探討多層建筑電氣設計的常見問題
探討多層建筑電氣設計的常見問題
摘要：本文系統(tǒng)地闡述了多層建筑的電氣設計的規(guī)范及內容，著重提出了在設計中應注意的常見問題，并提出解決方案，僅供參考。
關 鍵 詞：多層建筑；電氣設計；弱電系統(tǒng)
Abstract: This paper systematically expounded the specification of the multi-storey building electrical design and content, the focus should be noted that in the design of a common problem, and propose solutions for reference only.
Keywords: multi-storey building; electrical design; weak systems
中圖分類號： F416 文獻標識碼： A 文章編號：
隨著生活水平的不斷提高，人們對建筑電氣的設計要求越來越高。多層建筑的電氣設計，總體上應滿足舒適、安全、可持續(xù)的要求�，F(xiàn)對多層住宅建筑電氣設計的常見問題提出一些看法，以供參考。
一 用電負荷確定
用電負荷是指每戶的用電計算負荷,《住宅設計規(guī)范》 GB50096-2011（2012年4月1日起執(zhí)行）中規(guī)定：“每套住宅的用電負荷應根據(jù)套內建筑面積和用電負荷計算確定，且不應小于2.5kW”。這個“2.5kW”為規(guī)范提出必須達到的下限值。隨著人民生活水平的不斷提高，家用電器的迅速發(fā)展，每套住宅的負荷標準最低也已經(jīng)達到4KW。根據(jù)現(xiàn)階段家庭實際用電情況，并為今后發(fā)展留有余地，設計時小戶型住宅(60m2 以內)取4KW/戶,中戶型住宅(60～100m2 )取6KW/戶，大戶型住宅(100m2 以上)取8KW/戶。
二 電源的引入
按照《住宅設計規(guī)范》中的規(guī)定，住宅小區(qū)供電系統(tǒng)應采用TN-S或TN-C-S系統(tǒng)接地方式供電。
TN-C-S系統(tǒng)在住宅小區(qū)內可以使用，但不推薦使用。因為在電源進住宅樓前將PEN線作重復接地后，分為PE線與N線，而PEN線中的工作電流(三相不平衡電流或故障電流)常會使PEN線帶電位，不利于安全，也會對一些敏感的家用電器(如電子設備)產(chǎn)生干擾。
TN-S系統(tǒng)(如圖1所示)的PE線與N線從電源側就始終分開，接地故障電流以PE線為返回電源的通路，短路電流較大，可用熔斷器、斷路器來切斷電源，防止電擊事故。但PE線在安全系統(tǒng)范圍內連通，一旦某住宅樓出現(xiàn)故障電壓，該故障電壓就可能沿PE線傳至另外幾處住宅樓，如果另外幾處住宅樓內未做總
等電位聯(lián)結，則有可能發(fā)生電擊事故。可見，TN-S、TN-C-S接地系統(tǒng)各有特點，決不能斷定哪個系統(tǒng)優(yōu)于其他系統(tǒng)。在電氣工程設計中。應當按照當?shù)毓╇姴块T的要求及住宅小區(qū)的實際供電系統(tǒng)來選擇合適的接地形式。
電源系統(tǒng)接地金屬外殼
圖1TN-S系統(tǒng)
住宅小區(qū)建筑物無論采用何種接地形式，在住宅樓內都必須做等電位聯(lián)結，并與漏電保護裝置正確配合使用，這樣才能有效防止觸電和電擊事故的發(fā)生，并提高安全用電水平。
三．住宅配電箱的設置
在住宅配電箱（分戶箱）進線端應裝設短路、過負荷和過、欠電壓保護電器。 其中過、欠電壓保護電器應為自恢復式。住宅電源總斷路器應具有過載、短路等保護功能，并能同時斷開相線和中性線。回路斷路器也應具有過載、短路等保護功能，并能同時斷開相線和中性線。照明、一般插座、廚房插座、衛(wèi)生間插座、空調插座都應為單獨一個回路(每個空調回路插座數(shù)量不宜超過2個，柜式空調回路插座獨立1個）。家用電器回路或插座回路應設置剩余電流動作保護。
用戶配電箱系統(tǒng)設計主要采用如圖2所示的3種方案。方案1：漏電保護器(RCD)裝在電源進線處，進行全面保護，經(jīng)濟實用，但缺點是當某處發(fā)生漏電時，全戶斷電。方案2：除照明回路不裝漏電保護外，其他各回路都單獨安裝RCD，漏電保護動作時影響面較小，但該系統(tǒng)造價較高。方案3：除照明回路不裝漏電保護外，其他各回路合用1只RCD。這里有2點值得商討。
（1）壁掛式分體空調回路是否設置RCD？《住宅建筑電氣設計規(guī)范》 JGJ 242-2011(2012年4月1日起執(zhí)行)中8.4.4條：柜式空調的電源插座回路應裝設剩余電流動作保護器，分體式空調的電源插座回路宜裝設剩余電流動作保護器。而其它規(guī)范《民用建筑電氣設計規(guī)范》 JGJ 16-2008中8.4.4條： “...除壁掛式空調器的電源插座回路外，其他電源插座回路均應設置剩余電流動作保護器�！� 有人認為分體式空調的供電回路及設備一般人都難以觸及，人遭電擊機會很小，故不必安裝RCD以節(jié)約成本。但是空調室外機處于露天，在南方地區(qū)雨水較多、空氣潮濕容易引起泄露電流較大，并對檢修的工人有較大的危險性。所以筆者認為，分體空調回路安裝RCD利大于弊。
(2)各插座回路共用1個RCD還是各回路單獨安裝。這主要涉及工程造價與供電的可靠性、檢修方便2個方面。每一回路加裝RCD，供電可靠性高。但造價較高，配電箱體積也較大。所有插座回路共用1個RCD工程造價低了，配電箱體積也小了，但若有漏電動作時，檢修查找較困難；另外，電器均有正常的泄露電流。
圖2 用戶配電箱系統(tǒng)設計
綜上所述。筆者認為配電系統(tǒng)可采用如圖3所示最優(yōu)方案，其既能降低工程造價，又能克服以上弊端。在筆者承擔設計的長沙市開福區(qū)萬科城項目中的多層住宅入戶配電箱就是采用如圖3所示的方案，并在成本、箱體空間控制上到了萬科集團的好評。但如圖3所示方案在工程應用中還可視實際需求進一步優(yōu)化。
圖3 配電系統(tǒng)最優(yōu)方案
四 弱電系統(tǒng)
住宅工程設計中電話、電視、網(wǎng)絡入戶也成為必不可少的內容。對于多層住宅，每套住宅應設弱電箱一個。住戶弱電箱系統(tǒng)圖實例如圖4所示。
此外，電源插座與電視、電話等弱電插座間的距離有關的電氣設計標準中均無明確的規(guī)定，為了避免干擾，建議電源插座與電視、電話等弱電插座間的距離為300～500mm。強、弱電線路不應同管路敷設。
圖4住戶弱電箱系統(tǒng)圖
五 防雷及接地
對于多層住宅而言，一般均為三級防雷建筑物，利用建筑物內結構鋼筋作為防雷裝置就可以滿足防雷的要求，不需要另設防雷裝置，而且較為經(jīng)濟實用，是目前較為普遍的做法。
為防雷電波入侵，對電纜進出線，在進出端將電纜的金屬外皮、電纜進出建筑物的保護鋼管應可靠接地；對低壓架空進出線，應在進出端裝設避雷器并與絕緣鐵角可靠接地。
此外，整個建筑應進行總等電位聯(lián)接，這樣一方面可以使外露可導電部分、裝置外可導電部分與地面的電位趨于接近，另一方面可降低或消除來自外部竄入建筑物電氣裝置內的危險電壓。
六 結語
以上為筆者在多年的設計工作中發(fā)現(xiàn)的多層建筑設計常見問題，具有普遍性，其實稍加注意都可避免。設計文件是工程建設的主要依據(jù)，設計質量是決定工程質量的首要環(huán)節(jié)。遵循經(jīng)濟性、可靠性、靈活性、安全性的電氣設計原則，提交合格的設計文件，是每位電氣設計工作者的共同責任。
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注：文章內所有公式及圖表請以PDF形式查看。
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