隨著我國房地產(chǎn)市場的飛速發(fā)展,住宅電氣設計也逐步往復雜化、精致化發(fā)展,新產(chǎn)品、新技術(shù)及新的電氣系統(tǒng)不斷涌現(xiàn),同時也越來越重視安全、可靠、美觀、方便、靈活等等要求。電氣設計也提出了更高的要求,已經(jīng)從簡單的照明型轉(zhuǎn)向改善住宅環(huán)境為主的舒適型。
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結(jié)合我國國情和未來人們家庭生活的發(fā)展趨勢,預計今后家庭主要擁有以下家用電器:照明燈具300瓦左右,風扇、排氣扇300瓦左右,音響設備300瓦左右,彩電200瓦左右,電冰箱200瓦左右,洗衣機350瓦左右,電腦300瓦左右,消毒柜500瓦左右,電飯煲1 200瓦左右,電磁爐2000瓦左右,微波爐2000瓦左右,電熱水器2000瓦左右,空調(diào)5000瓦左右,合計15千瓦左右。根據(jù)統(tǒng)計調(diào)查,一般住宅用電需要系數(shù)為0.4~0.6左右,我們設計時取0.5便可以了,家庭用電功率因數(shù)按0.85計,則計算電流為:130=P/(U×COS9):(0.5×15000)/(0.85×220)≈40(A),導線的允許載流量可查有關(guān)手冊,也可以按下面的經(jīng)驗公式進行估算,既對10mm2以下的絕緣線可按銅芯線7A/mm2,鋁線5A/mm2進行估算,導線應穿管敷設時,計算載流量時乘以0.8。則進戶線導線線徑為:40/(7×0.8)=7.14(mm2),可以取10mm2的塑料銅芯線,型號為:BV-10mm2。因為計算電流為40A,所以可以選擇最大量程為40A的單相電度表。為有效保護電度表,相應的進戶總斷路器的動作電流可整定為40A。
2.配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計方案選擇
低壓配電系統(tǒng)是一般住宅建筑電氣設計的核心部分。隨著家用電器的增多,以往戶內(nèi)一、二回路配電系統(tǒng)已不能滿足住宅用電的需要,由于分支回路少,每回路所帶負荷過大,實際上等于減小了線路導線截面,而且從發(fā)展的要求來看,戶內(nèi)配電系統(tǒng)的一次到位十分重要,尤其對大功率家用電器配置呈上升趨勢的態(tài)勢,戶內(nèi)配電系統(tǒng)應采用多回路的形式。
對于住宅小區(qū)和高層住宅,應根據(jù)實際情況采用雙回路或環(huán)網(wǎng)供電,以提高供電的可靠性。在線路敷設方面,應重視管線的一次到位問題,特別是暗敷線路,建議進戶線采用全塑電纜穿鋼管敷設,高層住宅內(nèi)豎向采用電纜井配線,多層住宅各單元間的橫干線和豎干線采用線槽嵌入式敷設方式。
3.住宅電氣設備的選擇
住宅電氣設備包括室內(nèi)外導線及電器設備,選擇的合理與否,直接關(guān)系到住宅用電的安全及經(jīng)濟效益,因而必須在工程設計中合理選用導線和有關(guān)電器設備。
導線的選擇主要是確定導線的型號和規(guī)格,其原則是既能保證配電的質(zhì)量與安全又能節(jié)省材料,做到既經(jīng)濟又合理。其中導線型號應按使用工作電壓及敷設環(huán)境來選擇;導線的規(guī)格(導線截面)可按下列要求進行選擇:有足夠的機械強度;能確保導線安全運行;能保證電壓質(zhì)量。
電器設備的選擇主要指電源配電箱、電表、控制開關(guān)、漏電保護裝置及電源插座等的選擇。電氣設備的選擇合理與否直接影響工程的質(zhì)量。選用時應根據(jù)住宅的負荷情況;安裝要求、使用環(huán)境、設備的工作電壓和工作電流等合理選擇電器設備的型號規(guī)格,注意設備的容量等級寧大勿小,但又要避免選得過大造成浪費,一般來說在計算工作電流的基礎上選大一級即可。為確保其質(zhì)量,應選用符合國際電工委員會IEC標準和國內(nèi)GB、JB有關(guān)行業(yè)標準,并具有產(chǎn)品質(zhì)量認可證書的電器產(chǎn)品?傊,電器設備的選擇盡可能做到安全可靠和經(jīng)濟合理。
4.電氣線路的安排
將住宅內(nèi)的支路管線按功能區(qū)設置,并且每一支路均裝設漏電保護器,同一功能區(qū)內(nèi)的所有電器均接于該功能區(qū)內(nèi)的支路上。功能區(qū)也可以以承重墻來劃分,因為居民在裝修時承重墻是不能改動的,而非承重墻有可能被拆掉,這樣就可以保證住戶在同一功能內(nèi)隨意改裝,對其他功能區(qū)均無影響。按功能區(qū)劃分支路有以下優(yōu)點:
(1)每一支路的所有電器均在漏電保護范圍之內(nèi),使用電更安全。
(2)可以采用頂板布線,避免了地面墊層敷設中的管路交叉。
(3)方便住戶將來的改造。
(4)可以減少管線的用量,避免浪費。
電氣線路設計不僅要保證住戶的用電安全,更應當為住戶提供更大的方便。有時安全與方便這兩個方面會相互制約,設計上往往會側(cè)重用電的安全性而在方便用戶方面考慮較少,而按功能區(qū)劃分支路管線則可以很好地將二者結(jié)合起來。
我國在住宅設計上照明和插座的分支回路數(shù)過少。由于分支回路少,使每一回路所帶的負荷增大,實際上等于減少了線路截面,其結(jié)果同樣會導致線路溫升的增加。所以,增加分支回路的數(shù)量,相當于減少了每回路的阻抗,這對于降低住宅諧波電壓、減少諧波危害、提高供電質(zhì)量是十分有利的。住宅內(nèi)有足夠數(shù)量的分支回路,就有條件將產(chǎn)生諧波的非線性負荷電器和對諧波敏感的電器實現(xiàn)分回路供電。這樣非線性負荷諧波電流在其分支回路的阻抗上所產(chǎn)生的諧波電壓降就不會危害到另一回路的敏感電器。例如家用電腦等對諧波敏感的電器應采用獨立的分支回路供電。當分支回路較多時,當對其中某一線路進行檢修或因故跳閘時,其停電的范圍就比較小,對居民生活造成的不便也較小。在住宅電氣線路的設計中必須注意這一問題。
5.消防系統(tǒng)
大型現(xiàn)代住宅電氣設備繁多,容易發(fā)生火災,因此應安裝完善的消防系統(tǒng)。在電氣消防方面應做到以下幾點:電源應采用兩路方式,一路為市電電源,另一路為應急電源;有應急照明系統(tǒng);應用手動蜂鳴火警警報系統(tǒng),如加裝火災自動報警系統(tǒng);導線應選用符合防火規(guī)范的阻燃型的電線電纜。
6.防雷與接地
防雷內(nèi)容一般可分為:防直擊雷、防感應雷及防高電位入侵三個內(nèi)容。就防直擊雷而言,一般是在屋面易受雷擊部位安裝接閃器,然后通過引下線與接地裝置可靠連接,安裝時要注意屋面突出的金屬部件與避雷針、帶、網(wǎng)全部可靠連接。為了防止感應雷和高電位入侵的危害,可在電纜進出戶處將絕緣子的鐵腳支架可靠接地,同時安裝避雷器或其它型式的過電壓保護器。
在住宅電氣設計時,為確保電器設備和人身安全,務必做好用電系統(tǒng)的安全接地。目前我國的住宅配電系統(tǒng)方式一般有3種:TT、234546TT—C—S和TN—S系統(tǒng),在進行設計、施工時可根據(jù)實際情況選擇接地系統(tǒng)。
接地施工時要注意幾點:
(1)自重復接線處開始,進入戶內(nèi)的中性線和保護線嚴格分開,并且中性線要和保護線要絕緣。
(2)任何一只插座的工作零線與保護零線,不準只使用一種零線,且不能接反。
(3)在一個供電系統(tǒng)中不能部分用電設備采取保護接地,另外一些設備采用保護接零。
(4)接地保護線和保護中性線上不允許裝開關(guān)或熔斷器。
(5)隨著家用電器的增多及智能化的發(fā)展,應作好防靜電接地和屏蔽接地工作。
綜上所述,現(xiàn)代住宅的電氣設計的宗旨是要為人們提供一個良好的的休息、生活、學習和娛樂環(huán)境,滿足功能上比較齊全,性能上安全可靠,使用上舒適方便的要求,同時,電氣設計方案要以滿足社會經(jīng)濟發(fā)展的需要為前提,堅持以人為本的理念,才能不斷創(chuàng)造出適合社會生活進步需求的設計方案,為設計規(guī)范的不斷完善和發(fā)展提供可行的科學依據(jù)。