淺議別墅小區的電氣設計

張珍

【摘 要】本文分析了別墅小區的電氣設計特點，針對別墅用電負荷分散性，室外管線復雜性的特點進行詳細分析，進而詳細地論述別墅小區的高低壓供配電方式、室外管線的綜合設計、別墅單體的電氣設計和別墅的防雷接地設計。

【關鍵詞】別墅；負荷特點；供配電；室外管線綜合；防雷接地

引言：

別墅，即別野，在郊區或風景區建造的供休養用的園林住宅?，F在的普遍認識是，除“居住”這個住宅的基本功能以外，更主要體現生活品質及享用特點的高級住所。近幾年來，我院陸續設計了不少大型別墅區項目，通過這些項目的設計，發現了一些不同于普通住宅、公寓的電氣設計特點。

1別墅電氣設計的特點

1.1負荷特點

大型別墅區的特點是占地面積大、容積率低。各棟別墅單體之間有較大的空間，電氣負荷顯得極為分散，在給小區供電時要合理選擇供電方式，考慮電壓供電半徑的限制。同時，別墅為低密度住宅，用電負荷隨時間的波動較大，因此對別墅區進行負荷計算時，要結合這一特點，選取適當的同時系數，避免變壓器容量選擇過大而造成浪費。

1.2室外管線復雜

從總平面布置上看，別墅單體分散，且排列也不規則，各棟之間有一定的間距。在進行電氣設計時，將導致電氣系統之間需要有大量的室外管線連接，尤其對弱電系統的構建是不經濟的。因此，如何處理好戶外管線走向問題成為了大型別墅項目電氣設計的難點。

1.3單體多采用三相供電

別墅單體的建筑面積較大，每戶通常在300以上，同時別墅內用電設備較多，可能會有大容量的電氣設備，如中央空調、泳池水泵等，這些設備多為三相負荷，因此建議各單體采用三相供電。

1.4智能化和高新技術的結合體

別墅作為高端住宅建筑，其目的在于為顧客提供更高的生活品質和享受，其對新產品和新技術的應用也必然走在市場的前列。而智能家居管理系統作為高新科技的技術產物，越來越多地應用在別墅電氣設計當中。

針對上述特點，別墅電氣設計與高層住宅、公寓等不同，應采用新的思路和方式進行電氣設計，以滿足別墅的功能和使用要求?，F結合?？谑心炒笮蛣e墅小區進行分析。

2室外電氣設計

2.1高壓供電方式

別墅小區占地面積大，負荷點多而分散，電源以戶外箱式變電站作為首選。戶外箱變比小區內建變電所更加靈活，可深入負荷中心，減小一次投入，降低運行成本，提高用戶的供電質量。如果小區面積過大，則應設置10kV開閉所，設立多個箱變供電，采用環網的形式將各箱變連接起來，使電源布局更加合理。

同時，應考慮箱變與別墅整體建筑風格一致，從而保證建筑和環境的效果。如采用與環境協調的頂棚或柵欄將箱變封閉，并通過景觀對其掩飾，盡量弱化其存在感。

在確立項目供電方案之初，應先與當地供電部門溝通協調，在前期總圖規劃時應適當考慮變電所的位置。

2.2低壓配電方式

由于別墅小區負荷分散，考慮供配電距離的限制，可根據別墅單體的布局和負荷容量進行分組供電，形成以箱變為中心的供配電組。每臺箱變設置在所供電負荷組的中心位置，采用電纜放射式給各負荷組配電，每負荷組設一個總電表箱?？紤]電纜壓降，箱變至總電表箱的距離不宜超過250米，同時考慮箱變出線斷路器的容量限制，總電表箱的進線電纜截面不宜超過240；并以此作為計算總電表箱的負荷容量和所供電的別墅數量的依據?？傠姳硐渲粮鲃e墅電源總箱的進戶電纜宜控制在25～40米之間。

總電表箱為戶外安裝，為了滿足安全及規范要求，應選用室外防雨型，外殼防護等級為IP55。從別墅整體景觀出發，總電表箱的外觀和色調應與環境相協調，盡量將其隱藏在公共部分的景觀內。

2.3室外管線的綜合規劃設計

別墅小區各單體分散，彼此間距離較大，與高層住宅項目相比，各種管線綜合更加復雜和困難。在設計前期，各專業就應先溝通配合，進行管線綜合規劃，確定好各專業管線的大致走向及各種管線的標高問題，避免在設計后期發現管線沖突問題（如電氣管線與給排水管線的沖突，強電與弱電管線的沖突）從而產生大量的修改工作。別墅小區的電氣管綜通常是高壓管線、低壓管線與通信、電視及安防等弱電管線分開敷設，同時滿足規范中的距離要求；管線較少時采用直埋敷設，管線多時采用排管敷設。

筆者設計的?？谑心硠e墅小區項目，其主干上的高、低壓電纜以及弱電管線共用電纜溝敷設。溝內設單側支架，同一側分多層支架，各層支架上的電纜管線按電壓等級由高至低的10kV電力電纜、0.6/1kV低壓電纜至弱電的控制和信號電纜、通訊電纜“由上而下”的順序排列。同時，電纜溝在電纜集中出線處（住戶進戶線處）及轉角、端頭和管溝銜接處設置活動蓋板。此方法是與甲方進行溝通確認過，并進行了預算分析，且征得各相關部門同意后采納的。實踐證明此強、弱電管線共溝敷設是可行的，從長期來說其造價成本不會高于管線直埋，設計卻更加簡單，且更利于施工和后期的維護管理。

3室內電氣設計

3.1別墅單體的負荷計算

由于別墅單體面積大，用電設備多，因此別墅的整體負荷較大，且經常采用中央空調，建議采用三相供電。與此同時又有些用電設備的使用幾率極低，據單體建筑的面積大小，需要系數通常取0.7～0.85之間。目前，設計規范和手冊對別墅的單位面積負荷無明確規定，認為取80～90W/ 較為適宜。

3.2別墅單體的動力設計

別墅單體內設置一個戶內總配電箱，然后在總配電箱之外的每層各設層配電箱?？紤]電梯、水泵等動力設備的漏電會引起進戶總開關的誤動作，建議電梯、水泵等回路由總開關出線直接配電；而照明、插座以及弱電箱電源、層配電箱等前端宜加設一個具有漏電保護功能的開關，作為電氣火災保護，其額定動作電流整定范圍在300mA。

3.3單體內電氣設備的配置

別墅項目作為住宅類建筑中的高端產品，用來滿足具有一定經濟實力人士的需求，用戶對電氣產品的要求也相應較高。同時別墅多是毛坯房型式，用戶需進行二次裝修。因此，在室內電氣設備的配置上，在設計前期要先與甲方討論，做到既滿足設計規范的要求，又具有適用性、擴展性，為住戶的二次裝修提供余地。室內電氣系統的配置要合理，但不需要面面俱到，應該重點突出。對于終端設備的配置宜粗而不宜細，而對于電氣管線的預留，應盡可能地考慮擴展回路。

對于弱電系統，通訊、有線電視等應留好管線，安防系統則應盡量完善，為用戶創造安全的居住空間。而對于智能照明、智能家電控制等很個性的東西，可以作為用戶的選項，由甲方決定是否需要設置。

4防雷與接地設計

4.1防雷設計

根據現行防雷規范中的防雷等級劃分，別墅單體常常是達不到第三類防雷建筑物的設計要求。但在實際中，別墅區通常建于郊區、河湖水邊等較空曠地帶，遭受雷擊的概率較高。為了提高供電和建筑物的安全性，通常按照第三類防雷的要求設置防直擊雷裝置。為了保證別墅的立面效果和美觀，有些別墅的防雷設計將接閃帶暗敷在結構層內，筆者認為此方法并不恰當。尤其在雷電多發地區，發生雷擊時暗敷接閃帶可能無法保護其屋面，從而造成屋面擊穿損壞，危害住戶安全。因此建議別墅屋面接閃帶盡量采用明敷。

為防止雷電電流流經防雷引下線和接地裝置時產生的高電位對附近金屬物或電氣和電子系統線路的反擊，應在電源系統、電子信息系統分別裝設合適的浪涌保護器。如處于雷電防護LPZ0區的戶外配電箱，其箱內應裝設I級試驗的浪涌保護器；各棟單體的配電總箱、屋頂配電箱等處于雷電防護LPZ0與LPZ1區的交界處，其箱內應裝設I級試驗的浪涌保護器；各電子信息系統也應視工程的具體情況來裝設滿足規范要求的信號線路浪涌保護器。

4.2接地設計

別墅小區的低壓配電系統的接地形式通常采用TN-S型，在別墅單體的電源進線處設置總等電位聯結端子，在衛生間設置局部等電位聯結。室外配電箱采用滿足規范要求的接地干線與附近的建筑物基礎接地網焊接相連，室外接地凡焊接處均應刷瀝青防腐。整個電氣系統采用聯合接地方式，據規范要求，聯合接地電阻不應大于1歐姆。

為了降低基礎接地網的接地電阻，可將整個別墅區內的單體按布局適當地進行分組，然后將各組內所有戶型的基礎接地網用滿足要求的接地干線（如-40x5熱鍍鋅扁鋼）焊接相連。若接地電阻仍未滿足要求，則應增打人工接地極。

6小結

以上是筆者在進行別墅電氣設計中總結出的一些不同于普通住宅建筑的電氣設計特點。國內目前還沒有別墅設計的專門規范，因此在進行電氣設計時，我們要多了解別墅小區的整體風格和地理特性，通過合理設計將電氣設計融入到建筑總體要求中，保證供電的可靠性和安全性，以及別墅的舒適性和適用性。

參考文獻：

【1】王厚余，徐華. 工業與民用配電設計手冊【M】.3版.北京：中國電力出版社，2005.

【2】侯冉冉.獨棟別墅電氣設計分析.智能建筑電氣技術，2012（6）.

【3】別墅的電氣設計特點分析【OL】.bieshhttp：//wenku.baidu.com/link？url=fC7FajTmF5gOufHagAkE-6zSY-1PHIQIqxmmaKjLu2EisGqCh6alE_Z7GbPx1GkqToRLagSYVkGTTt0zapZybbboIzr-ejuex1_x7AA5Qw3

【4】《建筑物防雷設計規范》 GB50057-2010