備，與現代建筑技術、清水混凝土節能建筑物推廣、室內外裝飾設置和庭院人性化創新藝術有機結合，發揮最大效能。住戶可以居住在安全環保、經濟舒適、便利周到的智能建筑小區內，免去購用電不便、電壓不穩、無序停電和網絡化電器失電失憶等問題帶來的煩擾。

參考文獻

[1]JGJ/T229-2010.民用建筑綠色設計規范[S].中國建筑工業出版社，2011.

[2]GB50096-2011.住宅設計規范[S].中國計劃出版社，2011.

[3]GB/T50624-2010.住宅區和住宅建筑內通信設施工程驗收規范[S].中國計劃出版社，2011.

作者簡介：胡剛，男，國網山東肥城市供電公司，職稱：工程師，專業：電氣工程及其自動化，研究方向：電氣工程及其自動化。