段建华

摘要：为了提高现代高层住宅电气设计质量，结合规范和工程管理经验，详细阐述了现代高层住宅电气设计的主要内容，并提出了设计中应注意的有关问题。关键词：高层住宅；电气设计；内容；节能原则

Abstract: In order to improve the quality of modern high-rise residential electrical design, combine with the specification and project management experience, elaborated on the main contents of the modern high-rise residential electrical design, and point out the design problem which should be noted.Key words: high-rise residential; electrical design; content; energy conservation principle

中图分类号：TU241.8文献标识码： A 文章编号：

高层住宅越来越多，也逐渐为人们所认可，但是高层住宅电气设计质量保证是比较复杂的一个课题，同时，高层住宅耗能浪费的现象也是一个迫在眉睫的问题。目前设计者应该熟悉和掌握的与高层住宅电气有关的设计规范主要有《高层民用住宅设计防火规范》（GB50045－95以下简称“高规”）、《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116－98以下简称“报警规范”）、《民用住宅电气设计规范》(JGJ/T16－92以下简称“民规”)等。

一、住宅电气设计中的节能原则由于人口的增加，工业的发展，生活水平的提高，能源的消耗也就急剧增加，能源危机迫在眉睫。因此，各行各业提出了节能的要求，节约二次能源——电能，也就成为民用住宅电气设计的焦点。住宅电气设计节能的原则住宅电气节能应坚持以下三个原则：（一）满足住宅物的功能即满足照明的照度、色温、显色指数；满足舒适性空调的温度及新风量，也就是舒适卫生；满足上下、左右的运输通道畅通无阻；满足特殊工艺要求，如娱乐场所的一些电气设施的用电，展厅的工艺照明及电力用电等。（二）考虑实际经济效益节能应按国情考虑实際经济效益，不能因为节能而过高地消耗投资，增加运行费用。而是应该让增加的部分投资，能在几年或较短的时间内用节能减少下来的运行费用进行回收。（三）民用住宅的节能潜力很大，应在设计中精心考虑。但是在选用节能的新设备上，应具体了解其原理、性能、效果，从技术、经济上进行比较后，再选定节能设备，以达到真正节能的目的。

二、高层住宅电气设计的主要内容（一）高低压配电系统的设计

1、高压配电系统

现代高层住宅均是采用两路独立的10kV电源同时供电。一般高压采用单母线分段，自动切换，互为备用。

2、计费方式，采用高供高计。但在低压侧，仍装设计费电度表，采用将照明与动力分开的两部电价法。

3、为减少变压器台数，单台变压器的容量选择一般都大于1000kVA。为限制低压侧的短路电流，正常时变压器解列运行，中间设联络开关。

4、高压系统及低压干线的配电方式基本上都采用放射式系统。楼层配电则为混合式系统。配电设备中的主要部分是干线。现代高层住宅的竖井多采用插接式母线槽。水平干线因走线困难，多采用全塑电缆与竖井母干线联接等等。

（二）主要设备的选型

1、高压开关柜

现代高层住宅的变配电室设在主楼地下层，按规定不宜采用油开关。应根高层住宅地下室的标准，选用具有“五防”功能的真空开关手车式高压开关柜。

2、电力变压器。根据防火要求，主楼内是不允许装设大容量的油浸电力变压器的。

3、低压配电屏。国外低压配电屏的结构，几乎都做成抽屉式，特别是大容量的出线，则做成手车式。

4、应急备用发电机组。过去大多是采用柴油发电机组做应急备用电源的。近年国外高层住宅已开始采用燃汽轮发电机。这种发电机具有体积小、重量轻、反应速度快，故障率低等优点。

（三）供电电源及电压的选择为了保证供电可靠性，现代高层住宅至少应有两个独立电源，具体数量应视负荷大小及当地电网条件而定。两路独立电源运行方式，原则上是两路同时供电，互为备用。另外，还须装设应急备用柴油发电机组，要求在15秒钟内自动恢复供电，保证事故照明、电脑设备、消防设备、电梯等设备的事故用电。国内高层住宅的供电电压，都采用10kV标准电压等级。负荷的计算电力负荷是供电设计的依据参数。计算准确与否，对合理选择设备，安全可靠与经济运行，均起决定性作用。高层住宅的电力负荷计算，基本上采用负荷密度法和需要系数法。（四）电气照明设计电气照明设计，包括光源选择、照度计算、灯具造型，灯具布置，眩光控制和调光控制和照明配电线路敷设等。照明设计与住宅装饰有着非常密切的关系，应该相互配合，在使用功能及艺术意境方面求得统一。选用高光效电光源，可以取得节能的明显效果。（五）防雷与接地现代高层住宅的防雷设计，除采用避雷针和避雷带的传统做法外，近年还出现有消雷器和放射性避雷针。这两种防雷技术虽然在工程上得到不少实际应用，但在理论上一直是有争议的。现代高层住宅都是采用钢筋混凝土剪力墙，与楼板的连接是十分可靠的。关键是做好金属管线的接地。现代高层住宅的防雷接地、电气设备的保护接地和工作接地，都是合在一起的，组成混合接地系统。接地电阻按最小的要求而定，通常是在4欧以下。利用住宅物的钢筋混凝土基础作接地板。尽管基础钢筋等自然接地体已能满足接地电阻的要求，仍需要装设水平的人工接地体，将主要的住宅物基础连接成接地网，这对均衡电位，提高安全性都有好处。（六）电梯电梯按使用功能分，有高级客梯、普通客梯、观景梯、服务梯、消防梯、货梯、自动扶梯等许多种；按速度又分为低速梯、快速梯、高速梯和超高速梯等；按电流分则有交流和直流两大类。设计人员的任务是要确定电梯台数和决定电梯功能。电梯的配置和造型，不是电气设计人员单方面所能决定的，必须与总住宅师或总体交通设计人员共同研究才能确定。（七）消防自动报警和自动灭火系统现代高层住宅的火灾自动报警灭火系统，包括：火灾探测器、分区消防报警控制器、消防中心和气体自动喷射灭火及自动洒水灭火系统等四个部分，实现报警灭火自动化。探测器探测到火灾信号后转换成电信号，进入分区报警器和消防中心，发出声光报警信号。消防中心负责整座大楼火灾的监控和消防指挥。关于高层住宅中消防用电的设计问题，涉及到其他许多学科，而且规模越大，功能越多，控制内容越广泛，设计内容也就越复杂。消防控制室切断非消防电源的方式GB50116-98，火灾自动报警系统设计规范，第6.3.1.8条规定，消防控制室在确认火灾后，应能切断有关部位的非消防电源。有关部位是指着火的那个防火分区或楼层，一旦着火，就应切断本防火分区或本楼层的非消防电源，规范对非消防电源的切断作了严格的规定，即火灾确认以后，才能切断非消防电源，而且是有关部位的非消防电源，不是全部非消防电源，不能一有火警信号就立刻自动全部切断非消防电源，要根据非消防电源的性质分步切断非消防电源。1、非消防照明用电电源的切除火灾确认以后，如果马上切断正常照明用电，极易造成人们的心理恐慌，引起混乱，特别是商场不利于人员疏散，再者，在火灾初期，组织消防人员灭火亦需要足够的照度来保证快速灭火，所以对正常照明电源的切断，应慎之又慎，应在着火确认后，根据具体火情，由消防控制室手动切除着火区域的照明电源，设计者一定要按照防火分区或楼层划分照明配电回路，并具备按防火分区或楼层切除条件，以满足防控制。2、电梯电源的切除GB50116-98，火灾自动报警系统设计规范，第3.1.9条规定，消防控制室在确认火灾后，应能控制电梯全部停于首层，并接收其反馈回来的信号，而在民用建筑电气设计规范J6J/T16—92第24.6.5.2条规定，火灾发生后，根据火情，强制所有电梯依次停于首层，并切断其电源，但消防电梯除外，两个规范不同之处是一个要求接受电梯的反馈信号，而另一个却要求直接切除非消防电梯电源。笔者认为，两部规范的规定并不矛盾，设计上应该注意的是，非消防电梯降于首层后，消防控制室收到反馈信号后才能切除非消防电梯电源。3、空调、电热、通风及其它非消防设备用电电源对于此类设备，在火灾确认以后，根据建筑物的的重要程度采取自动断电措施，对于十分重要的建筑可按相应区域自动切除这类非消防负荷。4、为按规范要求切断消防电源的正确做法每个楼层或每个防火分区的总配电箱中均设置分励脱扣器的主断路器，发生火灾时，由消防联动控制系统通过联动模块自动切断有关部位的非消防电源。

三、结束语

民用住宅的节能潜力很大，应在设计中精心考虑。但是在选用节能的新设备上，应具体了解其原理、性能、效果，从技术、经济上进行比较后，再选定节能设备，以达到真正节能的目的。