【摘要】:隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展，人民生活水平的極大提高，各類家用電器逐漸增多，特別是空調(diào)、大熒屏彩電等大功率電器進入普通家庭，使住宅設計由原來純照明向多功能方向發(fā)展。住宅電氣的科學設計，已經(jīng)成為人們思考的熱點問題。 
    一、住宅用電負荷的預測
    我們將住宅面積分為三類：小型住宅60m2以下，中型住宅60～100m2，大型住宅100㎡以上。一般小型住宅照明用電負荷500W，娛樂用電(包括電視機、音響、電腦等)負荷950W，廚房用電(包括電飯煲、電熱開水器等)負荷3500W，衛(wèi)生間用電(洗衣機、排氣扇)負荷1170W，空調(diào)用電負荷2250W。綜合上述各類用電負荷共8370W，中型住宅乘1.3系數(shù)為10881W，大型住宅乘2.6系數(shù)為21762W。根據(jù)統(tǒng)計調(diào)查，一般住宅用電負荷的高峰期是夏天晚飯后的時間，這時用電負荷有：電視、電冰箱、電熱開水器、消毒碗柜、電腦、空調(diào)，共占住宅用電負荷的40%，查設計手冊可得，需要系數(shù)為0.4～0.6。所以根據(jù)實際情況，我們設計時取0.4系數(shù)便可以了，則小型住宅負荷計算取3.5kW，中型住宅負荷計算取4.5kW，大型住宅負荷計算取8.5kW即可。 
    二、住宅的電源與配電系統(tǒng)
    住宅供電由小區(qū)變配電所引入，應采用三相四線系統(tǒng)(TN-C系統(tǒng))，進入單元總電表開關(guān)箱，改成三相五線制系統(tǒng)(TN-S系統(tǒng))后，再放射到各用戶。配電箱中應有短路、過載、漏電保護設施，斷路器應選用能同時切斷相線--中性線的斷路器。住宅用電負荷計量應采用一戶一表制，建議將單元總開關(guān)及分戶電能表集中設置以便管理。戶內(nèi)配電系統(tǒng)：隨著家用電器的增多，為避免電氣線路過載和降低諧波電壓的影響，戶內(nèi)配電系統(tǒng)應采用多回路形式，至少應設照明回路、一般插座回路和空調(diào)回路。如果實際需要，也可將廚房和淋浴室設為單獨回路。此外考慮到家庭辦公和信息化的發(fā)展，還應增加一條專用回路。 
    三、導線及電器設備的選擇 
    室內(nèi)外導線及電器設備的選擇合理與否，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。
    （一）導線的選擇： 
    1、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：
    (1)有足夠的機械強度。為防止出現(xiàn)斷線事故，導線必須有足夠的機械強度。一般照明回路計算電流較小時(＜10A)，其導線都應按機械強度選擇。
    (2)能確保導線安全運行。選擇導線時應保證其安全電流大于長期最大負載電流，同時應注意以下幾點： 
    一是在選擇進戶線及干線截面時，應留有適當余量；
    二是單相制中的中性線應與相線截面相同；
    三是三相四線制中的中性線載流量不應小于線路中的最大不平衡負荷電流。用于接中性線保護的中性線，其電導不應小于該線路相線電導的50%，氣體放電燈的照明線路因受三次諧波電流的影響，其中性線截面應按最大一相電流選用。
    (3)能確保電壓質(zhì)量。對于住宅建筑來說，電源引入端至負荷末端的線路電壓損失不應大于2.5%。如線路電壓損失值大于規(guī)定電壓損失允許值，應加大導線截面，以保證線路的電壓質(zhì)量。
    總之，在選擇導線時，要考慮實際使用及未來發(fā)展需要，適當留有余量，減少電壓損失，保證導線使用的安全可靠和經(jīng)濟有效。 
    （二）電器設備的選擇： 
    電器設備主要指電源配電箱、電表、控制開關(guān)、漏電保護開關(guān)及電源插座等。電器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。總之，電器設備的選擇盡可能做到安全可靠和經(jīng)濟合理。
    四、防雷與接地 
    1、防雷內(nèi)容與措施。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電阻很小的接地裝置可靠連接。安裝時，要注意屋面突出的金屬部件與避雷針、帶、網(wǎng)應全部可靠連接。目前一般利用屋面板鋼筋作為避雷網(wǎng)，柱主鋼筋作為引下線，基礎鋼筋作為接地裝置，這是較為實用經(jīng)濟的作法。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。此外，要強調(diào)進行等電位聯(lián)結(jié)，也就是在設計施工中要把建筑物內(nèi)、附近的所有金屬物用電氣的方法連接起來，使整座建筑物空間成為一個良好的等電位體。這樣能有效地降低建筑物內(nèi)部和附近不同金屬部件間的電位差，從而避免內(nèi)部的設備被高電位反擊和人被雷擊的事故。
    2、安全接地的形式與要求。在住宅電氣設計建設中，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)方式一般有三種：TT、TN-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)。以下著重談談住宅配電系統(tǒng)中的保護接地。
    在中性點不接地的低壓供電系統(tǒng)中，電氣設備必須保護接地，接地電阻R≤4Ω。在中性點直接接地的低壓供電系統(tǒng)中，既可采用保護接地，也可采用保護接中性線。為確保接中性線保護系統(tǒng)的安全可靠，必須將中性線干線或支線的終端再次接地，這稱為重復接地。重復接地有以下作用：增大流過線路保護裝置的電流使其加速動作，從而減輕或避免事故的發(fā)生；設置重復接地后，可降低漏電設備的對地電壓，減少觸電的危險程度。為確保接中性線保護的安全可靠，按規(guī)定必須做到以下幾點：①重復接地的接地電阻必須小于10Ω；②保護接中性線的電導不得小于線路中相線電導的一半；③在任何情況下，同一供電系統(tǒng)中不可一部分電氣設備采用"保護接地"，另一部份采用"保護接中性線"；④用于接中性線保護的中性線不能安裝帶熔絲的開關(guān)或熔斷器。 
    此外，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。 
    五、消防系統(tǒng)
    大型現(xiàn)代住宅中，由于電氣設備越多就越容易發(fā)生火災。因此，應安裝完善的消防系統(tǒng)。筆者認為，大型現(xiàn)代住宅在電氣消防方面應做到以下幾點：
    1、供電電源應采用兩路方式，一路為市電電源，另一路為應急電源； 
    2、有應急照明系統(tǒng)；
    3、應用手動響鳴火警警報系統(tǒng)。在條件允許的情況下，可加裝火災自動報警系統(tǒng)； 
    4、開關(guān)和導線應選用符合防火規(guī)范的開關(guān)和阻燃型的電線電纜。 
    六、智能化發(fā)展
    隨著微機自動檢測及控制技術(shù)、計算機網(wǎng)絡技術(shù)、通訊技術(shù)的發(fā)展，樓宇智能化的實現(xiàn)已成為可能。未來的住宅樓應有一個由檢測單元、執(zhí)行單元、數(shù)據(jù)采集單元、控制單元和微機組成的智能監(jiān)控系統(tǒng)，由該系統(tǒng)對樓宇內(nèi)的設備運行、電氣故障、火災、盜情等進行集中監(jiān)控。再設置綜合布線系統(tǒng)，將一定區(qū)域內(nèi)的樓宇按星型拓樸結(jié)構(gòu)建成小區(qū)局域網(wǎng)，并將所有局域網(wǎng)連接。同時與公安、消防、電訊、廣播住宅管理等部門連網(wǎng)，從而建成城市住宅管理信息網(wǎng)絡，實現(xiàn)住宅的全天候、全方位監(jiān)控和管理。