任晓丽??
广州市弘基市政建筑设计院有限公司 广东省广州市 510000
摘要：装配式住宅是当今住宅建筑行业发展的主要趋势，利用传统方法进行装配式住宅电气基础设计时存在一定问题，因此提出一种新的装配式住宅电气基础设计方法。为了进行装配式住宅的供电，需要构建开闭站与小区高压配电室进行供电；防雷接地系统需要针对各种雷害类型进行各部分的防护设计；装配式住宅的弱电系统包括视频监控及安全防范系统、有线电视系统、网络通信系统以及可视对讲系统，分别对其进行设计；设计装配式住宅的电缆线路需要对电缆型号、根数以及最小弯曲半径进行选择；对照明回路进行 PE 线设置；在叠合楼板中对火灾探测器、照明灯具等的接线盒进行预留。为了证明该方法的建筑整体电力能耗较低，进行该方法与传统方法的对比实验，实验结果证明该方法的建筑整体电力能耗低于传统方法，实现了性能提升。
关键词：装配式住宅；电气基础；防雷接地系统；弱电系统
中图分类号：TM727.4 文献标识码：A
0引言
装配式住宅电气基础设计的研究背景具体如下：装配式住宅因其绿色环保、标识生产、工业化生产的特点，近年来发展势头十分旺盛，很多地方政府都推出了鼓励政策支持装配式住宅的发展[1]。随着装配式住宅的逐渐普及，人们对这种建筑的用电安全与供电可靠性的要求越来越高。并且由于装配式住宅的自身特点，其电气基础设计需要在建筑内对电气设备与管线进行预留，相较普通建筑而言原本就具备很高的设计要求。因此建筑界对装配式住宅电气基础设计的研究一直十分重视[2]。故而提出一种新的装配式住宅电气基础设计方法。
1装配式住宅电气基础设计方法
1.1 供电设计
为了进行装配式住宅的供电，需要构建开闭站与小区高压配电室进行供电。其中开闭站的构建需要设置附属检修设施、合环保护装置、吊装电气设备口、电缆夹层以及独立进出口[3]。开闭站采用的进线为双路电源线，分段进行单母线接线，通常馈电出线是十路到十二路，不构建中压架空线路。当装配式住宅的整体设计规模较小，可以选择构建六路到八路馈电出线的小型开闭站。当开闭站的裕度不足时，需要对新负荷进行接入。当其容量与供电安全准则不符时，应对负荷进行倒出或改造开闭站[4]。
高压小区配电室的设计需要选择干式变压器，变压器的容量配置需要遵循下式：
.png)
式（1）中代表变压器容量参考值；代表变压器的实际用电负荷；代表配电变压器的实际负载率；代表功率因数。
1.2 防雷接地系统设计
防雷接地系统需要针对各种雷害类型进行各部分防护设计：对接地装置、引下线、接闪器进行装设，以防直击雷；采取等电位联结的方式对闪电感应进行防护；针对屋面上固定的用电设备线路实施防雷电波侵入的相关措施；在线路上增设SPD以对雷击电磁脉冲进行防护[5]。其中对SPD进行增设首先需要对雷电防护区进行划分，具体如图1所示。
.png)
图1对雷电防护区进行划分
在增设中首先要在两个防雷区上通过金属物对界面进行等电位连接，将电磁脉冲向大地中导入。装配式住宅装配式安装SPD的形式需要在低压配电柜中对I级 SPD进行设置，在电梯机房中的电源箱里对II级SPD进行设置[6]。
1.3弱电系统设计
装配式住宅的弱电系统包括视频监控及安全防范系统、有线电视系统、网络通信系统以及可视对讲系统，分别对其进行设计，其中视频监控及安全防范系统的电气点位布设为小区中地下停车场的对应出入口、主要通道边以及周界沿线，选择的摄像机为彩色摄像机，带有视频报警功能。有线电视系统的布设采取光纤传输系统[7]。网络通信系统也采取光纤的传输方案，通过非对称数字线路进行宽带接入。对讲系统采取IP全数字可视对讲系统，该系统能够进行无距离限制的数字传输，通过服务器对留言与影像留影进行存储，通过数字控制传输控制信号，并且能够看到动态图像。
1.4电缆线路设计
此次针对装配式住宅电缆线路进行设计，主要以高层住宅为例，选择如表1的电缆型号。
.png)
聚乙烯交联铠装绝缘细钢丝电力电缆及铜芯阻燃交联绝缘聚乙烯钢带铠装护套电力电缆，适用于工频额定电压0.6/1kV以及部分固定敷设位置，需要注意的是，电缆敷设时环境温度不能低于零度，电缆弯曲半径不小于电缆外径的15倍，才能保证电缆的正常使用。低烟无卤电缆由于其外层防护材质的特殊性能，在遇到高温火焰时，不会产生卤化氢气体，大大减少了电缆遇火时产生的有毒气体，具有较高安全性。
敷设电缆时，具体根数要求如表2所示。
.png)
1.6低压电器设置
选用低压断路器作为电气设备与线路的保护电器；选用漏电断路器作为防止火灾与漏电的保护电器，单独在供电消防负荷回路上设置只报警不动作型的漏电断路器；选用自动转换电源开关电器进行备用电源与正常电源之间的转换，对于一级、二级的普通负荷，仅需设置一套自动转换电源开关电器，对于装配式住宅的消防负荷，需要在各组消防负荷线路上各设置一套自动转换电源开关电器装置，就近为其提供备用电源与正常电源之间的转换[8]。
1.7接线盒预埋
在叠合楼板中对火灾探测器、照明灯具等的接线盒进行预留，预留的具体位置需要结合接线盒高度，保障接线盒高度及其对应的叠合板处于一种协调状态且二者互相契合。预埋接线盒时敲落孔直径大约为二十毫米，预制板底部与接线盒底部保持一种齐平状态。为了有效固定电气安装位置，通过强磁铁吸定法对接线盒实施位置固定。
2实验研究
2.1实验设计
为证明设计的装配式住宅电气基础设计方法的性能，对其进行实验验证。实验中的装配式住宅位于某省的经济开发区，虽然为多层住宅，但住户约有150-170户，足以反映出装配式住宅电气设计的可行性，具体建筑效果图如图2所示。
.png)
图2具体建筑效果图
实验装配式住宅的具体建筑信息如表5所示。
.png)
利用设计的装配式住宅电气基础设计方法对实验装配式建筑实施电气基础设计。获取入住户数为150-170户范围内的整体电力能耗数据作为实验数据。为避免本次实验结果过于单一、缺乏对比性，将原有的两种装配式住宅电气基础设计方法作为实验中的对比方法，包括基于微机控制技术、基于智能断路器的装配式住宅电气基础设计方法。同样利用这两种方法进行实验装配式住宅的电气基础设计，获取入住户数为150-170户范围内的整体电力能耗数据作为对比实验数据。比较几种实验设计方法下的建筑整体电力能耗数据，观察哪种设计方法更加节能。
2.2 结果分析
在入住户数为150-160户的范围内，设计的装配式住宅电气基础设计方法与基于微机控制技术、基于智能断路器的装配式住宅电气基础设计方法的建筑整体电力能耗实验对比数据具体如图3所示。
.png)
图3建筑整体电力能耗实验对比数据
图中的三角表示建筑电力能耗的波动范围，其方向表示波动范围的方向。根据图3的建筑整体电力能耗实验对比数据可知，设计的装配式住宅电气基础设计方法的建筑电力能耗低于基于微机控制技术、基于智能断路器的装配式住宅电气基础设计方法。
在入住户数为160-170户的范围内，设计的装配式住宅电气基础设计方法与基于微机控制技术、基于智能断路器的装配式住宅电气基础设计方法的建筑整体电力能耗实验对比数据具体如图4所示。
.png)
图4建筑整体电力能耗实验对比数据
根据图4的建筑整体电力能耗实验对比数据可知，设计的装配式住宅电气基础设计方法的建筑电力能耗低于基于微机控制技术、基于智能断路器的装配式住宅电气基础设计方法。
3结束语
随着生态建筑这一概念的推广，装配式住宅电气基础设计还需要尽量减少能耗，遵循环保理念。在这样的背景下，国内外都在积极研究装配式住宅的电气基础设计。本文设计的装配式住宅电气基础设计方法，从供电设计、防雷接地设计、弱电系统设计等多个方面进行研究，经过实验验证，证明本文设计的装配置住宅整体电力能耗较小，实现了建筑电力能耗的降低，对于装配式住宅的推广有很大意义。
参考文献
[1]汪强, 李早, 王德才,等. 基于设计结构矩阵的装配式住宅设计流程建模及优化研究[J]. 工业建筑, 2019, 49(1):194-200.
[2]孙莉丽, 林凡, 王金彪. 混凝土木混合结构体系的构造形式和应用优势[J]. 建筑技术, 2019, 50(4):388-392.
[3]刘永超, 龚光彩, 傅沐书. 装配式与现浇住宅基于全寿命周期的热力学与环境影响评价[J]. 科学技术与工程, 2018, 18(26):120-127.
[4]蒋博雅, 刘少瑜, 张宏. "微排未来屋"可移动装配式关键技术研究[J]. 四川建筑科学研究, 2018, 44(1):125-130.
[5]丁洁民, 张冀, 吴宏磊,等. 装配式钢结构在某超高层住宅中的应用[J]. 建筑结构, 2018, 48(7):1-8.
[6]李卫军, 苏衍江, 张磊,等. 基于新农村建设的装配式建筑结构体系研究与思考[J]. 结构工程师, 2018, 34(2):173-179.
[7]邢毅, 孙帮新, 骆玲,等. 高地震烈度地区特高压换流站阀厅电气布置及联接设计[J]. 南方电网技术, 2019, 13(1):7-13.
[8]田二林, 朱永琴, 南姣芬. 农机电气装备故障快速诊断系统设计——基于知识挖掘和经验数据库[J]. 农机化研究, 2019, 41(12):239-243.