高層住宅小區電氣設計-千島湖某小區設計實踐

洪哲

摘 要：當前社會下，由于土地的稀缺、人口的增長速度快、城市人口加劇，住宅建筑普遍以高層住宅為主，高層住宅小區的供配電安全性、可靠性、靈活性，對整個小區的質量、正常運營起著舉足輕重的作用。因此，筆者以工作中參與的一個實際項目為例，對小區的電氣設計，進行一次系統的闡述。

關鍵詞：高層住宅小區;配電設計;防雷接地設計

1. 工程概況及設計要求

該房地產項目（珍珠半島C-04-02/03/04地塊），總建筑面積為188126.99平方米，由一棟33層高層住宅， 5棟31層高層住宅，1棟29層高層住宅（不含底部商鋪）、2棟18層帶底部商鋪的高層住宅樓，一座3層的幼兒園，2個2～3層沿街小商鋪，1棟5層沿街商鋪，2棟1層門衛，2棟開關站，1棟整體地下一層局部地下兩層地下車庫組成。該設計項目由設計方進行一次設計，需滿足相關規范要求、甲方提供的設計任務書，確保符合規范的前提下，便于管理和后期維護，提高電氣設計的經濟性與合理性。

2. 負荷分類與估算

負荷分類：該小區內，住宅包含一類高層住宅和二類高層住宅，其中一類高層的消防設備用電根據規范要求，確定為一級負荷;通信及安防電源，走廊公共照明，非消防電梯及非消防水泵，按一級負荷考慮。二類高層消防設備用電為二級負荷;通信及安防電源，走廊公共照明，非消防電梯及非消防水泵，按二級負荷考慮。地下機動車庫，根據建筑提資，停車位數超過了300輛，則把其劃分I類汽車庫，其消防設備用電（疏散照明、消火栓泵、噴淋泵、排煙風機、消防正壓風機、火災報警電源），生活水泵為一級負荷，安防及通信電源按一級負荷考慮，其余為三級負荷。

負荷估算：住戶按50W/m2，商業按120 W/m2，地下室15W/m2，配套及服務用房80W/m2，幼兒園80W/m2，則安裝功率統計如下：

1）住宅部分，安裝功率為10232KW。

2） 獨立商業及配套服務用房，安裝功率為1586KW。

3） 幼兒園，安裝功率為199KW。

4） 地下車庫，安裝功率為750KW。

則住宅小區總安裝功率為14226KW，變壓器安裝容量為12092KVA。

3. 10KV高壓供電系統

根據杭州市規范，《住宅工程戶內外配電設計技術規定（試行）CHS01-2013》，因該小區總建筑面積大于10萬平方，且小于20萬平方，在地上設置2座10KV開閉所（貼鄰設置），每個開閉所尺寸為6x10x4.5（長x寬x高），梁底凈高（含電纜溝）4.5m。經與本地供電局溝通后，每座開閉所由當地供電局，供給的2路10KV電源進線，因為本項目中，不存在一級負荷中特別重要的負荷，故該2路電源已經可以滿足一負荷的供電要求。該兩條進線均引自附近千島湖大道，使用10KV鎧裝電力電纜直埋，引入開閉所，從兩座開閉所采用10KV鎧裝電力電纜以直接埋地的形式，引至各公用變電站或專用變電站。

因住宅小區內有不同性質的用電，需引自不同種類變電站，住戶用電引自公用變電站，住宅內公共場所的用電（電梯，地下潛水泵等）、商業、地下機動車庫等用電引自專用變電站。

在小區設5座專用變電站，（因當地規范要求，專用變電站內變壓器每臺最大不宜超過1000KVA），每座變電站內設置2x800KVA干式變壓器。區內設2座公用變電站，每座變電站內設置兩個400KVA的干式變壓器。另外，經與當地供電部門溝通后，在幼兒園附近設一座200KVA專用箱變，供幼兒園用電。交流380V/220V電源，自變電站以鎧裝電纜，埋地形式到每棟建筑或室外電纜分支箱。

4. 220/380V低壓配電系統及計量

根據負荷的性質對所有的電力設備進行分類，選用樹干式、放射式或混合式供電。下面主要對住宅和地下機動車庫的配電方案，進行概述：住宅的配電方案為，以1#樓為例，1#樓地上30層，地下一層，其中1層、二層為商業，共兩個單元，西單元每層4戶，2戶8KW/戶計，2戶12KW/戶計，東單元與西單元為鏡像關系，以西單元為例，在一層設置強電間，地下室及地上部分，每層均設置強電井道。采用2臺安全型固定式動力柜供電給住宅的公共部分，2臺電纜分支箱供住戶用電，住宅住戶配電干線采用2條插接式母線。在奇數層強電井道集中設置電表，負責本層及上層的住戶電表計量，共8戶，則該電表為單相九表位的模塊式電表（其中預留一個遠程抄表表位），每個住戶總進線均引自本層強電井道，住戶配電箱的總進線處的斷路器，需帶有帶自復式過欠壓保護功能;另外，采用1臺電纜分支箱供底部商業用電，在供電給每戶商鋪時，需注意每戶商鋪的總進線均避免穿越另外一家商鋪。否則，會引自該家后期裝修時的電纜分界不明確;地下機動車庫共分為14個防火分區，以供電半徑不超過150米為大原則下，在地下車庫設3座配電間，分別供防火分區1～5、防火分區6～11、防火分區12～14的用電設備。以配電間1為例，其內設置4臺安全型固定柜，共1AA1～1AA4四臺配電柜，1AA1柜帶排煙風機等動力用電，1AA2柜帶應急照明和普通照明，其中普通照明和應急照明保護開關之間，以防火擋板作為分隔。另外1AA3、1AA4柜作為上述2個柜子的備用柜，確保可以滿足一級負荷中的消防負荷的最末端切換。

住戶每戶單獨裝設計量表計，一戶一表，每戶用電容量小于或等于12KW時采用單相供電，大于等于12KW時采用三相供電，電表集中設在每層強電井道內;住宅公用部分用電（走道照明，地下室排污泵、電梯等）設低壓計量表，電表設在每個單元的低壓配電間內;每間商鋪及服務配套設施（物業用房等）單獨裝設表，設集中計量標間;幼兒園低壓總進線處設電表總計量（電表由供電局提供），并設分項計量系統，將照明、空調、廚房用電、安保用電等進行分項計量。

5. 照明設計

正常的照明電源電壓為220V。照度設計，按照最新規范《建筑照明設計標準》控制。另外設計過程中，還有需要特別注意的幾點：

1）在地下室公共走道內，采用節能自熄開關，電梯前室采用一般開關。

2） 疏散走道及疏散樓梯間設置應急疏散指示燈，由于本項目中， 包含一類高層和二類高層。根據《民用建筑電氣設計規范》，二類高層住宅，用來疏散的樓梯間可以省去疏散指示標志，而一類高層是必須要設的。

3）每個住宅單體，一層的入戶門廳，至少設置一個殘疾人開關，控制燈具的開關。

6. 防雷接地與安全

該小區內高層住宅建筑防雷為二類防護等級，幼兒園及獨立商業建筑（該兩種性質建筑，均屬于人員密集場所）按二類防雷考慮。在屋頂和女兒墻上，安裝25x4熱鍍鋅扁鋼的接閃帶。由于該小區宅為高層住宅，為防止側擊雷的侵害，故在30米及其以上每兩層的外墻上，鋼構架和混凝土的鋼筋相互連接，并與防雷引下線接通;利用主內主筋作為引下線，下端與接地體可靠焊接連通。所有暴露在屋頂上的金屬物體都應可靠焊接到接閃帶上，且不少于兩處;外墻內部和外部，敷設的金屬材質的管道的最上端和末端，采用兩根直徑不小于10mm鋼筋，與防雷裝置不少于兩處可靠連接，作等電位連接。防雷接地裝置，應和一切進出建筑物的金屬管、電力電纜的金屬外殼等，作可靠的連接。

該工程的低壓故障保護采用TN-C-S系統。電源進戶處做PE線接地，三相四線制配電，專設PE線，小區每個建筑的各種形式的接地，共用一個接地體。接地體利用基礎的結構鋼筋網，接地的電阻不超過1歐。所有建筑物必須在總進線處總等電位聯接，洗手間要做局部等電位連接。

7. 火災自動報警系統

根據最新的《建筑設計防火設計規范》，由于該小區住宅單體地下室、地下機動車庫，存在需要報警且同時需要聯動的自動消防設備。獨立商業、幼兒園均屬于應做火災自動報警系統的場所，根據《火災自動報警設計規范》，在該小區設置消防控制室，在地下機動車庫（與小區弱電機房合用，該房間10米范圍內有直通室外的樓梯）設消防控制室，在每個單體每層設置弱電井道，由消防控制室通過地下機動車庫穿防火線槽，引至每個單體的火災自動報警分機，每個分機再引至本單體每層的火災自動報警接線箱。

由于存在需要聯動的排煙風機，正壓風機等自動消防設備，本項目采用集中報警系統，每條回路總線帶200點位，每個短路隔離器所帶點位數量不能超過32點;當出現回路總線穿過不同防火分區情況下，回路總線需通過額外安裝短路隔離器，使兩個防火分區保持相對的獨立性，需聯動控制的排煙風機，正壓風機等，它們的觸發信號要收集兩個相對獨立的警報裝置，符合“與”邏輯組合。安裝火災自動報警線路在敷設時，不得將不一樣電壓的導線穿入同一根管內。

8. 結語

由于該項目在當地的特殊性，弱電設計由當地的通信、有線電視、安防有關部門，進行設計，故在此不再闡述。總之，高層住宅小區，電氣設計在其中起著舉足輕重的作用，隨著城市化的快速發展，電氣設計也會跟著時代不斷地向前發展。作為一個電氣設計師，本人也會以積極開放的態度，遵守嚴謹的設計標準，做好自己的本職工作，為小區的電氣正常運行，打下一份堅實的基礎，出自己的一份微薄之力。

參考文獻：

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