住宅小区建筑电气设计研究_陈明哲.pdf

照明电气 2023 年 第 1 期 总第 176 期 光源与照明180住宅小区建筑电气设计研究陈明哲，李 盛西京学院，陕西 西安 710123摘要：在住宅建筑的建设中，电气设计是不可或缺的，住宅小区建筑的电气设计要求较高。文章以某市某住宅小区为例，研究科学合理的建筑电气设计方式。在供配电系统设计中，需要先划分供电区域，然后统计小区的用电负荷；火灾报警与消防联动系统能对火灾事故进行实时监控，并能在火灾发生后迅速通过检测设备检测火情，当信息传递到消防联动系统后，系统将采取多种措施将火扑灭，并疏散人员；综合防雷系统结合内外设备防雷，制定符合住宅小区需求的防雷方案，可以实现住宅小区防雷的目的，以保证住宅小区居民的人身安全。关键词：住宅小区；电气工程；火灾自动报警；消防系统；防雷系统分类号：TU8520引言改革开放以来，在我国广大从业人员的共同努力下，形成了建筑电气这一工程学科。纵观国内外的发展历程，住宅小区的出现和潮流化是历史前进的必然结果。文章主要使用标准合理的方法设计可行的建筑电气系统，以最大化贴合住宅小区的实际需求1。1工程概况文章针对某市某住宅小区进行电气设计，小区总建筑面积为 130 611.21 cm2。其中，地下建筑面积为32 162.1 cm2，共 3 层，为车位及设备用房。商业群楼建筑面积为 25 503.83 cm2，共 3 栋高层建筑。1 号楼建筑面积为 31 509.31 cm2，24 层，为星级酒店及 5A 级写字楼；2 号楼建筑面积为 26 291.88 cm2，为 24 层住宅，住户共 256 户；3 号楼建筑面积为 15 141.09 cm2，为 20层住宅，住户共 144 户。小区居民共 400 户，车位共691 个，用电容量为 9 890 kVA，其中居民总用电容量为 1 890 kVA，商业总用电容量为 4 000 kVA，制冷机房总用电容量为 2 000 kVA，公用变总容量为 2 000 kVA。整个小区环境优美、规划合理，建筑错落有致、管理方便2。2供配电系统设计2.1 用电负荷的计算该住宅小区建筑均为高层建筑，人口众多，对于供电的要求较高。根据该住宅小区建设规模，配置变压器总容量为 9 890 kVA3。负荷计算有多种方法，基于住宅建筑电气设计规范（JGJ 2422011）的相关规定，采用需要系数法，该方法简单便捷，尤其适用于住宅小区低压配电网络的负荷计算。当住宅面积小于 60 m2时，每户的用电负荷为0.9 kW；当住宅面积在 60 90 m2之间时，每户的用电负荷为 1.2 kW。在住宅小区中，住宅面积小于 60 m2的共 1 081 户，用电负荷为 972.9 kW，住宅面积在 60 90 m2之间的共 620 户，用电负荷为 744 kW，则总用电负荷量为 1 716.9 kW。2.2 变配电所的设计在变配电所的设计中，最重要的是选址。在地下二层设 10 kV 变电所 3 座，由市政电网引来 2 路 10 kV电源至地下 1 层 10 kV 开闭站，再由开闭站采用电缆分别引至各 10 kV 变电所。供配电系统的组成包括配电线路、变压器、备用电源、防雷接地等。在该住宅小区的中心设有 1 个开关站，采用环网供电，分片区安装共 9 台箱式变电站，每一个配电室用 10 kV 电缆依次相连，包括 6 台 630 kVA的箱式变电站、3 台 800 kVA 的箱式变电站。2.3 变压器的选择在建筑电气工程中，选择环氧树脂绝缘干式变压器，这种干式变压器结构简单，便于维护整修，同时可以防火、难燃，安全隐患小。尽管其成本比油浸式作者简介：陈明哲，男，硕士，研究方向为智能信息处理；李盛，男，博士，教授，研究方向为智能信息处理。文章编号：2096-9317（2023）01-0180-03光源与照明 总第 176 期 2023 年 1 月 照明电气181变压器高，但能够长期免维护，而且无须安装气体保护设备，恰好可以弥补在价格上的差异。2.4 接地保护的设计在建筑电气工程中，选用适当的漏电保护设备，可以确保系统安全可靠地工作。设计的低压配电接地系统为 TN-S 系统，在低压主进开关与联络开关之间增加电气联锁，用来保证两台变压器可以同时运行。住宅小区的自然接地装置由承台底板、结构桩主筋、地梁主筋经过牢固焊接而成，接地电阻不大于 1。3火灾报警与消防联动系统的设计目前，最先进的是消防系统是火灾报警与消防联动系统（见图 1、图 2）。火灾发生的时候，产生的烟雾、温度、火焰等物理信号都可以转化成电子信号，这些电子信号传输到火灾报警系统，火灾报警系统会分析火灾发生的位置、范围和危急程度，并以此发出警报。当接到警报后，消防联动系统会按照警报信息，采取不同级别的灭火措施，并发出不同的警报来警示小区居民。现有建筑楼层较高，人员密集，设备耗电高，易引起火灾，因此在进行火灾报警与消防联动系统设计时，一定要精益求精，以保障居民的生命财产安全。3.1 火灾报警系统火灾报警系统一般包括火灾探测器、火灾报警装置、联动器等部分。在安装火灾探测器时，要考虑它的防护面积和灵敏度、房间的构造形状等。火灾报警系统为集中报警系统，在地下 1 层设有消防控制室，消防报警与联动控制线路均由消防控制室引出，配电间内设置消防接线端子箱，楼内设对讲电话、消火栓按钮及相关信号输入、输出模板。系统能准确接收探测器报警信号和消火栓按钮动作信号，显示火灾发生位置。3.2 消防联动系统消防联动系统可分为消防控制系统、自动灭火系统、消防应急广播系统、火灾报警装置、应急照明装置、消防通信系统等部分。消防控制系统的功能是接收、传输火灾的信息，同时也是消防指挥中心。自动灭火系统在收到信号后，会自动采取补救措施。消防应急广播系统在确定火灾发生后，可以将火灾的基本信息传递给周围的居民和工作人员，让他们能够及时进行补救和疏散，从而降低伤亡和财产的损失。消防应急广播系统在火灾逃生疏散和灭火指挥中都能起到至关重要的作用。系统的输出方式为定电压方式，在消防安保控制中心内设有广播系统的前端设备，其传输电压为 70 100 V。为确保火灾发生时，最大限度地降低火灾造成的损失，不仅要进行防火广播，而且要在单元大厅、地图 1火灾报警与消防联动系统结构图显示系统火灾探测器火灾火灾报警控制器联动控制器消防联动设备感温条测器感烟探测器消火栓按钮水流指示器手动报警按钮灭火、疏散人员现场人员探测火警气烟热光消防广播系统消防电话系统火灾显示盘手动控制装置排烟设备防火设备声光设备灭火设备 照明电气 2023 年 第 1 期 总第 176 期 光源与照明182下车库等主要道路上安装火灾报警装置，其可以根据联动控制器的指令，在火灾时工作。火灾声光警报器由消防控制器控制，在确认火灾后，建筑内所有火灾声光警报器均开始工作。火灾声光警报器设置有语音提示功能，所有火灾声光警报器能同时启动和停止。应急照明装置主要用于消防通道、地下停车场、消防控制中心、柴油发电机室等场所。应急照明灯和灯光疏散指示标志应配备玻璃或其他不可燃烧材料制成的保护罩。消防通信系统具有工作独立性强、防火要求高的特点，消防通信系统采用独立设置的方式建设，主要功能是在火灾时与消防指挥中心取得联系。消防通信系统包括消防控制中心内的电话总机和在不同消防区域中设置的报警分机两大部分。消防电话总机可以进行通话插入，并能识别插孔呼叫，了解分机的工作状况。按照消防法规要求，电话线路的布线应采用穿钢管敷设方式和阻燃型线缆。消防通信系统从通信公司引来通信电缆，敷设至地下 1 层弱电机房，再从弱电机房引出 32 类非屏蔽大对数电缆至各层各分区弱电间与 1、2、3 层弱电井内分线箱，具体语音点数由二次装修时确定。4防雷系统设计采取等电位连接方式，将 40 mm4 mm 镀锌扁钢顺着室外墙体内侧暗敷成环形，并将其作为接地母干线。为防止侧向雷击，结构圈梁内的钢筋每 3 层连成闭合回路，并同防雷装置的引下线相连。将距地 45 m及以上外墙上的栏杆、门窗等较大金属物直接或通过预埋件与防雷装置相连。另外，根据 C 级标准来设计电磁防护设施。5结束语文章设计了某市某住宅小区的建筑电气系统，研究了供配电系统、火灾报警与消防联动系统、防雷系统的设计，意在为人们提供更智能的小区，为人们日后美好幸福的生活提供保障。参考文献1 韩晓辉.住宅小区建筑电气工程的设计与实践D.长春:长春工业大学.2018.2 宋国宏.刍议现代高层建筑电气设计要点J.中国住宅设施,2018(6):26-27.3 时登福.建筑电气照明系统节能优化设计技术要点分析J.光源与照明,2021(6):7-8.图 2火灾报警与消防联动系统接线图