浅述当前住宅小区中的建筑电气设计

摘　要：随着当前社会经济的发展，过去那些小区住宅的建设已经远远不能满足当下业主的需求，对住宅中的电气功能和安全性提出了更高的要求。笔者结合自己多年工作经验，针对于建筑电气设计的一些规范及特点展开系统化论述，本文以此仅供参考。

关键词：住宅；建筑电气；配电系统 
1.用户负荷确定
　　原国家建设部会同有关部门和单位，制定了GB50096—1999《住宅设计规范》，把住宅套型分为1～4类，各套型的用电负荷见表1，但必须注意，该用电负荷标准为最低标准要求，应用时，可根据当地的实际情况制定相应的住宅建设标准。
　　住宅干线用电负荷宜采用需用系数K。计算，按接在同一相电源上的户数选取，依据参照文献[6]的推荐值，需用系数K；的选取可参照表2。
2.导线选择
　　过去我国电气设计片面强调节约用铜量、降低造价，造成线路设计容量偏低，制约居民用电的增加。
　　我国现在所用的导线载流量均由各导线制造厂商提供，与1EC 60364—5—523—1999所颁布的载流量相比高约20％，在设计中又往往忽视各回路并列暗敷时互相发热的影响。随着非线性负荷的家用电器逐渐普及，导线谐波电流日益增大，为减轻谐波电流影响，有效措施之一是采用较大截面线路以减少回路阻抗。
3.主干线敷设
　　目前，大多数小区都采用箱变放射式接线方式供电。电缆从箱变埋地(电缆深埋应不小于0．8m)至住宅配电箱，在进出口处穿钢管保护，从住宅配电箱按设计要求引入电源至用户配电箱。对于每户计量用电能表计箱的安装位置，通常有2种做法。第1种为集中设箱，在1层设一总表计箱，所有住户的电能表均安装于该总箱中，再以放射式引入各住户配电箱中。这种方式的优点是方便供电部门的抄、查表，能防止窃电，不足之处是表箱至用户配电箱线路较长，造成线路损耗大、维修不方便、施工麻烦。第2种为分层设箱，将每层用户的计量用电能表计箱设在楼梯间的公共部位，再用较短的进户线从各用户的电能表负荷侧引入到各用户配电箱中。这种方式优缺点正好与第1种相反。
4.用户配电箱配置
　　按《住宅设计规范》要求。用户配电箱应设置电源总断路器。该断路器应具有过载、短路等保护功能，并能同时断开相线和中性线(对单相进户而言)。回路断路器也应具有过载、短路等保护功能，并能同时断开相线和中性线。照明、厨房插座、卫生间插座、空调插座都应为单独一个回路(每个空调回路插座数量不宜超过2个，柜式空调回路插座独立1个)。方案1：漏电保护器(RCD)装在电源进线处，进行全面保护，经济实用，但缺点是当某处发生漏电时，全户断电。方案2：除照明回路不装漏电保护外，其他各回路都单独安装RCD，漏电保护动作时影响面较小，但该系统造价较高。方案3：除照明回路不装漏电保护外，其他各回路合用1只RCD。这里有2点值得商讨。
　　(1)在所有规范中没有明确规定空调回路是否要装RCD。有人认为空调室外机处于露天，下雨时因潮湿引起泄露电流较大，易造成RCD动作，且人遭电击机会很小，故不必安装RCD。但笔者认为，在以人为本的今天，安装RCD利大于弊(特别是底层的用户)。
　　(2)各插座回路共用1个RCD还是各回路单独安装。这主要涉及工程造价与供电的可靠性、检修方便2个方面。每一回路加装RCD，供电可靠性高。但造价较高，配电箱体积也较大。所有插座回路共用1个RCD，工程造价低了。配电箱体积也小了，但若有漏电动作时，检修查找较困难；另外，电器均有正常的泄露电流，若各回路的正常泄露电流之和大于RCD的50％J△订，则该供电回路无法正常工作。
　　综上所述。笔者认为配电系统可采用如图2所示最优方案，其既能降低工程造价，又能克服以上弊端，但在应用中还应视实际需求进一步优化。
5.室内插座配置
　　对于插座位置的设计与安装，有以下3点必须注意：
　　(1)客厅、卧室和餐厅一般设两、三极组合插座(10A)，安装高度为距地0．3m，卫生间内设防水防溅带开关组合插座(10A)，安装高度为距地1．8m，洗衣机为单相三极防溅带开关插座(10A)，安装高度为距地1．6m；厨房间按功能区划分，插座不能少于2组。为防水防溅带开关组合插座(10A)，安装高度为距地1．6m。
　　(2)卧室一般为1．0～1．5匹壁挂式空调，因此要配单相三极带开关空调插座(16A)，安装高度为距地2．2m；客厅面积较大，一般为2～3匹机，住户可能用柜式机或壁挂式机，因此在设计时宜在0．3m与2．2m处各配一个单相三极带开关空调插座(16A)，计算时作为一个负荷。
　　(3)当长时间家里没人照看时，从安全用电的角度，宜把住宅内的电源切断。但冰箱(柜)是一种特殊家用电器，不能停电，因此，冰箱(柜)的插座宜单独成1个回路。
6.配电系统接地制式
　　按照《住宅设计规范》中的规定，住宅小区供电系统应采用TN—S或TN—C-S系统接地方式供电。
　　TN—C-S系统在住宅小区内可以使用，但不推荐使用。因为在电源进住宅楼前将PEN线作重复接地后，分为PE线与N线，而PEN线中的工作电流(三相不平衡电流或故障电流)常会使PEN线带电位，不利于安全，也会对一些敏感的家用电器(如电子设备)产生干扰。
　　TN-S系统的PE线与N线从电源侧就始终分开，接地故障电流以PE线为返回电源的通路，短路电流较大，可用熔断器、断路器来切断电源，防止电击事故。但PE线在安全系统范围内连通，一旦某住宅楼出现故障电压，该故障电压就可能沿PE线传至另外几处住宅楼，如果另外几处住宅楼内未做总等电位联结，则有可能发生电击事故。
　　可见，TN—S、TN—C-S接地系统各有特点，决不能断定哪个系统优于其他系统。在工程设计中。应当按照当地供电部门的要求及住宅小区的实际供电系统来选择合适的接地形式。
　　住宅小区建筑物无论采用何种接地形式，在住宅楼内都必须做等电位联结，并与漏电保护装置正确配合使用，这样才能有效防止触电和电击事故的发生，并提高安全用电水平。
7.住宅楼内的等电位联结
　　住宅楼的人身安全保护，通常采用等电位联结和RCD配合使用。实际上，RCD仅是防止电击事故的补充，只有与等电位联结相结合使用，才能达到最佳效果。
　　总等电位联结可以大幅度地降低接地故障情况下人体所遭受的接触电压，减少电击伤亡。由于淋浴使人体电阻降低，沿金属管道引入浴室的几十伏电压，足以使人发生心室纤维性颤动而死亡，故浴室内还需做局部等电位联结。国际电工委员会(IEC)把浴室列为电击危险性大的特殊场所。
　　有一点要注意：等电位联结不一定要接地，而通常的安全接地也是等电位联结，这是以大地作为参考电位的大范围内的等电位联结。根据理论分析，等电位联结作用范围越小，电气上越安全。在住宅楼范围内作等电位联结，其效果远胜于单纯的接地。
8.防雷
　　屋顶沿女儿墙设置避雷带，故凡高于女儿墙的地方均应装设避雷带，屋顶上的通气管等其他管道及金属导电体、装设物应与避雷带可靠连接。避雷带引下线与结构柱内主筋绑扎或焊接。建筑物采用桩基的可利用桩基作接地体，利用天然地基设置人工接地体。值得注意的是，住宅建筑物是做等电位联结的，所以，防雷接地与安全接地可共用接地装置。
9.结束语
　　住宅建筑的电气设计是一项繁杂而庞大的系统工程，本文只是简述了一些基本内容和规范要求，对于其他内容(如住宅建筑电气节能设计、智能化设计、卫生间局部等电位联结等)均未涉及。要将住宅建筑的电气设计做到尽可能完美，需要不断探索。