秦 凯 王雪娟

(军事科学院国防工程研究院，北京 100036)

我国20世纪的部分老旧住宅楼普遍存在保温性能差、抗震系数低、供电系统落后等缺点，这些缺点日益显著地影响着人们的生活和安全。各地政府和部门相继出台措施对老旧居民楼进行电气改造。旧楼电气改造的好坏直接关系到用户的用电安全。改造不得当，将会直接增加电气火灾发生的可能性与危险性，严重威胁住户的生命与财产安全，因此必须引起足够的重视。但是由于种种原因老旧住宅楼的电气改造往往给人一种无从下手，难抓要点的感觉。本文就老旧住宅电气改造设计经常遇到的问题及对策论述如下，希望能抛砖引玉，给出一些实际可行的改造方案。

1 配线线径偏小

老旧住宅楼的改造首先要考虑现有的进楼及进户电缆是否还能满足居民的日常现状，是否符合现行相关规范的要求，同时还要为远期负荷留有充足的余量。二十世纪八九十年代的老楼进户电缆线径普遍偏小。当初的标准：每户面积40 m2～60 m2容量为2 kW，每户面积60 m2～90 m2容量为3 kW。随着现代生活中各种家用电器使用的增加，现有容量已远远不能满足人民生活需求。如表1所示为日常生活中用电电器容量参考值。

表1 用电量参考值

由表1可看出，居民家用电器多在1.0 kW～2.0 kW，一般为两件家用电器同时工作。用电高峰时段，每户用电量至少都在3 kW以上。北京市对于住宅的用电负荷做出规定：40 m2～70 m2为4 kW；70 m2～100 m2为6 kW。并且还要求远期用电负荷每户不小于10 kW，当住户面积不确定时取50 W/m2～60 W/m2。

另外老旧住宅户内的电线线径也普遍偏小，造成这种现状的原因除了当初设计对远期负荷估计不足以外，还存在原材料供应困难等其他原因。如笔者设计改造的某住宅楼为80年代建筑，照明与插座共用一个回路，配电回路截面为1.5 mm2，已经不能满足现在居民用电需求。配线线径偏小成为影响供电能力和电能质量的主要因素。线路截面过小不仅会使配电回路不能承受大负荷用电量，还因其电路阻抗增大，电线发热加剧，造成导线绝缘老化加速。进而导致线间短路、相间短路和接地故障，从而引发电气火灾和人身事故。因此更换增大原有回路的电线线径势在必行。另外居民家用电器(如微波炉、荧光灯、充电设备等)日益增多，该类电器为非线性负载，很容易产生谐波。增大导线线径也可有效减少回路中非线形负荷的阻抗。

国家标准GB 50096—2011住宅设计规范第8.7.2条明确要求：电气线路应采用符合安全和防火要求的敷设方式配线，导线应选用铜线，每套住宅进户线截面不应小于10 mm2，分支回路截面不宜小于2.5 mm2[2]。在改造过程中一定要对进户线缆进行重新核算，看是否能满足近期及远期居民用电需求。旧有住宅管线改造中，对于不符合规范的陈年旧线必须要抽取并更新，对于不能抽出的旧线则必须做到物理隔绝。禁止擅自利用不合格旧线继续使用。更禁止新旧电线，铜铝电线乱搭乱接，给安全用电造成重大隐患。

2 导线用铝线

旧有住宅电气配线多采用铝线。铝线因其物理特性较铜线更容易发生火灾。铝线起火的原因在其接头部分而并不在于铝线本身。空气中铝线表面很容易被氧化，即使施工时将铝线接头表面的氧化层刮净，它仍然可在几秒钟内形成新的氧化层。虽然该氧化层很薄，但具有很高的电阻，且随时间的增大而增大。当大电流通过上述接头时，容易发生异常高温进而引燃导线附近的可燃物。当线路因为绝缘损坏发生短路时，上述接头的高电阻又将增大短路电流，引起高温，使配电回路的断路器、熔断器等过电流保护开关不能及时切断电源，增加了线路短路起火的危险性。

另外在老旧住房勘查过程中，发现很多地方铝线与设备的铜质接线端子连接不规范、采用三无劣质接线端子或者铜线与铝线直接连接。此类做法危害极大，由于铝金属的膨胀系数和铜金属的膨胀系数相差很大，当配电回路气温上升时，铝线接头部分有所膨胀，而铜质端子却几乎不发生变化，铝线接头部分因此受挤压变形，出现细小孔隙。导致铝线表面被腐蚀或者氧化速率加快，接触电阻增大。通电过程中两者连接处发热，从而导致线路绝缘皮熔化。导线因裸露而触电或造成短路。另外铜线和铝线也不能直接连接，铜的金属惰性要远大于铝的金属惰性，这两种金属连接通电后会发生电化学反应，导致铝线逐渐被氧化，从而降低铝线的机械强度和导电性。另外由于两者电阻率不同，铜为1.7×10-8Ω/m，铝为2.9×10-8Ω/m。当通过相同的电流时，两者发热量不同，相差近一倍多，从而导致铝线的加剧氧化，最终出现电熔现象。

施工过程中铜线和铝线不能直接连接，若必须连接，则应采用对焊工艺生产的铜铝过渡板或铜铝过渡端子。综上所述，旧房改造过程中，一定要把原建筑的铝线彻底清除，或者彻底废弃，以免造成火灾隐患。

3 插座与照明共用一个回路，插座数量偏少

老旧住宅内灯具与插座大多共用一条回路，一旦某一点线路发生故障，则整个房间都将停电。《民用建筑电气设计规范》第10.7.11条规定：照明回路上不应设置插座。在施工改造过程中应将插座与照明回路严格分开。

我国旧有住宅建筑插座数量普遍偏少。改造过程中应适当增加插座数量，确保住户所有家用电器尽量不使用移动插座板。由于目前我国大多数居民还缺乏电器安全知识，在住宅内乱拉，乱接插座板，所接用电设备多为可接触式电器。另外家庭电气回路在装修施工时不注意加接PE线，致使所使用的家用电器多数不能安全接地。其他国家与地区为避免此类情况发生，对户内插座数量及插座间距做出严格规定。例如欧洲电气规范规定家用电器电源线最长为1.5 m，美国电气规范规定家用电器电源线最长1.8 m。我国电气类产品尚无此类规定，常用家用电器中手机充电线长度为1.0 m，电水壶为0.9 m，烤箱为1.1 m，烤箱1.2 m。因此笔者建议墙上两插座之间的距离不超过3.6 m。在住宅电气线路改造中应适当增加插座的数量，可以在一定程度上杜绝乱接插座板现象。国家标准GB 50096—2011住宅设计规范已就住宅内的插座数量做了明确规定，具体可参见本规范第8.7.6条。

笔者认为，固定插座设置要满足使用要求，具体设置多少可根据我国《住宅设计规范》与具体情况综合考虑。另外如果家中有孩童，必须选择带有插孔保护的安全插座；洗衣机、空调等专用插座因其额定偏大，与普通插座不得混用。

4 供电系统及卫生间等电位改造

我国部分旧住宅配电采用的TN-C系统已不适用现代生活需求。此类没有专用的PE线，PE线与中性线N线合为一根PEN线。当因维护管理不当造成PEN线中断时,则用电器金属外壳呈现220 V对地电压，造成触电危险。该类住宅改造后供电应采用TN-C-S系统，电源线中N线在进线配电柜处做重复接地。为避免电气线路过载、考虑以后用电量增加、降低电气故障所造成的影响扩大化和降低电网谐波等情况，户内配电系统应按照相关电气规范采用多回路形式。至少应分设照明回路、一般插座回路、热水器回路和空调回路，根据实际用电需求也可将为厨房单设一路配电回路。

《民用建筑电气设计规范》第12.9.1条规定：具有淋浴功能的卫生间应设置局部电位装置。因此在老旧住宅电气线路改造中，具有淋浴功能的卫生间内应严格按照规范设置等电位连接。这是接地保护的一项重要措施，为防止出现危险的接触电压，《住宅设计规范》第8.7.1条明确要求局部等电位连接包括卫生间内的金属给排水管、晾衣杆、金属采暖管、金属浴盆、暖气片以及建筑物的钢筋网和卫生间电源插座的PE线，可不包括地漏等孤立金属物。具体改造过程中应该严格按住宅规范实行。由于是改造老旧建筑，建筑物的钢筋网和等电位端子联结起来可能比较困难，局部等电位亦未要求必须为零电位，钢筋网可以不用联结。

5 旧有配电箱及管线的更新

旧楼的梁柱墙板早已做好，在改造过程中，新做的配电箱可能无条件实施暗装，明装配电箱时应该注意以下几个问题：金属外壳一定要接地，杜绝触电危险；不宜设置在楼梯平台处，因为楼梯平台一般都比较窄，如果再设置一面明装配电箱，一是不美观，二是会对居民的通行及搬运大件物品造成不利影响；配电箱装高应该至少高于1.8 m，防止儿童乱动触电与用户发生意外磕碰等危险。

旧楼改造过程中新做的配电箱应该多设用电回路以满足用户的需求。原有配电管线应尽量利用，减少改造工程量。可单独设置一回路与原配电箱连接，这样便可充分利用老旧建筑已敷设管线。与原配电箱连接的回路需加漏电断路器，防止旧有线路漏电危险，如图1所示。

管线在改造过程中应该尽量在墙体剔槽暗敷或敷设在吊顶里。如条件不许可，可以用刚性塑料线槽进行敷设。施工过程中，塑料线槽敷设应做到笔直、美观。直线段过长应该加装伸缩接头及其他温度补偿措施，以防止管线的热胀冷缩。在户内设置无线路由器，通过无线路由方式实现家用电脑的联网，减少网络插座、管线敷设。

6 结语

旧住宅楼改造要遵循住户的基本需求，以“实用、经济、美观”为原则，细心设计,精心改造，为居民提供一个安全舒适，功能齐全的居住环境。