唐京波， 李建波

(中國航空規(guī)劃設計研究總院有限公司，北京100120)

0 引言

隨著我國住宅項目近二十年的蓬勃發(fā)展，開發(fā)商越來越重視以人為本的設計理念，提倡自然和諧、高效便捷、實用經(jīng)濟的生態(tài)小區(qū)，注重把握和尊重現(xiàn)代人居家、置業(yè)等生活行為，希望能充分發(fā)掘項目的綜合優(yōu)勢，營造舒適、健康的宜居家園。

在住宅設計中，不僅需要提高電氣專業(yè)設計的可靠性、安全性、經(jīng)濟性，還需要機電專業(yè)通過精細協(xié)調(diào)，實現(xiàn)公共空間、設備管井的緊湊布置，從而有效控制公攤面積，節(jié)省造價。與此同時，還要保持住宅的水準，提升住宅的舒適性及品質(zhì)。因此，要求電氣設計人員隨著設計實踐經(jīng)驗的積累，要善于總結(jié)、思考。停滯在過往的設計理念、做不到與時俱進，則不能充分適應當前的設計市場。因此，筆者擬通過對于一些住宅小區(qū)設計后的理解與總結(jié)，針對當前的住宅電氣設計提出一些看法，使之能更貼近市場定位對產(chǎn)品的要求，令用戶滿意。

1 住宅配變電所的設置

1.1 配變電所的設置一般原則

(1)住宅建筑配變電所應根據(jù)其特點、用電容量、所在城市、所址環(huán)境、供電條件和節(jié)約電能等因素合理確定設計方案，并且適當考慮發(fā)展的可能性。

(2)配變電所供電半徑一般控制在250m之內(nèi)，這個數(shù)值是指由變電所引至各住宅樓座的低壓供電干線電纜或供電電纜的長度。

(3)當住宅建筑配變電所設在住宅建筑物內(nèi)時，配變電所不應設在住戶的正上方、正下方，不應貼鄰住宅建筑疏散出口的兩側(cè)，也不宜在建筑地下的最底層。

(4)住宅建筑配變電所高、低壓進出線一般采用電纜方式?？梢圆捎孟逻M下出的方式，電纜敷設于電纜溝或電纜夾層的梯架內(nèi)；或采用上進上出的形式，沿電纜槽盒敷設。北京地區(qū)一律采用電纜夾層的型式，一般配變電所設備層層高4.0m，電纜夾層層高2.1m。

(5)有些地方的住宅變電所，電力公司是不允許設于地下室的(即使地下室不止一層，而且變電所是位于非最底層)，如北京、亳州等地；而有些地方要求寬松一些，只要遵循規(guī)范要求即可，如安國、葫蘆島、大連等城市。如果住宅變電所變壓器容量較小，或?qū)τ趧e墅、聯(lián)排等低密度住宅小區(qū)，也可以采用室外箱式變電站，這在一些無地下配套設施、甲方不愿過多投入成本的情況下，可以考慮采納，室外箱式變電站還有可以不計入面積指標的優(yōu)勢，但使用箱式變電站的前提是必須征得當?shù)毓╇姽镜脑试S。

(6)住宅配變電所的設計形式必須在設計前期方案設計過程中確定下來，有必要跟當?shù)毓╇姽鞠嚓P(guān)人員咨詢，以避免在完成施工圖設計后報供電時產(chǎn)生不必要的風險，因為配變電所的設置形式不僅關(guān)系到強電專業(yè)的方案，而且對建筑、結(jié)構(gòu)、設備等其他專業(yè)都有非常大的影響。

(7)變電所采用電纜夾層形式的示例如圖1～2所示。

圖1 某住宅項目10/0.4kV配電室平面布置圖

1.2 10kV中壓供電方式的選擇

(1)對于有一、二類高層建筑的小區(qū)，10kV中壓側(cè)采用雙電源進線，高壓聯(lián)絡或者不聯(lián)絡(北京地區(qū))；低壓側(cè)采用單母線分段運行。此種方法可靠性較高，但投資較大，適用于供電電源狀況比較好、經(jīng)濟發(fā)達的一些大城市。

圖2 某住宅項目10/0.4kV配電室剖面圖

(2)對于以多層住宅或別墅區(qū)為主的小區(qū)，10kV中壓側(cè)可以單電源進線，低壓側(cè)單母線。此方式可靠性較前一種差，但投資成本相對較低。考慮以后的發(fā)展，配電室應該預留有安裝中壓進線柜的位置。

2 電表箱的配置

(1)住宅每戶設置一電表，電度表箱應設于戶外公共區(qū)域。

(2)由于居民家用電器種類、數(shù)量日益增多，很多開發(fā)商對于每戶用電指標的要求往往高于國家規(guī)定的最小值。

以下為某開發(fā)商要求的住宅用電負荷指標。

S≤90m2為 6kW/戶；90m2＜S≤150m2為 8kW/戶；150m2＜S≤180m2為 10kW/戶；180m2＜S 為≥15kW/戶(三相)。

(3)由于各地住宅至電表箱之前的電氣系統(tǒng)、設備均需申報供電公司批準，周期較長，電表箱訂貨后到現(xiàn)場的時間節(jié)點往往又非常滯后。隨著住宅市場競爭愈演愈烈，各房地產(chǎn)開發(fā)商對于公共區(qū)域公攤面積要求越來越苛求，所以，留給公共區(qū)域電表箱的空間必須精準，有時幾乎沒有余量。在搜資過程中需要獲得入圍當?shù)仉娏静少彿秶鷥?nèi)的電表箱詳細尺寸，而不應簡單地按國標圖集所提供的參考尺寸確定強電豎井或墻面位置。

如大連地區(qū)低壓電能計量箱1、2表位箱采用一體式計量室；4表位及以上箱體分上、下兩室，上部為開關(guān)室，下部為計量室。

大連地區(qū)低壓電能計量箱外型尺寸 表1

(4)低層、多層住宅的居民電度表較少，一般可以按樓棟、單元集中設于首層或地下一層電度表箱內(nèi)。高層、超高層住宅的電表位置，一般采用分樓層集中設置。各地電力公司對于電表箱的設置方式要求不盡相同，有的地區(qū)是每層集中設置，有的地區(qū)是3～6層集中設置。

(5)由于很多地區(qū)使用的是網(wǎng)絡表、卡表，如河北、北京等地區(qū)，表箱可以分別設于各層，這樣，表箱內(nèi)電表的數(shù)量可以很少，因此電表箱尺寸可以控制在很小的范圍；但有些地區(qū)電力公司雖然計劃升級改造居民電表的型式，但尚未完成更新?lián)Q代的工作，依然采用傳統(tǒng)的人工查表方式，因此，電度表箱需要按3～6層集中安裝設置(箱內(nèi)電表數(shù)量需咨詢當?shù)毓╇姽?，以方便人工集中查表，而且電表箱還必須位于公共區(qū)域，外露，不能有門遮擋，如葫蘆島等地區(qū)。

3 戶內(nèi)設計

3.1 戶內(nèi)配電箱的設置

(1)住戶內(nèi)配電箱應不影響美觀，盡量靠近入戶門，并盡量避免設在衛(wèi)生間墻、電梯井道墻、分戶墻上。

(2)住戶內(nèi)配電箱設置順序宜為:入戶門后、儲物間、工人房、入戶走廊、餐廳等，一般不宜在客廳內(nèi)設置。

(3)為避免開門時與門扇相碰，在門后設置的配電箱不得突出門扇投影。

(4)放置配電箱的墻體厚度應≥180mm，＜180mm時墻體需作加厚處理。戶箱之間不可背靠背安裝。

(5)戶箱僅在檢修或故障時使用，故可安裝在較高位置，一般1.6～1.8m為宜。

(6)家居配電箱應設置同時斷開相線和中性線的電源進線開關(guān)，供電回路應裝設短路和過負荷保護電器，連接手持式、移動式家用電器的電源插座回路應裝設剩余電流動作保護電器。

(7)每套住宅應設置自恢復式過、欠電壓保護電器。之所以必須用自恢復式的，是由于如果在戶內(nèi)無人的情況下，欠電壓保護電器動作后，而供電電壓恢復正常的時候住戶內(nèi)會依然沒電，這樣使可燃氣體探測器、冰箱等用電設備不能恢復正常工作，反而增加危險及不便。

(8)應在距家居弱電配線箱水平0.15～0.2m處預留AC 220V電源接線盒，接線盒面板底邊宜與家居弱電配線箱面板底邊平行，接線盒與家居配線箱之間應預埋金屬導管。

(9)為避免在同一線路使用多個大功率電器而導致過負荷，照明、廚房插座、空調(diào)插座、客廳等普通插座、電熱水器等衛(wèi)生間大型用電設備宜單獨回路供電。＞150 m2的戶型照明宜設兩個回路。

(10)空調(diào)回路劃分:客廳單獨回路，其他房間每2個空調(diào)插座為1個回路。

(11)除壁掛空調(diào)插座外，其他插座回路均應設漏電開關(guān)，漏電開關(guān)選用電子式。

3.2 戶內(nèi)一般插座

(1)插座帶開關(guān)和電源顯示:GB 50055-2011《通用用電設備設計規(guī)范》中第8.0.6條規(guī)定，對于插拔插頭時觸電危險性大的日用電器，宜采用帶開關(guān)、能切斷電源的插座。此規(guī)定的目的應是盡量減少以插拔的方式來斷電，而利用插座所帶開關(guān)斷電，這樣較方便、安全。

因此，洗衣機插座、廚房小家電插座和電熱水器插座應帶開關(guān)和電源指示。另外，經(jīng)常開關(guān)的固定用電設備插座，如起居室電視、音響插座、空調(diào)插座，建議也帶開關(guān)和電源指示。

(2)戶內(nèi)插座底邊距地≤1.8m時，應選用帶安全門的產(chǎn)品。

(3)如果客廳面積＞30m2，宜同時預留壁掛式空調(diào)專用插座和柜機空調(diào)專用插座；餐廳如面積較大或為獨立空間，宜再增加設置1個空調(diào)插座，并且空調(diào)插座的設置應與土建專業(yè)的空調(diào)預留管洞位置相匹配。

(4)為避免電氣設施冬天時因天氣過冷而損壞，嚴寒及寒冷地區(qū)景觀陽臺、露臺不宜設插座。

(5)插座盡量避免設在飄窗下，若設在飄窗下，插座距地200mm。

(6)客廳插座不宜布置于沙發(fā)后。

(7)為了避免干擾，電源插座與電話、電視、網(wǎng)絡等弱電插座間應保持一定的間距，最好為150～300mm。每套住宅內(nèi)同一面墻上的電源插座和各類信息插座宜統(tǒng)一安裝高度。

(8)床頭兩邊均可設插座，床頭插座近邊距床邊150mm布置。特殊戶型或單側(cè)設置插座時可根據(jù)具體情況布置，并應保證插座不設于衣柜內(nèi)、床后。

3.3 戶內(nèi)廚衛(wèi)設計要求

(1)為廚房櫥柜的電器設備布置插座時，可根據(jù)灶臺、櫥柜和洗菜盆的位置，設置電炊具、抽油煙機、冰箱、消毒柜和微波爐插座。

(2)冰箱插座安裝在易操作的位置，不被冰箱遮住，抽油煙機插座設于抽油煙機正上方，微波爐、消毒碗柜等插座宜設在設備的右上方。

(3)廚房臺面電源插座盡量分兩處布置。

(4)插座不應設于煙道上，燃氣灶下柜內(nèi)不得設插座。

(5)廚房臺面插座應盡量遠離燃氣灶及洗菜盆。

(6)廚房燃氣報警器按當?shù)匾箢A埋電源線和接線盒。

(7)廚、衛(wèi)燈開關(guān)一般設于廚、衛(wèi)外。

(8)衛(wèi)生間吹風機插座避免設在洗臉盆正前方，有條件時設于洗臉盆側(cè)墻，插座邊距正面墻凈距350mm。

(9)考慮給排水立管、燃氣管、燃氣表、熱水器對開關(guān)、插座的影響，如當?shù)責o特殊規(guī)定，應保證插座與燃氣管、燃氣表和熱水器等的凈距≥300mm。

(10)等電位端子箱不得設于醒目位置，統(tǒng)一設于洗臉盆下柜內(nèi)，無位置時可設于門后。

(11)浴霸設計要求:浴霸到自帶控制盒的線路暗敷，控制底盒在衛(wèi)生間內(nèi)暗裝。

(12)與衛(wèi)生間無關(guān)的線纜導管不得進入和穿越衛(wèi)生間。衛(wèi)生間的線纜導線不應敷設在0、1區(qū)內(nèi)，不宜敷設在2區(qū)內(nèi)。

(13)對于裝有淋浴或盆浴的衛(wèi)生間，電熱水器電源插座底邊距地宜≥2.3m，排風機及其他電源插座宜安裝在3區(qū)。

4 住宅精裝、毛坯靈活轉(zhuǎn)換的設計方式

由于住宅建筑市場競爭越來越激烈，甲方會為了滿足不同用戶的個性化需求，提出更加多元化的設計要求。即有些客戶會要求毛坯交房，待入住后自行精裝；而另一些客戶，為規(guī)避裝修帶來的麻煩，希望開發(fā)商精裝到戶交房。而對于設計及施工階段，往往并不明確每一戶的交房方式。所以，設計院必須在設計階段，落實能實現(xiàn)毛坯至精裝的順利過渡的方案。

這是一個不小的難題:住宅結(jié)構(gòu)型式一般為剪力墻結(jié)構(gòu)，電氣管線都是提前做好預留預埋的。受住宅層高的限制，戶內(nèi)除客廳可以局部設置吊頂外，其余房間一般不具備設置吊頂?shù)臈l件，所以，設計者必須預留精裝時的燈具、插座的位置，又不能過多增加造價。

圖3所示的某項目設計實例很好地解決了精裝、毛坯住宅房之間的轉(zhuǎn)換。

圖3 某住宅項目戶內(nèi)精裝、毛坯轉(zhuǎn)換設計

5 公共區(qū)域利用BIM技術(shù)等方式進行管線綜合，減少公攤面積

由于項目寸土寸金，經(jīng)常會通過擠壓公共管井以達到擴大戶內(nèi)面積的目的，還會用降低層高等手段以節(jié)約工程預算。

因此，設計院必須做到最小化豎井布置空間，降低車庫層高，利用BIM技術(shù)等方式進行管線綜合，提高準確度、工作效率。以下介紹一些在有限的空間內(nèi)排布設備及管線的方案及方法。

5.1 管線排布

(1)利用Sketchup或BIM技術(shù)等三維軟件進行管線排布。

本方法適用于車庫等大面積排布管線，可以最大限度地壓縮空間，將綜合管線更直觀地體現(xiàn)給設計者和建設方、施工方，體現(xiàn)管線之間的相對位置關(guān)系和翻轉(zhuǎn)方式，防止發(fā)生現(xiàn)場管線過低影響凈高、管線碰撞無法安裝以及轉(zhuǎn)彎過多導致不滿足大電纜轉(zhuǎn)彎半徑的情況。

圖4為利用Sketchup對車庫進行管線排布的結(jié)果?？梢钥吹皆摻Y(jié)果能極大程度地做到電氣專業(yè)槽盒基本不占標高，在平面上敷設盡量避開其他專業(yè)。當不得不交叉時，嚴格執(zhí)行在結(jié)構(gòu)梁窩內(nèi)敷設的原則，從而有效保證車道及車位凈空，降低車庫層高，節(jié)省土建造價。

圖4 某住宅項目車庫管線綜合BIM設計

(2)利用剖面進行管線排布。

對于住宅樓座內(nèi)走廊位置的管線排布，由于一般凈高較低且走廊寬度較窄，部分位置還會涉及穿梁的情況。所以需要充分利用剖面進行排布。

以標準層3m層高為例，建筑面層120mm，梁高650mm，線槽100mm×100mm，線槽頂距梁底50mm，則管底標高為2 080mm，無法滿足使用需要。

為此，機電專業(yè)與結(jié)構(gòu)、建筑專業(yè)協(xié)商解決:結(jié)構(gòu)降低梁高為600mm；線槽高度調(diào)整為50mm；線槽距梁高度調(diào)整為20mm。

調(diào)整后管低標高為:3 000-120-600-20-50＝2 210mm能夠滿足基本使用需求。

圖5所示工程實例中，由于梁底標高過低，為保證走廊凈高，機電管線配合精裝設計二級吊頂。這樣既保證了美觀，也保證了凈高。

圖6所示工程實例中為保證走廊凈高，設備管線配合結(jié)構(gòu)專業(yè)在梁上預留套管供管線穿過。

5.2 管井排布

(1)方案一:強、弱電井分別單獨設置。圖7～8中強、弱電井空間極小，強電設備分兩層設置，弱電設備分四層排放，梯架、槽盒位于豎井兩側(cè)。

圖5 配合精裝管線綜合設計

圖6 配合結(jié)構(gòu)管線綜合設計

圖7 強電豎井布置大樣圖

圖8 弱電豎井布置大樣圖

(2)方案二:強弱電共井。如圖9所示，弱電箱依舊分四排排放，弱電線槽與強電線槽間隔300mm以上防止干擾。

以上方案均為受建筑條件限制下的無奈之舉，如果條件充足，建議還是擴大豎井面積以滿足相關(guān)要求，以便檢修。

6 裝配式住宅中的電氣設計

(1)隨著住宅產(chǎn)業(yè)化的迅猛發(fā)展，電氣專業(yè)在裝配式住宅設計中角色愈發(fā)重要，必須密切配合，以保證預制板到達現(xiàn)場后能順利完成電氣設備的安裝施工，避免出現(xiàn)疏漏、返工。

圖9 強弱電共豎井布置大樣圖

(2)由于預制板在工廠集中生產(chǎn)，預制板中電氣管線的預留孔洞、接線條件應該已經(jīng)先行解決，能對接下來的管線的進一步施工進行精準定位，這樣就能大量減少現(xiàn)場施工工作量，縮短施工工期，提高施工效率及建筑品質(zhì)，減少勞動力成本。

(3)裝配式住宅戶內(nèi)強、弱電箱體等需盡量避免設于預制墻體上，可能的話，可以讓結(jié)構(gòu)專業(yè)調(diào)整局部方案，為配電箱留出線足夠的現(xiàn)澆樓板位置，原因如下。

1)此位置存在大量的進出管線，盡管可以配合預留預埋，但會增加配合難度及強度。另外，如果給預制板加工廠提出的條件存在偏差，則安裝過程中會出現(xiàn)無法施工、延誤工期的情況，由于數(shù)量巨大，問題會比較嚴重。

2)強、弱電箱體如果位于疊合板處，由于強電進線管一般管徑在Φ32mm以上，弱電進線管徑在Φ25mm以上，此處各進出管線交叉又比較嚴重，所以此處如果僅留60～80mm的現(xiàn)澆層，則不能保證電氣管線有交叉施工的空間，所以最好強、弱電箱體均設于全現(xiàn)澆板上。

(4)電氣專業(yè)需配合建筑、結(jié)構(gòu)專業(yè)作相關(guān)精細化設計:由于疊合板的厚度一般60mm厚，住宅戶內(nèi)強、弱電線路在疊合板內(nèi)敷設的回路路由，應避免出現(xiàn)三層電氣管線交叉的情況出現(xiàn)。設計時，應將戶內(nèi)所有需暗敷在疊合板內(nèi)的電氣管線匯總到一張平面圖中，對于管線交叉密集的區(qū)域，需合理調(diào)配位置，可以采用包括前面提到的BIM技術(shù)在內(nèi)的手段，進行三維管線綜合。

(5)與全現(xiàn)澆樓體的工作稍有差別的是:電氣設計師應在生產(chǎn)廠加工疊合板前提出要求，一般涉及在疊合板上預留孔洞，孔洞內(nèi)預留照明燈具、消防探頭等的接線盒；強、弱電暗敷導管具體位置、路由、管徑等。所有預留洞、預留凹槽、預埋件均需提供尺寸、定位、標高，埋件、埋管應提供材質(zhì)、型號等。

(6)疊合板內(nèi)照明燈具、消防探頭等的接線盒一般與普通86盒有所不同，采用100mm厚的八角接線盒，這樣才能比疊合板厚，盒底與疊合板板底平齊，而盒頂敲落孔則可以位于現(xiàn)澆層或墊層內(nèi)，從而便于線纜暗敷于內(nèi)(圖10～11)。

圖10 預制疊合板內(nèi)預留電氣接線盒做法示意圖

圖11 加工預制疊合板內(nèi)預留電氣孔洞做法示意

7 結(jié)束語

本文結(jié)合實例對住宅建筑電氣設計進行了某些精細化的闡述，結(jié)合實例提出了住宅一些問題的解決方案，為工程項目提供了參考。