摘要：經濟的高速發展,隨之而來就是人們對生活水平的提高,對于合適的生活空間也提出了更高的要求,筆者據多年從事設計工作在文中就如何做好住宅建筑電氣設計,提出了建議。
　　關鍵詞：住宅建筑；電氣設計
　　0前言
　　住宅小區建設已從過去的安居型向小康型發展，除了對建筑結構、平面布置、公共設施、環境等提出更高的要求外，人們對住宅的電氣功能和安全也提出了更高的要求。因此對建筑電氣專業設計人員來說，不但供電容量增加，而且增加了許多新內容。
　　1用戶負荷確定
　　用電負荷的確定應具有一定的超前性，同時還應考慮家用電器技術水平的發展趨勢。在原國家建設部會同有關部門和單位，制定了GB50096-1999《住宅設計規范》，把住宅套型分為1~4類，各套型的用電負荷見表1，但必須注意，該用電負荷標準為最低標準要求，應用時，可根據當地的實際情況制定相應的住宅建設標準。
　　表1套型分類和用電負荷標準及電能表規格
　　
　　           　　
　　住宅干線用電負荷宜采用需用系數K二計算，按接在同一相電源上的戶數選取，參照文獻[2]的推薦值，需用系數K二的選取可參照表2。
　　表2住宅用電負荷器用系數Kx

               
　　家用電器的發展并不會使用電量無止境地增長，用電量增長到一定程度后會保持在一個比較穩定的水平，或可能出現下降趨勢。主要原因一是受住宅面積和生活條件的限制;二是受能源限制，電器廠商都在致力于開發新型節能產品;三是隨著科技進步，有些電器設備的容量也呈下降趨勢，如低功耗的等離子、液晶電視機等。所以，住戶用電負荷的確定需要綜合考慮，既要考慮家用電器的技術發展趨勢，又要考慮住戶的實際使用情況。
　　2導線選擇
　　過去我國電氣設計片面強調節約用銅量、降低造價，造成線路設計容量偏低，制約居民用電的增加。
　　我國現在所用的導線載流量均由各導線制造廠商提供，與IEC60364-5-523-1999所頒布的載流量相比高約20%，在設計中又往往忽視各回路并列暗敷時互相發熱的影響。隨著非線性負荷的家用電器逐漸普及，導線諧波電流日益增大，為減輕諧波電流影響，有效措施之一是采用較大截面線路以減少回路阻抗。
　　筆者認為，《住宅設計規范》中明確強調導線應采用銅芯絕緣線，每套住宅進線截面單相不應小于10mm2，三相不應小于6mm2，各分支回路截面不應小于2.5mm2，已經考慮了電氣設計的安全性、功能性、舒適性和發展性。但應注意到，這些標準依然是較低要求。
　　3主干線敷設
　　目前，大多數小區都采用箱變放射式接線方式供電。電纜從箱變埋地(電纜深埋應不小于0.8m)至住宅配電箱，在進出口處穿鋼管保護，從住宅配電箱按設計要求引人電源至用戶配電箱。
　　對于每戶計量用電能表計箱的安裝位置，通常有2種做法。第1種為集中設箱，在1層設一總表計箱，所有住戶的電能表均安裝于該總箱中，再以放射式引人各住戶配電箱中。這種方式的優點是方便供電部門的抄、查表，能防止竊電;不足之處是表箱至用戶配電箱線路較長，造成線路損耗大、維修不方便、施工麻煩。第2種為分層設箱，將每層用戶的計量用電能表計箱設在樓梯間的公共部位，再用較短的進戶線從各用戶的電能表負荷側引人到各用戶配電箱中。這種方式優缺點正好與第1種相反。設計人員在設計時應綜合考慮2種做法的優缺點，并根據當地的實際情況選擇合適的安裝方式。
　　4用戶配電箱配置
　　按《住宅設計規范》要求，用戶配電箱應設置電源總斷路器。該斷路器應具有過載、短路等保護功能，并能同時斷開相線和中性線(對單相進戶而言)。回路斷路器也應具有過載、短路等保護功能，并能同時斷開相線和中性線。照明、廚房插座、衛生間插座、空調插座都應為單獨一個回路(每個空調回路插座數量不宜超過2個，柜式空調回路插座獨立1個)。用戶配電箱系統設計主要采用如圖1所示的3種方案。方案1:漏電保護器(RCD)裝在電源進線處，進行全面保護，經濟實用，但缺點是當某處發生漏電時，全戶斷電。方案2:除照明回路不裝漏電保護外，其他各回路都單獨安裝RCD,漏電保護動作時影響面較小，但該系統造價較高。方案3:除照明回路不裝漏電保護外，其他各回路合用1只RCD。這里有2點值得商討。
　　               
　　
　　
　　                                                                                圖1用戶配電箱系統設計
　　(1)在所有規范中沒有明確規定空調回路是否要裝RCD。有人認為空調室外機處于露天，下雨時因潮濕引起泄漏電流較大，易造成RCD動作，且人遭電擊機會很小，故不必安裝RCD。但筆者認為，在以人為本的今天，安裝RCD利大于弊(特別是底層的用戶)。
　　(2)各插座回路共用1個RCD還是各回路單獨安裝。這主要涉及工程造價與供電的可靠性、檢修方便2個方面。每一回路加裝RCD，供電可靠性高，但造價較高，配電箱體積也較大。所有插座回路共用1個RCD，工程造價低了，配電箱體積也小了，但若有漏電動作時，檢修查找較困難;另外，電器均有正常的泄漏電流，若各回路的正常泄漏電流之和大于RCD的50%I△n，則該供電回路無法正常工作。
　　綜上所述，筆者認為配電系統可采用如圖2所示最優方案，其既能降低工程造價，又能克服以上弊端，但在應用中還應視實際需求進一步優化。
　　                    
　　                                                                              圖2配電系統最優方案
　　5室內插座配置
　　電源插座的設置數量、位置，在《住宅設計規范》中均有明文規定，并且為了提高供電安全性，保障人身安全，要求住宅電源插座選用防護型。筆者認為，《住宅設計規范》規定的插座數量還是偏少了。因為插座少了，居民就不得不拉電源插座板。
　　對于插座位置的設計與安裝，有以下3點必須注意:
　　(1)客廳、臥室和餐廳一般設兩、三極組合插座(10A)，安裝高度為距地0.3m;衛生間內設防水防濺帶開關組合插座(10A)，安裝高度為距地1.8m，洗衣機為單相三極防濺帶開關插座(10A)，安裝高度為距地1.6m;廚房間按功能區劃分，插座不能少于2組，為防水防濺帶開關組合插座(10A)，安裝高度為距地1.6m。
　　(2)臥室一般為1.0~1.5匹((1匹=746W)壁掛式空調，因此要配單相三極帶開關空調插座(16A)，安裝高度為距地2.2m;客廳面積較大，一般為2~3匹機，住戶可能用柜式機或壁掛式機，因此在設計時宜在0.3m與2.2m處各配一個單相三極帶開關空調插座(16A)，計算時作為一個負荷。
　　(3)當長時間家里沒人照看時，從安全用電的角度，宜把住宅內的電源切斷。但冰箱(柜)是一種特殊家用電器，不能停電，因此，冰箱(柜)的插座宜單獨成1個回路。
　　6配電系統接地制式
　　按照《住宅設計規范》中的規定，住宅小區供電系統應采用TN-S或TN-C-S和TT系統接地方式供電。
　　TN-C-S系統(如圖3所示)在住宅小區內可以使用，但不推薦使用。因為在電源進住宅樓前將PEN線作重復接地后，分為PE線與N線，而PEN線中的工作電流(三相不平衡電流或故障電流)常會使PEN線帶電位，不利于安全，也會對一些敏感的家用電器(如電子設備)產生干擾。
　　                    
　　                                                                                       圖3TN-C-S系統
　　TN-S系統(如圖4所示)的PE線與N線從電源側就始終分開，接地故障電流以PE線為返回電源的通路，短路電流較大，可用熔斷器、斷路器來切斷電源，防止電擊事故。但PE線在安全系統范圍內連通，一旦某住宅樓出現故障電壓，該故障電壓就可能沿PE線傳至另外幾處住宅樓，如果另外幾處住宅樓內未做總等電位聯結，則有可能發生電擊事故。
　　                             
　                                                                                           　圖4TN一系統
　　TT系統(如圖5所示)要求每棟住宅樓都要有獨立的專用接地線和PE線，各棟樓的PE線在電氣上無任何聯結，故障電壓決不會自一棟樓傳至另一棟樓。但TT系統以大地為故障電流返回電源的通路，故障電流很小，必須采用對地故障電流反應靈敏的RCD來防止人身電擊。若在負荷端和線路首端均安裝RCD，且負荷端安裝中性線(N)斷開保護時，則可成為功能完善的保護系統。
　　
　                                                  　圖5TT系統
　　可見，TN-S,TN-C-S及TT接地系統各有特點，決不能斷定哪個系統優于其他系統。在工程設計中，應當按照當地供電部門的要求及住宅小區的實際供電系統來選擇合適的接地形式。
　　住宅小區建筑物無論采用何種接地形式，在住宅樓內都必須做等電位聯結，并與漏電保護裝置正確配合使用，這樣才能有效防止觸電和電擊事故的發生，并提高安全用電水平。
　　7住宅樓內的等電位聯結
　　住宅樓的人身安全保護，通常采用等電位聯結和RCD配合使用。實際上，RCD僅是防止電擊事故的補充，只有與等電位聯結相結合使用，才能達到最佳效果。
　　總等電位聯結可以大幅度地降低接地故障情況下人體所遭受的接觸電壓，減少電擊傷亡。由于淋浴使人體電阻降低，沿金屬管道引人浴室的幾十伏電壓，足以使人發生心室纖維性顫動而死亡，故浴室內還需做局部等電位聯結。國際電工委員會(IEC)把浴室列為電擊危險性大的特殊場所。
　　有一點要注意:等電位聯結不一定要接地，而通常的安全接地也是等電位聯結，這是以大地作為參考電位的大范圍內的等電位聯結。根據理論分析，等電位聯結作用范圍越小，電氣上越安全。在住宅樓范圍內作等電位聯結，其效果遠勝于單純的接地。
　　8防雷
　　多層住宅一般不超過7層，故均可按3類防雷建筑物要求進行設計。屋頂沿女兒墻設置避雷帶，故凡高于女兒墻的地方均應裝設避雷帶，屋頂上的通氣管等其他管道及金屬導電體、裝設物應與避雷帶可靠連接。避雷帶引下線與結構柱內主筋綁扎或焊接。建筑物采用樁基的可利用樁基作接地體，利用天然地基設置人工接地體。值得注意的是，住宅建筑物是做等電位聯結的，所以，防雷接地與安全接地可共用接地裝置。
　　9結束語
　　住宅建筑的電氣設計是一項繁雜而龐大的系統工程，本文只是簡述了一些基本內容和規范要求，對于其他內容(如住宅建筑電氣節能設計、智能化設計、衛生間局部等電位聯結等)均未涉及。要將住宅建筑的電氣設計做到盡可能完美，需要不斷探索。
　　參考文獻：
　　[1]GB50096-99住完設計規范[S]
　　[2]建設部工程質量安全監督與行業發展司.全國民用建筑工程設計技術措施/電氣[M].北京:中國計劃出版社，2003