海外住宅與國(guó)內(nèi)住宅電氣設(shè)計(jì)差異分析

杜懿凡， 張海龍， 姚佳宇

(中國(guó)中建設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司，北京100037)

0 引言

隨著國(guó)家“一帶一路”政策的開(kāi)放和推廣，近年來(lái)我國(guó)在中亞、南亞等海外國(guó)家的工程承包量不斷上升，為一帶一路沿線國(guó)家的基礎(chǔ)建設(shè)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、政治互信帶來(lái)了積極深遠(yuǎn)的影響。

而在具體項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程中，諸多因素造成了海內(nèi)外項(xiàng)目設(shè)計(jì)存在很多差異，例如，中國(guó)是一個(gè)人口大國(guó)，人口密度大，而海外國(guó)家人口密度相比很小，基于兩國(guó)國(guó)情的不同和解決人口居住需求的現(xiàn)實(shí)情況，不同國(guó)家住宅建筑在建筑規(guī)模上形成差異，國(guó)內(nèi)的住宅建筑高度更高、戶型較小，而海外住宅建筑高度較低，戶型也較大。

此外，我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，變電容量、線路回路長(zhǎng)度快速增長(zhǎng)，電力輸送、資源配置能力持續(xù)提升，城市供電可靠率可達(dá)到99.839%，農(nóng)村供電可靠率可達(dá)到99.491%。而一些海外國(guó)家特別是非洲國(guó)家的技術(shù)發(fā)展較為滯后，國(guó)家的基礎(chǔ)建設(shè)較為緩慢，這些因素將造成供電系統(tǒng)形式及用戶需求等方面的差異。

這些客觀存在的差異使得海外項(xiàng)目電氣設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)理念、供電系統(tǒng)形式等都與國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)存在一定差異。下面筆者結(jié)合國(guó)內(nèi)與海外工程實(shí)例，分析闡述海外住宅與國(guó)內(nèi)住宅電氣設(shè)計(jì)的具體差異。

1 項(xiàng)目工程概況

本文中所列舉的相關(guān)數(shù)據(jù)、圖表等信息來(lái)自國(guó)內(nèi)、外兩個(gè)項(xiàng)目，建筑規(guī)模接近，具有一定的可比性。

國(guó)內(nèi)項(xiàng)目為北京市某保障性住房項(xiàng)目，該項(xiàng)目位于豐臺(tái)區(qū)西三環(huán)與右安門外大街交叉口的西北方，現(xiàn)狀右外斜街附近，項(xiàng)目總建筑面積約為8萬(wàn)m2。其中地上由3棟居民住宅樓和一個(gè)物業(yè)管理用房組成，總建筑面積5.7萬(wàn)m2；地下為2層車庫(kù)，機(jī)動(dòng)車總停車數(shù)量為427輛，地下總建筑面積2.3萬(wàn)m2。

海外項(xiàng)目為阿爾及利亞，安納巴valmascort地區(qū)房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，項(xiàng)目基地距離大海1.2km。本工程總建筑面積3萬(wàn)m2，由3棟居民住宅樓和一個(gè)配套商業(yè)組成，最高建筑高度48.75m(15層)，地下車庫(kù)2層，地庫(kù)總車位數(shù)148輛。

2 因國(guó)情的不同造成的國(guó)內(nèi)外項(xiàng)目設(shè)計(jì)的差異

眾所周知，我國(guó)地域遼闊，是一個(gè)擁有近14億人口的人口大國(guó)。尤其是北京、上海、廣州、深圳這些一線城市，人口密度很大。據(jù)相關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，2018年北京功能核心區(qū)(東城西城)人口密度已高達(dá)2.3萬(wàn)人/km2。為了解決如此多的人口居住問(wèn)題，我國(guó)一線城市的住宅建筑以保障性住房居多，這些住房普遍存在著戶型小、層高較低、分布緊湊、樓層數(shù)量多的特點(diǎn)。

阿爾及利亞位是非洲北部馬格里布的一個(gè)國(guó)家，該國(guó)家國(guó)土面積約為230萬(wàn)km2，人口數(shù)量為4 061萬(wàn)人，人口密度為17人/km2。此國(guó)家地廣人稀，因此該國(guó)家的住宅建筑有著建筑總高度低、戶型大的特點(diǎn)。國(guó)內(nèi)外住宅建筑規(guī)模對(duì)比情況參見(jiàn)表1。

國(guó)內(nèi)外住宅建筑規(guī)模對(duì)比表1

對(duì)比表1中國(guó)內(nèi)住宅和國(guó)外住宅建筑的部分?jǐn)?shù)據(jù)信息，如果按照我國(guó)GB 50016-2014《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中建筑分類標(biāo)準(zhǔn)，不難發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)一線城市核心區(qū)(以北京為例)的新建住宅建筑以一類高層建筑(建筑高度大于54m的住宅建筑)為主；而相比國(guó)內(nèi)，安納巴當(dāng)?shù)刈≌ㄖ远惛邔咏ㄖ?建筑高度大于27m但不大于54m)和多層建筑(建筑高度不大于27m)為主。

在所建項(xiàng)目居民住宅樓數(shù)量相同的前提下，通過(guò)表1中的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)住宅項(xiàng)目的住宅總戶數(shù)為828戶，海外住宅項(xiàng)目的住宅總戶數(shù)為115戶，二者之間相差7.2倍之多。就單獨(dú)某一棟住宅樓來(lái)看，國(guó)內(nèi)住宅項(xiàng)目單棟住宅樓最高可達(dá)300戶，而海外住宅項(xiàng)目單棟住宅樓最高僅68戶。

由于我國(guó)一線城市人口密度大，為了滿足更多人口的居住需求，小戶型住宅在我國(guó)一線城市較為常見(jiàn)，本文所引用的國(guó)內(nèi)工程實(shí)例中，最大戶型建筑面積還未到60m2，相比之下，安納巴人口密度比北京市小很多，當(dāng)?shù)刈≌ㄖ源髴粜蜑橹鳎疚乃信e的海外項(xiàng)目中，最大戶型建筑面積為154.20m2，最小戶型建筑面積為114.41m2，最小戶型的建筑面積是國(guó)內(nèi)工程實(shí)例中最大戶型的近2倍。

3 因科學(xué)技術(shù)水平的差異造成的國(guó)內(nèi)外項(xiàng)目設(shè)計(jì)的差異

3.1 負(fù)荷分級(jí)要求差異

3.1.1用電負(fù)荷級(jí)別的定義

由于無(wú)法對(duì)所有的用電單元和用電設(shè)備都采取相同的供電措施，所以供配電設(shè)計(jì)需要對(duì)用電單位和用電設(shè)備進(jìn)行負(fù)荷分級(jí)。

我國(guó)在JGJ 16-2008《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》中對(duì)民用建筑中用電負(fù)荷的分級(jí)有明確規(guī)定。規(guī)定是沿用前蘇聯(lián)的做法，按用電單位或用電設(shè)備突然中斷供電所導(dǎo)致后果的危險(xiǎn)性和嚴(yán)重程度，把用電負(fù)荷由高到低共劃分為一、二、三3個(gè)等級(jí)。其中，將中斷供電將造成人身傷亡；中斷供電將造成重大影響或重大損失；中斷供電將破壞有重大影響的用電單位的正常工作，或造成公共場(chǎng)所秩序嚴(yán)重混亂的用電負(fù)荷定義為一級(jí)負(fù)荷；將中斷供電將造成較大影響或損失；中斷供電將影響重要用電單位的正常工作或造成公共場(chǎng)所秩序混亂的用電負(fù)荷定義為二級(jí)負(fù)荷；而不屬于一級(jí)和二級(jí)的用電負(fù)荷則定義為三級(jí)負(fù)荷。

阿爾及利亞國(guó)家采用的現(xiàn)行設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是法國(guó)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，而在法標(biāo)中并沒(méi)有對(duì)用電負(fù)荷等級(jí)劃分的明確規(guī)定。因此在設(shè)計(jì)項(xiàng)目的過(guò)程中，根據(jù)建筑物的類別和與項(xiàng)目監(jiān)理的溝通，最終參考我國(guó)規(guī)范要求對(duì)用電負(fù)荷進(jìn)行負(fù)荷分級(jí)。

3.1.2住宅建筑中不同等級(jí)用電負(fù)荷的劃分

在我國(guó)，根據(jù)GB 50016-2014《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》住宅建筑分為三類，分別是一類高層住宅建筑，二類高層住宅建筑以及多層住宅建筑。其中建筑高度大于54m的住宅建筑(包括設(shè)置商業(yè)服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)的住宅建筑)為一類高層建筑；建筑高度大于27m但不大于54m的住宅建筑(包括設(shè)置商業(yè)服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)的住宅建筑)為二類高層建筑；建筑高度不大于27m的建筑(包括設(shè)置商業(yè)服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)的住宅建筑)為多層住宅建筑。對(duì)于不同建筑等級(jí)的住宅建筑的用電負(fù)荷，JGJ 242-2011《住宅建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》也對(duì)其負(fù)荷等級(jí)進(jìn)行了明確劃分。

阿爾及利亞采用法國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，法國(guó)標(biāo)準(zhǔn)并未對(duì)住宅建筑等級(jí)進(jìn)行詳細(xì)劃分，但法國(guó)高層建筑IGH規(guī)范(IGH-Immeuble de grande hauteur Arrêté du 18 octobre 2012—Code de la construction et de l’habitation(Fran?ais))中對(duì)高層建筑的劃分進(jìn)行了規(guī)定，其中規(guī)范中規(guī)定建筑高度為50m及以上的住房建筑為高層建筑。

表2列舉了本文所引用的國(guó)內(nèi)外兩個(gè)工程實(shí)例中住宅建筑內(nèi)的用電設(shè)備的負(fù)荷等級(jí)。北京市某保障性住房項(xiàng)目中的3棟住宅樓的高度均超過(guò)了54m，按照國(guó)內(nèi)相關(guān)規(guī)范規(guī)定，3棟住宅樓全部為一類高層建筑，因此建筑內(nèi)各用電設(shè)備的負(fù)荷等級(jí)理應(yīng)按照國(guó)家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定執(zhí)行。安納巴某住宅項(xiàng)目中，1＃和2＃住宅樓建筑高度為33m，3＃住宅樓的建筑高度為48.75m，依據(jù)當(dāng)?shù)夭捎玫姆?biāo)，3棟住宅樓均不屬于高層建筑，但若按照國(guó)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看，3棟住宅樓的建筑高度均已滿足二類高層的標(biāo)準(zhǔn)，由于法標(biāo)中未詳細(xì)規(guī)定建筑物內(nèi)用電設(shè)備的負(fù)荷等級(jí)，因此在與項(xiàng)目監(jiān)理溝通，意見(jiàn)達(dá)成一致之后，決定把建筑內(nèi)各用電設(shè)備的負(fù)荷等級(jí)按照國(guó)內(nèi)二類高層住宅建筑的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)劃分。

不同建筑等級(jí)的住宅建筑內(nèi)用電負(fù)荷等級(jí)的劃分 表2

3.2 供電電源要求的差異

由于不同負(fù)荷等級(jí)的用電設(shè)備對(duì)供電可靠性的需求不同，因此不同負(fù)荷等級(jí)的用電設(shè)備對(duì)供電電源的要求也不同。

JGJ 16-2008《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》中對(duì)不同負(fù)荷等級(jí)用電設(shè)備的供電電源進(jìn)行了明確要求，一級(jí)負(fù)荷應(yīng)由雙重電源供電，當(dāng)一路電源發(fā)生故障時(shí)，另一路電源不應(yīng)同時(shí)受到損壞。二級(jí)負(fù)荷應(yīng)由兩回線路供電，在負(fù)荷較小或地區(qū)供電條件困難時(shí)，二級(jí)負(fù)荷可由一回路6kV及以上的專用架空線路供電。可見(jiàn)我國(guó)對(duì)一級(jí)負(fù)荷和二級(jí)負(fù)荷供電電源的要求還是要保證有兩路外電源引入。只是對(duì)于一級(jí)負(fù)荷，這兩路外電源必須是兩個(gè)相互獨(dú)立的電源，可以來(lái)自兩個(gè)不同的發(fā)電廠或區(qū)域變電站，也可以其中一路來(lái)自區(qū)域變電站，另一路來(lái)自自備發(fā)電設(shè)備。對(duì)于二級(jí)負(fù)荷，這兩路外電源可以來(lái)自兩個(gè)不同的區(qū)域變電站，也可以來(lái)自同一個(gè)區(qū)域變電站的兩段不同母線；如果外電源僅有一路且是電纜線路時(shí)，也應(yīng)設(shè)置自備發(fā)電設(shè)備來(lái)保證對(duì)第二路電源的需求。

在本文引用的工程實(shí)例中，根據(jù)工程所在地區(qū)供電部門提供的高壓供電方案，北京市某保障性住房項(xiàng)目由地塊周邊開(kāi)閉站引來(lái)兩路10kV電纜線路，開(kāi)閉站的兩路10kV電源分別引自開(kāi)陽(yáng)里和草橋兩個(gè)不同的區(qū)域變電站，滿足規(guī)范對(duì)一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷用電設(shè)備的供電要求。

安納巴某住宅項(xiàng)目中，用電設(shè)備最高負(fù)荷等級(jí)為二級(jí)負(fù)荷，根據(jù)業(yè)主提供的市電電源引入條件，只能為本項(xiàng)目提供一路10kV電纜線路，且當(dāng)?shù)毓╇姴⒉皇址€(wěn)定，因此為保證二級(jí)負(fù)荷供電電源的要求，在最初設(shè)計(jì)中，根據(jù)二級(jí)負(fù)荷的容量設(shè)置了一臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組，出于對(duì)造價(jià)的考慮和柴油機(jī)專業(yè)操作和維護(hù)保養(yǎng)技術(shù)人才的缺少，業(yè)主最終取消了柴油機(jī)的設(shè)置，當(dāng)?shù)卣J(rèn)為，一路外電源的情況下由兩臺(tái)變壓器不同低壓母線段提供的兩回路電源也可視作二級(jí)負(fù)荷的雙路電源。

4 供電部門與用戶產(chǎn)權(quán)分界的差異

產(chǎn)權(quán)分界點(diǎn)是指供電部門與用戶電氣設(shè)備的維護(hù)管理范圍按產(chǎn)權(quán)歸屬劃分的分界點(diǎn)。在我國(guó)，供電部門與電力用戶尤其是居民用戶之間，從中壓配電到低壓配電有著明確詳細(xì)的分界。

在北京市，對(duì)于居民住宅建筑，供電部門要求把居民用電負(fù)荷和非居民用電負(fù)荷分別設(shè)置變壓器和變配電室，為居民住宅樓的照明和動(dòng)力用電負(fù)荷供電的變配電室稱作低基變配電室，為地下車庫(kù)用電負(fù)荷、小區(qū)配套公建等非居民用電負(fù)荷供電的變配電室稱作高基變配電室。所謂的高基變配電室是指高壓管理用戶供電方案，也就是在配電室建成后高壓低壓都屬于用戶自行管理。而低基變配電室是指低壓管理用戶供電方案，則是在配電室建成后高壓低壓都屬于供電公司管理。

由于高基變配電室的高壓和低壓都是由用戶自行管理，所以在電纜引入高基變配電室前，供電部門要求設(shè)置電纜分界室做為供電部門與用戶之間的中壓分界點(diǎn)。低基變配電室低壓配電柜配出的電纜在進(jìn)入各居民住宅樓配電間前，供電部門則要求設(shè)置π接室做為低壓分界點(diǎn)。在北京市某保障用房項(xiàng)目中，根據(jù)項(xiàng)目規(guī)模和用電負(fù)荷的容量，分別設(shè)置了一個(gè)低基變配電室和一個(gè)高基變配電室。

安納巴當(dāng)?shù)毓╇姴块T并沒(méi)有把居民用電負(fù)荷和非居民用電負(fù)荷分設(shè)變壓器和變配電室的要求，安納巴住宅項(xiàng)目?jī)H設(shè)置了一個(gè)變配電室，變配電室內(nèi)設(shè)置了兩臺(tái)變壓器，居民用電負(fù)荷和非居民用電負(fù)荷共用這兩臺(tái)變壓器，變電室為業(yè)主自行管理，屬于自管變電室或高基變配電室。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)引用國(guó)內(nèi)外兩個(gè)工程實(shí)例，根據(jù)國(guó)內(nèi)外不同國(guó)家基本國(guó)情、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、人文背景、科學(xué)技術(shù)的發(fā)展水平、相關(guān)部門要求等因素分析闡述了國(guó)內(nèi)外對(duì)于住宅建筑電氣設(shè)計(jì)存在的部分差異。相信隨著工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的不斷積累和對(duì)國(guó)內(nèi)外項(xiàng)目設(shè)計(jì)之間差異的不斷總結(jié)，設(shè)計(jì)師會(huì)對(duì)國(guó)內(nèi)外項(xiàng)目的設(shè)計(jì)有更深一步的認(rèn)識(shí)和理解。