住宅小區(qū)電氣設計實踐

郭晉川

中國石油集團工程設計有限責任公司西南分公司，四川成都 610041

1 工程概述

某小區(qū)總建筑面積139 506m2。本次初步設計共包括地下車庫和8棟住宅建筑。其中1#樓為一類高層商住樓，2#樓，3#樓，4#樓，7#樓，8#樓為一類高層住宅樓，5#樓為二類高層住宅樓，6#樓為多層住宅樓，本小區(qū)住宅總戶數(shù)為1 190戶。

2 電力負荷分級及計算

用電量指標依據(jù)《民用建筑電氣設計規(guī)范》和 《住宅設計規(guī)范》的規(guī)定，住宅每戶安裝功率6kW，躍層8kW，商鋪60W/m2。1#樓，2#樓，3#樓，4#樓，7#樓，8#樓及地下車庫的消防設備，消防電梯，應急照明，生活水泵為一級負荷；5#樓消防設備，消防電梯，應急照明為二級負荷；其余為三級負荷。經(jīng)計算，該小區(qū)用電負荷計算如下：1）總用電安裝功率8 553kW；其中：住宅7 160kW；非居462kW；動力751kW；商鋪180kW；2）住宅計算負荷：有功功率1 582kW；無功功率 812kVar；視在功率1 778kVA；自然功率因數(shù)：0.89 ；無功補償300kVar后，視在功率1 663kVA；功率因數(shù) 0.95；3）其它計算負荷：有功功率752kW；無功功率 570kVar；視在功率944kVA；自然功率因數(shù)：0.80 ；無功補償100kVar后，視在功率803kVA；功率因數(shù) 0.94；4）一級負荷為658kW，二級負荷為67kW。

另外，本小區(qū)在地下車庫設一座變電所，以滿足小區(qū)一級負荷的供電要求，本工程采用二路獨立10kV電源供電。由市網(wǎng)引來兩路10kV電源，考慮到各樓內用電設備大部分為單相負荷，變壓器宜采用D，Yn11接線組別。低壓母線均采用單母線分段并設母聯(lián)，相互備用和閉鎖。（變電所由供電局設計）。由兩臺500kVA變壓器向小區(qū)所有低壓動力、照明用電設備分別配電。由一臺2000kVA變壓器向小區(qū)的住宅樓配電。為保證一級負荷設備的供電要求，兩路高壓電源要求同時工作，互為備用及閉鎖。計費方式采用高供高計，并在低壓配電室實現(xiàn)動力與照明分別計量，非居與商業(yè)分別計量。

3 小區(qū)電力系統(tǒng)的設計

3.1 供配電系統(tǒng)設計

低壓系統(tǒng)采用放射式，鏈式配電系統(tǒng).變電所以放射形式向每棟住宅及地下車庫各分區(qū)供電，沿地下車庫電力橋架敷設至各單體建筑樓配電間，經(jīng)配電間中的總配電箱二次分配引至各樓電纜井。沿地下車庫電力橋架敷設至地下車庫各分區(qū)配電箱。住宅、商鋪等配電主干線采用ZR-YJV-1kV型電纜。地下室消防設備等配電主干線均采用NH-YJV-1kV型電纜。所有一，二級電力負荷均采用雙回路供電，并在末端進行自動切換。供給一，二級負荷的雙回路供電電纜在橋架上需用阻燃隔板分開。住宅每個單元設集中電表，每戶一表，均采用單相10(40)A有功電能表。戶內設配電箱，對照明、插座、衛(wèi)生間、廚房及空調分別回路供電。

大型設備配電采用控制柜落地安裝，其它設備配電控制箱均在設備機房掛墻安裝，箱底距地1.4m。消防設備的控制箱應有明顯的“消防”標志，并符合消防規(guī)范要求。潛污泵根據(jù)工藝專業(yè)要求實行自動控制。所有消防設備均可在消控室實現(xiàn)遠方控制和就地啟、停。發(fā)生火災時消控室可切斷有關區(qū)內的非消防電源和開啟應急照明。

3.2 照明系統(tǒng)設計

對于小區(qū)建筑的照明種類設有正常照明、應急照明和景觀照明。照度標準以地下室照度為75Lx；公共走廊照度為50Lx；設備機房為100Lx；商鋪照度為300Lx。光源、燈具選型：光源采用顯色性好、發(fā)光效率高、使用壽命長、色溫相宜、符合環(huán)保要求的光源。商鋪，地下室設備機房以高效節(jié)能熒光燈為主，因地下車庫頂板水暖設備管路較多，地下車庫燈具采用線槽燈。住宅因考慮裝修要求，設計僅預留燈具位置，衛(wèi)生間、廚房和陽臺應配防潮裸燈頭，具體燈型由住戶自定。在公共走廊、配電室、電梯機房、值班室、通風機房、疏散樓梯、電梯前室等處設有應急照明燈。安全出口設標志燈，應急疏散指示燈選用帶蓄電池應急燈。地下人防區(qū)內應急燈蓄電池工作時間不小于180分鐘，其它場所應急燈蓄電池工作時間不小于90分鐘。景觀照明根據(jù)建筑物的特點，在室外庭院設庭院燈，在道路兩側設道路照明。此項設計僅預留電源回路，配合景觀設計。

3.3 防雷與接地系統(tǒng)設計

根據(jù)本小區(qū)建筑物的特點和使用性質，小區(qū)建筑按三類防雷建筑物進行設防，在屋頂設避雷帶作為防直擊雷的接閃器。采用在屋角，女兒墻及屋檐等易受雷擊的部位敷設避雷帶，并在整個屋面組成不大于20m×20m的網(wǎng)格。利用結構柱內的主筋作引下線。利用結構基礎內鋼筋網(wǎng)作接地體。為防側擊雷，高度超過45m及以上的外墻上金屬構件，門窗等較大金屬物應與防雷裝置連結。豎向敷設的金屬管道及金屬物的頂部和底部應于防雷裝置連接。為防雷電波侵入，電纜進出線在進出端應將電纜的金屬外皮、鋼管等與電氣設備接地相連，在電源總進線高壓配電柜設置避雷器。為預防雷電電磁脈沖引起的過電流和過電壓，在低壓配電進線柜、弱電機房、屋面風機及景觀照明的配電箱處應設置電涌保護器（SPD）。

本工程各樓座低壓配電系統(tǒng)接地型式采用TN-S系統(tǒng)，凡正常不帶電所有電氣設備金屬外殼均應可靠接地。接地采用綜合接地系統(tǒng)，接地電阻不大于1歐姆。本工程采用總等電位連接，在變電所設總等電位連接端子；將樓內保護干線、設備進線總管、建筑物金屬構件等進行連接。弱電機房、電梯機房、住宅衛(wèi)生間等處設置局部等電位箱(LEB)。

3.4 人防配電系統(tǒng)設計

在地下室設人防發(fā)電站，內設一臺100kW的柴油機組，分別引電源至各人防分區(qū)作為戰(zhàn)時備用電源。人防內照明燈具和線路滿足平戰(zhàn)兩用功能。通往防護密閉門外的燈具供電線路加裝熔斷器保護。每個防護單元內設置通風方式信號裝置系統(tǒng)，并在最里一道密閉門內側，設置通風方式的燈箱和音響裝置。每個防護單元戰(zhàn)時人員主要出入口防護密閉門外側，設置有防護能力的音響信號按鈕。

3.5 火災自動報警及消防聯(lián)動控制系統(tǒng)

小區(qū)消控室設于1#樓一層，整個小區(qū)為一級保護對象。系統(tǒng)由帶聯(lián)動功能的火災自動報警控制器，火災應急廣播、消防電話、感煙探測器、感溫探測器、手動報警按鈕、消火栓按鈕、火災顯示盤、聲光報警器、輸入輸出模塊以及連接信號電纜導線等組成，整個系統(tǒng)為消防控制室集中控制方式。對主要消防設備消防泵、噴淋泵，送風機、排煙風機的控制既能實現(xiàn)自動控制亦可在消防控制室實現(xiàn)直接手動控制。消控室內設置直接報警的外線電話。

在變電所、風機房等處設消防專用電話。各層電梯前室設置帶電話插孔的手動報警按鈕。發(fā)生火災時消控室發(fā)出控制信號打開著火層及上下兩層的前室加壓送風閥，同時啟動前室加壓送風機。聯(lián)動關系，水流指示器和濕式報警閥同時動作啟動噴淋泵；消火栓按鈕動作啟動消火栓泵；發(fā)生火災時，啟動相關的防排煙系統(tǒng)投入運行。電纜線槽內設纜式定溫探測器。

3.6 綜合布線系統(tǒng)設計

在地下車庫設小區(qū)弱電間，由弱電間引電纜至各樓，小區(qū)每套住宅內設壁龕式戶內配線箱。根據(jù)本小區(qū)特點，每戶按2部電話統(tǒng)計，并計入商業(yè)及服務部門的電話需求，安裝電話約為2 500部。綜合布線系統(tǒng)語音主干線采用25對大對數(shù)電纜，數(shù)據(jù)主干線采用多模光纜，由設在電信井的綜合布線分配線架引出，以放射方式向每戶內配線箱敷設二根4對六類非屏蔽雙絞線，再由戶內配線箱敷設管線至各信息插座。對于商鋪可根據(jù)二次裝修設計具體布線，本設計僅預留管路。建立小區(qū)局域網(wǎng)，采用綜合布線系統(tǒng)以滿足住戶對電話、數(shù)據(jù)、圖像等多媒體的服務需求。實現(xiàn)光纖到樓，六類八芯非屏蔽雙絞線到桌面，并按需要可建立小區(qū)視頻點播、信息綜合服務等功能。

3.7 電氣節(jié)能

針對電氣節(jié)能成為當前電氣設計的重要兼顧因素之一，本小區(qū)選用低損耗、低噪聲的節(jié)能變壓器。變壓器0.4kV低壓側設電容器補償，以減少無功損耗。照明光源和燈具采用高效節(jié)能型熒光燈和電子節(jié)能燈。在住宅的公共走道、走廊、樓梯間除電梯廳和火災應急照明外，均安裝節(jié)能型 自熄開關。大功率水泵設置變頻軟啟動、生活水泵設置變頻控制系統(tǒng)，以節(jié)約能源。

4 結論

隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展，人民生活水平得到極大的提高，各類家用電器逐漸增多，特別是空調、LED液晶電視等大功率電器進入普通家庭，使住宅設計由原來純照明向多功能的方向發(fā)展。因此，設計者應該結合實際，從多方面考慮小區(qū)的用電需求，使小區(qū)的供電穩(wěn)定，順暢。

[1]曹杰，黃淑芹.新建住宅小區(qū)供電方案的優(yōu)化設計[J].電力需求側管理，2008(3)：118-119.

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[3]徐晶.現(xiàn)代住宅小區(qū)電氣設計[J].黑龍江科技信息，2011(4)：11-15.