Question

高层住宅电气设计常见问题分析及探讨？

Answer 1

1 施工图审查
高层住宅的电气设计包括以下内容：供配电系统、照明、防雷与接地、火灾报警系统、电话及网络系统、有线电视系统及楼宇对讲系统的设计。
施工图审查的要点是核查上述各电气系统的设计是否满足国家或行业现行规范中强制性条文、应字条文及安全、节能等方面的规定。
2 重点问题及分析
高层住宅电气设计存在的问题主要集中在施工图设计总说明；强、弱电配电系统；电力及照明平面；防雷及接地平面等方面。
2.1 设计总说明及图例
问题：引用作废版本规范、负荷分级有误、管线选型不合适、未对消防线路敷设采取防火保护措施、管线穿过墙体和楼板时未采取防火封堵及密封隔声措施、节能专篇内容不全、图例表中插座未采用安全型、各种应急照明灯及疏散标志灯未注明备用电源种类及持续供电时间、各种节能灯未注明采用的镇流器类型。
分析：
1)常见标注的作废规范有：《建筑物防雷设计规范》GB 50057-94、《住宅设计规范》GB 50096-1999、《低压配电设计规范》GB 50054-95等，均应改为现行版本编号分别为GB 50057-2010、GB 50096-2011和GB 50054-2011的设计规范﹐并应将JGJ 242-2011《住宅建筑电气设计规范》列入。
2)高层住宅建筑内明敷的线缆、消防设施的供电干线及公共疏散通道的应急照明等线缆应依据JGJ 242-2011第6.4.3条、6.4.4条、6.4.5条进行选择，同时应明确消防用电设备的配电线路在明敷和暗敷时所应采取的防火保护措施。
3)高层住宅的节能设计包括：公共部位的照明应采用高效光源、灯具；住宅内使用的电梯、水泵、风机等设备应采取节能措施（见GB 50368-2005中的10.1.4条、10.1.5条）。特别提醒设计人员注意的是地下室设有锅炉房、热力站的高层住宅项目应对其动力用电、水泵用电和照明用电分别设置计量电表。
4)图例表中的常见错误之一：住户内安装在高度1.8m及以下的插座均应采用安全型插座，注意及字不能省略，即包含1.8m。笔者个人认为鉴于国内室内开关插座生产厂商众多及产品安全水准普遍偏低，住宅内使用的插座宜全部采用安全型。
图例表中应急灯的种类包括公共部位的应急顶灯、应急壁灯、疏散标志灯、配电间（电表间）应急顶灯、消防风机房及消防水泵房应急灯具等；采用的备用电源种类分为集中应急电源装置（EPS）和灯具自带蓄电池方式，在图例表中应明确应急灯具应采用以上哪种方式作备用电源，并标注持续供电时间。
住宅建筑照明灯具按安装部位的不同可分为住户内灯具及住户外灯具，住户外灯具一般指公共区域灯具。设计图纸中可将住户内灯具的线路预留到灯具接口位置，具体灯具及光源可不作选型，在选择灯具时建议采用节能灯具；对公共区域的照明灯具从型号到光源的选择都应做出明确要求。
2.2 供配电系统
问题：配电方案不合理、电源总进线开关选型有误、住户配电箱进线开关选型有误。
分析：
1）配电方案不合理表现在以下几个方面：
（1）电业需要计量设备和物业需要计量设备的配电进线未分开设置电源，因二者电费及资产归属地不同，故应从配电进线上就分开设置以便于计量。
（2）电业配电的垂直干线回路偏多，造成不必要的投资浪费。建议18层以下住宅每单元一梯两户时采用一条垂直干线即可，18层以上采用2条垂直干线即可。
（3）住户电表箱不是每层设置，而是每三层或更多层设置，看似节省了电表箱台数，节省了投资，其实不然。这种设计带来的问题之一是电表箱外形尺寸大，占用管井面积大，增大公摊面积；没有设电表箱的楼层电气竖井内很空，很浪费。问题之二是住户查表及刷卡很不方便，不能及时检查剩余电量。因此，高层住宅最好在每层设置电表箱。1/3 123下一页尾页
2)设置在每层的住户电表箱宜采用单相进线，若采用三相进线，会造成每层负荷无法达到三相平衡。建议每层电表箱采用单相电缆进线，这样也便于维护及安全用电。
3)住宅电源进线总开关选用普通断路器，或只增设漏电火灾监控系统，均不能满足GB 50368-2005第8.5.2条、GB 50096-2011第8.7.2条及JGJ 242-2011第6.3.1条规定。住宅电源总进线应设置剩余电流动作保护装置或独立型防火剩余电流动作报警器，在发生接地故障时应能及时切断电源并报警，避免引起电气火灾。
住户配电箱进线开关应采用可同时断开相线和中性线的开关电器，在保证安全的同时也便于管理。
2.3 电力及照明平面图
问题：电力及弱电总进线未实施阻水措施，金属槽盒未采取防火措施、应急灯及疏散指示标志设置有误、计算照度值及功率密度值不满足规范中相关规定。
分析：
1)高层住宅一般设有地下室，当强、弱电管线穿外墙引入时，应实施阻水堵塞以防止室外水经电缆洞口进入地下室。近几年城市内涝，一些高层住宅地下室灌入雨水，其中原因之一就是电缆入口没做封堵。
2)高层住宅的地下室管线较多（特别是与地下储蓄间相连的地下车库），敷设的消防设备配电线路的金属桥架除外形尺寸外无任何防火措施标注，不符合GB 50045-95第9.1.4条（强文）规定。应在金属桥架外标注：封闭式金属槽盒，并采取外刷防火涂料、内加隔板的防火措施。
3)高层住宅的楼梯间、电梯间及其前室和长度超过20m的内走道应设置应急照明，这在GB 50045-95、JGJ 16-2008、JGJ 242-2011中都有相应条款规定，中高层建筑（7~9层）的上述场所宜设置应急照明，这是新条款。
4)高层住宅应急照明配电箱的设置应按防火分区划分，每个防火分区内至少设置一个应急照明专用配电箱；住宅建筑一般按楼层划分防火分区，但每层的公共部位面积较小，应急灯的数量较少，若在每层设一个应急照明箱显然不合理，可考虑每4~6层设置一个应急照明箱。
5)高层住宅地下室设有配电间、风机房等设备用房，一、二层有可能设有商业网点，设计图纸中应明确这些用房的设计照度值及设计功率密度值，并应满足GB 50034-2004中相关规定。
2.4 防雷及接地
问题：防雷分类有误，建筑物使用属性有误，防雷措施不完善，防雷引下线设置有误。
分析：
1)判断一个建筑物的防雷类别应依据两个条件：第一是建筑物的重要性及使用属性；第二是建筑物年预计雷击次数，两个条件缺一不可。
2)防雷措施分为外部防雷措施和内部防雷措施。外部防雷措施包括屋顶部分防直击雷措施和防侧击雷措施，设计中应特别注意新旧防雷规范在防雷措施上的差别，对于突出外墙的物体也应考虑采取相应的防雷措施。
《建筑防雷设计规范》（GB 50057-2010）首次提出了建筑物应设内部防雷措施，对此设计人员应在图纸中做出明确标注。
3)有些设计人员面对新防雷规范中关于专设引下线的问题存在误解，认为每栋防雷建筑物都要设置专设引下线，否则就是违反《建筑防雷设计规范》4.3.3条及4.4.3条（强制条文）规定。对此，《建筑防雷设计规范》的主要起草人林维勇老师在《建筑电气》2012年第1期杂志上已做出解释：当不能采用5.3.8条规定时才设专设引下线，即第二类或第三类防雷建筑物为钢筋混凝土建筑物，其钢筋之间连接满足利用其作为引下线条件时，应利用所有垂直支柱作防雷引下线，此时可不再要求满足专设引下线之间的间距。
3 结束语
住房是老百姓最关心的话题，住宅电气设计关乎到千家万户的用电安全，本文仅对设计图纸中的几个常见问题进行了分析和探讨。希望引起电气设计同行的重视，若有不当，敬请指教。
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