探讨多层建筑电气设计的常见问题
探讨多层建筑电气设计的常见问题
摘要：本文系统地阐述了多层建筑的电气设计的规范及内容，着重提出了在设计中应注意的常见问题，并提出解决方案，仅供参考。
关 键 词：多层建筑；电气设计；弱电系统
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
中图分类号： F416 文献标识码： A 文章编号：
随着生活水平的不断提高，人们对建筑电气的设计要求越来越高。多层建筑的电气设计，总体上应满足舒适、安全、可持续的要求。现对多层住宅建筑电气设计的常见问题提出一些看法，以供参考。
一 用电负荷确定
用电负荷是指每户的用电计算负荷,《住宅设计规范》 GB50096-2011（2012年4月1日起执行）中规定：“每套住宅的用电负荷应根据套内建筑面积和用电负荷计算确定，且不应小于2.5kW”。这个“2.5kW”为规范提出必须达到的下限值。随着人民生活水平的不断提高，家用电器的迅速发展，每套住宅的负荷标准最低也已经达到4KW。根据现阶段家庭实际用电情况，并为今后发展留有余地，设计时小户型住宅(60m2 以内)取4KW/户,中户型住宅(60～100m2 )取6KW/户，大户型住宅(100m2 以上)取8KW/户。
二 电源的引入
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(如图1所示)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。在电气工程设计中。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。
电源系统接地金属外壳
图1TN-S系统
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。
三．住宅配电箱的设置
在住宅配电箱（分户箱）进线端应装设短路、过负荷和过、欠电压保护电器。 其中过、欠电压保护电器应为自恢复式。住宅电源总断路器应具有过载、短路等保护功能，并能同时断开相线和中性线。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、一般插座、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）。家用电器回路或插座回路应设置剩余电流动作保护。
用户配电箱系统设计主要采用如图2所示的3种方案。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）壁挂式分体空调回路是否设置RCD？《住宅建筑电气设计规范》 JGJ 242-2011(2012年4月1日起执行)中8.4.4条：柜式空调的电源插座回路应装设剩余电流动作保护器，分体式空调的电源插座回路宜装设剩余电流动作保护器。而其它规范《民用建筑电气设计规范》 JGJ 16-2008中8.4.4条： “...除壁挂式空调器的电源插座回路外，其他电源插座回路均应设置剩余电流动作保护器。” 有人认为分体式空调的供电回路及设备一般人都难以触及，人遭电击机会很小，故不必安装RCD以节约成本。但是空调室外机处于露天，在南方地区雨水较多、空气潮湿容易引起泄露电流较大，并对检修的工人有较大的危险性。所以笔者认为，分体空调回路安装RCD利大于弊。
(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。
图2 用户配电箱系统设计
综上所述。笔者认为配电系统可采用如图3所示最优方案，其既能降低工程造价，又能克服以上弊端。在笔者承担设计的长沙市开福区万科城项目中的多层住宅入户配电箱就是采用如图3所示的方案，并在成本、箱体空间控制上到了万科集团的好评。但如图3所示方案在工程应用中还可视实际需求进一步优化。
图3 配电系统最优方案
四 弱电系统
住宅工程设计中电话、电视、网络入户也成为必不可少的内容。对于多层住宅，每套住宅应设弱电箱一个。住户弱电箱系统图实例如图4所示。
此外，电源插座与电视、电话等弱电插座间的距离有关的电气设计标准中均无明确的规定，为了避免干扰，建议电源插座与电视、电话等弱电插座间的距离为300～500mm。强、弱电线路不应同管路敷设。
图4住户弱电箱系统图
五 防雷及接地
对于多层住宅而言，一般均为三级防雷建筑物，利用建筑物内结构钢筋作为防雷装置就可以满足防雷的要求，不需要另设防雷装置，而且较为经济实用，是目前较为普遍的做法。
为防雷电波入侵，对电缆进出线，在进出端将电缆的金属外皮、电缆进出建筑物的保护钢管应可靠接地；对低压架空进出线，应在进出端装设避雷器并与绝缘铁角可靠接地。
此外，整个建筑应进行总等电位联接，这样一方面可以使外露可导电部分、装置外可导电部分与地面的电位趋于接近，另一方面可降低或消除来自外部窜入建筑物电气装置内的危险电压。
六 结语
以上为笔者在多年的设计工作中发现的多层建筑设计常见问题，具有普遍性，其实稍加注意都可避免。设计文件是工程建设的主要依据，设计质量是决定工程质量的首要环节。遵循经济性、可靠性、灵活性、安全性的电气设计原则，提交合格的设计文件，是每位电气设计工作者的共同责任。
参考文献：
[1]中国建筑技术研究院. 住宅设计规范 BG50096-2011[M]．北京:中国建筑工业出版社，2011
[2]中国建筑标准设计研究院. 住宅建筑电气设计规范 JGJ 242-2011.北京:中国建筑工业出版社，2011
[3]中国建筑东北设计研究院. 民用建筑电气设计规范 JGJ 16-2008 .北京:中国建筑工业出版社，2008
[4]戴瑜兴.民用建筑电气设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社，2002．
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