住宅建築供配電設計與各專業的配合
供配電系統設計
以XX某住宅小區為例討論
住宅是我們最常見的建築類別，其對電氣專業要求相對簡單，有一套成熟的模式；
住宅在我們工作中是很大一塊，我們平時遇到最多的就是住宅樓的設計，其次是商業和寫字樓，還有一些學校建築，醫療建築、體育建築、展覽建築和工業建築較少；
住宅雖然簡單，但要做好它還真不是那麼簡單，還是有許多內容需要我們思考，比如負荷選取等；
住宅在方案階段對設備管井考慮不多，公共部位空間有限，造成管井侷促，施工圖時增大管井十分困難；
住宅供電受供電局的限制較大，地域性較強。
建築常用術語
住宅：供家庭居住使用的建築；
酒店式公寓：提供酒店式管理服務的住宅；
商住樓：下部商業用房與上部住宅組成的建築；
別墅：帶有私家花園的底層獨立式住宅。
低層住宅：一至三層的住宅；
多層住宅：四至六層的住宅；
中高層住宅：七至九層的住宅；
高層住宅：十層及以上的住宅。
商業服務網點：設置在住宅建築的首層或首層及二層，每個分隔單元建築面積不大於300平米的商店、郵政所、儲蓄所、理髮店等小型營業性用房。
需遵循的規範、規程及參考圖集
《建築設計防火規範》GB50016-2014(2018年版）
《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規範》GB50067-2014
《住宅設計規範》GB 50096-2011
《住宅建築規範》GB50368-2005
《住宅建築電氣設計規範》JGJ242-2011
《城市電力規劃規範》GB/T50293-2014
地方住宅配電工程建設技術規範
電氣專業通用規範及通用圖集等
了解工程概況
地理位置：雷暴日、當地做法、地方標準等
使用功能：確定負荷指標、照度、人員密集程度等；
建築面積：建築類別、進行負荷計算；
建築高度及層數：是否高層、一類或二類高層劃分；
停車數量、形式：車庫類別，負荷容量和級別；
結構形式：防雷做法、線路敷設方式；分析其特點，進行歸納總結。
XX某小區概況
XX某小區位於XX市雙湖大道和泰山路交叉口東南角，總圖主要建築如下：
1、5~8層多層住宅樓（黑色和洋紅色輪廓線）
2、11層小高層住宅（綠色輪廓線）
3、18層二類高層住宅樓（紅色輪廓線）
4、一類地下車庫
5、臨街商業樓（3~4層小商業）
6、36#37#樓是18層公寓樓（按一類高層綜合樓）
負荷分級
根據規範進行負荷分級
1、消防控制室、消防水泵、消防電梯、防煙排煙設施、火災自動報警系統、電氣火災監控系統、應急照明、疏散指示標誌和電動的防火門、窗、捲簾、閥門等消防用電：一類地下車庫中的上述用電為一級負荷，二類高層建築中的上述用電為二級負荷；
2、機械停車設備、弱電機房用電為一級負荷；
3、其他生活用電為三級負荷；
供電要求與條件
1、一級負荷應由雙重電源供電；
2、二級負荷應由雙路電源供電；
3、一二級負荷中的消防控制室、消防水泵房、防煙和排煙風機房的消防用電設備及消防電梯等的供電均在其配電線路的最末一級配電箱處設置自動切換裝置；其他一二級負荷其電源在變電所處滿足要求即可，不必末端切換。
了解供電條件，確定供電電源：
1、根據市政電源條件確定是否設置自備柴油發電機組；
2、電源條件確定後才能進行設備機房的提資，比如變電所大小、是否有柴油機房等；
甲方回函
XX某小區甲方提供的資料
1、按甲方提供的資料，XX某項目可以從市政電網引來兩路電源（均從雙湖變電站引），但不確定是否滿足雙重電源要求，因此甲方要求設計預留柴油機房位置；
2、供電局要求在本項目中預留開閉所，本工程電源可從該開閉所引；
負荷計算方法
計算方法——前期均採用單位指標（容量）法結合需要係數法：
1、省電力公司算法：
2、供電局算法：S=0.038*A
3、手冊及規範算法：
4、住宅用電根據建築條件深度，僅有面積指標時按供電局算法，有具體戶型面積和戶數時按省公司算法；
5、對於公共用電首先根據使用功能分別按規範計算，住宅電梯等用電按住宅容量的10~20%計算。
負荷指標選取
單位容量指標，按省公司文件：
1、50m2以下按4kW/戶；
2、50~120m2按8kW/戶；
3、120~150m2按12kW/戶；
4、150m2以上按不低於16kW/戶；
5、別墅按需配置；
6、以上面積可按套內面積統計；
1#2#住宅變電所計算表
XX某小區計算結果
1、住宅變壓器總安裝容量：800×14+630×2=12460kVA
2、公用變壓器安裝容量：800×6=4800kVA
3、商業、車庫等用電可以按手冊計算，對於住宅電梯等公共用電則按住宅變電所容量的10~20%估算，住宅區通常按供電半徑考慮公用配即可；
開閉所與設計預留要點
開閉所（開關站）
1、GB/T50293-2014第2.0.7條：城網中起接受電力並分配電力作用的配電設施。
2、省公司文件：作為變電站10KV母線的延伸，能實現區域內10KV電能開閉和負荷再分配，具備2路及以上進線，8路及以上出線，高壓母線採用單母分段結構，所內可設配電變壓器向就地用戶供電，一般按戶內方式建設。
開閉所設計預留要點
1、產權屬於供電局，是否設置由供電局根據電力規劃確定；
2、省公司要求終期負荷大於3000KVA時應設置，實際均是由甲方諮詢供電局後確定，鄭州之前是按6000KVA控制；
3、一般在地上一層，若建設方與供電局溝通順暢也有放在地下一層的，規格按8.5x10米或8x12米淨尺寸，梁下淨高不小於3.9米；
4、10KV開閉所最大轉供容量不宜大於15000KVA，鄭州可做到18000KVA甚至兩萬千伏安；
5、開閉所要預留足夠的進出線管，對外預留16根SC150。
變電所（1）
單臺變壓器容量
1、根據GB50053-2013：低壓為0.4KV的變壓器的單臺容量不宜大於1250KVA；箱變容量不宜大於800KVA；
2、河南省電力公司文件規定單臺變壓器容量不宜大於800KVA；單臺箱變不宜大於630KVA；
3、設計可按住宅變壓器不大於800，公用變壓器不大於1250；箱變按不大於630KVA執行；
4、變電所內變壓器通常成組設置，中間設置聯絡，有利於節能運行；
變電所形式：
1、室內變電所
2、室外箱變
3、獨立變電所
供電半徑及供電範圍
1、變電所要深入負荷中心，幹線通常按不大於250米；（從電壓損失及保護靈敏性考慮）
2、幹線對於住宅通常指住宅變壓器到電錶箱之間的線路，公共用電指公用變壓器至樓層箱之間線路長度；
3、當部分單體較遠但其容量較小時可採取加大電纜規格的方式解決；
4、按《技術措施》當供電半徑大於250米，計算負荷大於500KW時應增設變電所。
變電所技術要求
1、建築面積：中心變電所每臺變壓器按60~70m2規整空間預留，分變電所按50m2預留基本可滿足使用要求；
2、不應設在最底層，當地下只有一層時應採取防水侵入的措施，梁下淨高不小於4米；
3、不應設在廚房、衛生間等經常積水場所的正下方；在其正上方時沒關係，例如水池正上方，當然要做好防水；
4、應考慮設備運輸通道，其中運輸設備的門不小於1.8x2.4米，否則應在樓板上預留吊裝孔；
XX某小區變電所分布示意圖
1、公用變電所3處
2、住宅變電所7處
柴油發電機房
容量
1、方案階段按變壓器安裝容量的10~20%估算；
2、施工圖階段按需要備用的設備確定，並需校驗啟動特性和電壓損失；
基本要求
1、面積根據發電機尺寸加上規範規定的間距確定；
2、一般應設置儲油間；
3、容量400KW以下的機組機房淨高按3米即可；
XX某小區情況
1、設置3處，與公用變電所配套；
2、容量均按400KW機組預留；
整體供電方案
住宅變電所
1、按供電局要求，住宅通常要移交供電局，要求從電錶箱之前的所有設備及變電所等均歸供電局所有；
2、住宅中心變電所兩路進線，其他變電所採用環網供電；
公共變電所
1、均按雙迴路進線，中心變電所按KYN28A高壓櫃設置，兩臺變壓器，高壓聯絡，低壓聯絡；
2、分變電所從中心變電所放射式引來，每臺變壓器設置就地櫃配電；
XX某小區供電原理如圖：
在其他專業條件沒有時，我們可以先進行居民用電負荷計算，並繪製住宅配電幹線圖和系統圖：
住宅幹線圖
配電方式：樹幹式
幹線形式：母線、預分支電纜或電纜
分支方式：插接箱、預支接頭、電纜T接箱、穿刺線夾
表箱每三層一個，或按不超16塊表控制；標清相序，並注意輪換
住宅樓公共用電類型
1、電梯：乘客電梯、消防電梯
2、正壓風機
3、排煙風機
4、排汙泵：最底層
5、應急照明
6、穩壓泵：通常在屋頂消防水箱間，可由屋頂消防電源雙切箱供電；
7、儲藏間用電
8、景觀照明
9、電井插座，基坑插座，設備間插座
住宅配電間設置
配電間或電氣小間
1、配電間應在地下一層或地下二層，在地下一層時需注意上方不能是廚房或衛生間，還要注意洗衣機位置，防止洗衣機排水管下穿電氣房間，此點需與水專業保持溝通；
2、一類高層住宅：若地下室能夠聯通，可以考慮一棟樓設置一個，位置在靠近公用變電所的單元（靠近電源側），或者在整個樓居中的位置（接近負荷中心），當只有一個單元時，配電間可按不小於2×3米設置，當有多個單元時應按不小於2×4米設置；
3、二類高層住宅：每棟樓設置一處，可按不小於2×3米設置；
4、多層、小高層（11層）：每棟樓設置一處，名稱改為電氣小間，強電和弱電（電視前端和光纖分纖箱）都放在其中，可按不小於2×3米設置；
5、尺寸2×3米指每邊均不能小於，控制長寬不是控制面積；
住宅電井
1、一、二類高層：一梯三戶（≤5戶），此時一般按三層一個電錶箱，可按0.8×2米或0.6×2.5米設置電井，通常可滿足要求；當每單元戶數大於等於6戶時，需每層設置電錶箱，此時電井就要大點，一般按1.5×2米或1.2×2.5米，基本滿足要求；二類高層可略小點；
2、小高層（11層）：一般電錶箱集中設置，因此電井可以小點，一般按0.6×1米即可；
3、多層住宅：一般應該設置電井，當設置有電梯時，就必須設置電井，尺寸一般按0.3×0.6米即可；
4、別墅：一般未設置電井，若有條件，以設置為上；
電井土建要求及設備布置原則
檢修門耐火等級不低於丙級；
門最小尺寸不應小於0.6米寬，1.8米高；
電井地面宜抬高150mm，或設置防水門檻；
電井布置原則：不常檢修操作的設備放在裡邊，如母線、橋架；操作較多的設備設置在方便操作的位置，如電錶箱；另外，電錶箱、應急照明箱和弱電設置宜分開樓層安裝；強弱電橋架宜儘量遠離；
建築電氣與各專業配合探討
建築電氣配合項目
配電房配合
柴油機房配合
消防控制室配合
住宅井道配合
住宅戶內配電箱、多媒體箱配合
給排水專業配合
暖通專業配合
配電房配合
選址原則：《20KV及以下變電所設計規範》第2.0.1條
一、接近負荷中心
二、進出線方便
三、接近電源側
四、設備運輸方便
五、不應設在有劇烈震動或高溫的場所
六、不宜設置在多塵或有腐蝕氣體的場所，當無法遠離時，不應設在汙染源盛行風向的下風側；
七、不應設在廁所、浴室或其他經常積水場所的正下方，且不宜與上述場所相貼鄰；
八、不應設在有爆炸危險環境的正上方或正下方，且不宜設置在有火災危險環境的正上方或正下方，當與有爆炸危險或火災危險的建築毗鄰時，應符合現行國家標準《爆炸和危險環境電力裝置設計規範》的規定；
九、不應設置在地勢低洼和可能積水的場所；
另：《住宅建築電氣設計規範》4.2.2當配變電所設置在住宅建築內時，配變電所不應設置在住戶的正上方、正下方、貼鄰和建築疏散出口的兩側，不宜設置在住宅建築地下的最底層。
配電房高度
《全國民用建築工程設計技術措施 電氣》 中對配電房高度的描述：
當進出線均為電纜溝敷設時，開關櫃頂距屋頂0.8m，距梁底0.6m；低壓配櫃高度2200~2300 mm，考慮配電房內有母線進出，建議配電房梁下淨高不小於3200mm（至建築地面）
電纜溝深度 800~1000mm
配電房淨高建議：
電纜溝深800mm時配電房淨高不小於4000mm；
電纜溝深1000mm時配電房淨高不小於4200mm。
配電房高度與建築、結構的配合
建築層高滿足要求時（例如主樓下，梁下淨高大於4000mm），可以把電纜溝抬起做，在配電房外做梯步向上進入配電房；在梯步不方便做時，也可以適當降結構底板，減少配電房室內外高差。
當建築高度不能滿足高度要求時，可以適當抬高頂板和降低底板，或者兩者相結合。當配電房在建築負一層時，可以採取抬高頂板和降低底板的方式，但頂板抬高后要和水專業配合，是否影響其室外排水管道；當有負二層時，設置在負一層的配電房在降板時應考慮負二層相同位置的層高使用情況。在配合時，儘量能使配電室內地面高於同層地面，如果低於同層地面，建築應考慮防水進入的措施。
高壓配電室內各種通道最小寬度（mm）
開關櫃布置方式
櫃後維護通道
櫃前操作通道
固定式
手車式
單排布置
800
1500
單車長度+1200
雙排面對面布置
800
2000
雙車長度+1200
雙排背對背布置
1000
1500
單車長度+1200
註：1、固定式開關櫃為靠牆布置時，櫃後與牆淨距應大於50mm，側面與牆淨距應大於200mm；
2、通道寬度在建築物的牆面有柱類局部凸出時，凸出部位的通道可減少200mm。
低壓配電櫃配電屏前、後通道最小寬度（mm）
型式
布置方式
屏前通道
屏後通道
固定式
單排布置
1500
1000
雙排面對面布置
2000
1000
雙排背對背布置
1500
1500
抽屜式
單排布置
1800
1000
雙排面對面布置
2300
1000
雙排背對背布置
1800
1000
註：當建築物牆面遇有柱類局部凸出時，凸出部位的通道寬度可減少200mm。
配電房對建築設門的要求
配電室長度超過7米，應設兩個出口，並宜布置在配電室兩端，長度大於60米時，宜增加一個出口。《20KV及以下變電所設計規範》。
配電房的門均應向外開啟，但通向高壓配電室的門應雙向開啟。《低壓配電設計規範》。
配電房內設備搬運通道
配電裝置室及變壓器室門的寬度宜按最大不可拆卸部件寬度加0.3m，高度宜按不可拆卸部件最大高度加0.5m《民用建築電氣設計規範》
配電房內最寬的設備為變壓器，1250KVA
變壓器帶外殼尺寸 長X寬X高 2100X1810X2050
不帶外殼 長X寬X高 1860X1000X1860 重4500KG左右
低壓配電櫃尺寸 寬X深X高 800(1000)X800(1000)X2200
高壓壓電櫃尺寸 寬X深X高 800X1500X2200
作為搬運通道的配電房門尺寸可選為 寬1800mm，高2400mm
柴油機房選址
機組宜靠近一級負荷或變配電所設置。可布置於建築物的首層、地下一層或地下二層，不應布置於地下三層及以下。當布置在地下層時，應有通風、防潮、機組的排煙、消聲和減震等措施並滿足環保要求。
發電機間、控制室及配電室不應設在廁所、浴室或其他經常積水場所的正下方或貼臨。
註：當機組按水冷方式設計時，柴油機端距離可適當縮小；當機組需要做消聲處理時，尺寸應另外考慮。
針對住宅建築，500~1000KW，淨高可以為4500mm。
柴油機房高度配合可參照配電房，由於柴油機自重比較大，運行時震動比較大，當地下室為一層或兩層時，建議放在最底層。
柴油機房進、排風、排煙
宜利用自然通風排除發電機房內的餘熱，當不能滿足溫度要求時，應設置機械通風裝置；
和建築、暖通專業配合進、排風井位置、排煙井位置 及大小；
機房排煙應避開居民敏感區，排煙口宜內置排煙道至屋頂。當排煙口設置在裙房屋頂時，宜將煙氣處理後在排放；
熱風出風口宜靠近且正對柴油機散熱器；
進風口宜設在正對發電機端或發電機端兩側；
地面進排風口最好不要在牆的同一側 ，以免排出的熱風馬上進入進風井，再次進入機房：（具體詳民規P46~47）
柴油機房門的設置
發電機房宜有兩個入口，其中一個應滿足搬運機組的需要。門應為甲級防火門，並應採取隔聲措施，向外開啟，發電機間與控制室、配電室之間的和觀察窗應採取防火和隔聲措施，門應為甲級防火門，並應開向發電機間；儲油間應採取防火牆與發電機間隔開，其門為應能自行關閉的甲級防火門，且開向發電機間。
柴油機的運輸通道、荷載
運輸：DY800B 4455x2070x2210（長X寬X高）自重7842KG ，請建築專業考慮運輸通道，請結構專業考慮運輸路線通道荷載和柴油機房底板荷載
機房門 寬2400mm，高2800mm 也可以在選擇先把柴油機安裝好，再砌牆
運輸通道高度 2800mm
吊裝孔運輸 5500mmX3000mm
消防控制室設置
消防控制室應設置在建築物首層或地下一層，當設置在首層時，應用直通室外的出口；當設置在地下一層時，距通往室外安全出入口不應大於20m，且均應有明顯標誌。
機房應遠離強電磁場幹擾場所，不應設置在配電室的樓上、樓下或隔壁場所（不應和風機房相鄰）。
不應設置在廁所、浴室或其它潮溼、易積水場所的正下方或貼鄰。
防靜電地板，高度梁下或風管下淨高2500mm
其它要求參照民規表23.3.2
住宅建築井道配合
豎井大小除應滿足布線間隔及端子箱、配電箱布置所必須尺寸外，應在箱體前留有0.8m的操作、維護距離，當建築平面受限制時，可利用公共走道滿足操作、維護距離的要求。
鄰近不應有煙道、熱力管道及其他散熱量大或潮溼的設施。（民規8.12.5 ）
高層建築強電井最小淨深800mm，高層建築弱電井最小淨深600mm，多層建築弱電井最小淨深350mm （常數）；
布置井道時可考慮各種箱體比如電錶櫃、EPS電源櫃、公共照明箱、各種弱電箱等分層錯開設置，在建築條件比較緊張時，可以考慮在電井內兩個箱體在同一位置上下錯開安裝。
住宅戶內配電箱、多媒體箱配合
強電箱（梅蘭日蘭參考尺寸）：寬x高x厚
暗裝16位（套三、套四戶型）：385.6mmx220mmx94.2mm）
暗裝20位：457.6mm x230mmx94.2 mm
暗裝36位（別墅）313mmx480mmx94.2mm
住宅戶內提建築或結構留洞：450mmx300mmx120mm，底邊距地1.6m
家居配線箱（多媒體箱） 底邊距地0.5m，
底箱推薦尺寸400mmx300mmx120mm（寬x高x厚）
建築電氣與暖通專業配合
戶內：空調室內機配電
設置生活陽臺插座時考慮與燃氣管道或氣表距離大於300mm
屋面正壓風機配電、消防控制
防煙樓梯間、前室多頁送風口消防控制
地下室雙速風機、排煙風機、送補風機、送風機、排風機等配電、消防控制
各種防火閥、風口控制
建築電氣與給排水專業配合
戶內：戶內給排水點位，生活陽臺插座與熱水器位置距離大於300mm
地下室消火栓泵、噴淋泵、生活泵、排水泵等配電和消防控制
消火栓、消防水池液位儀、溼式報警閥、水流指示器、信號蝶閥等消防控制。
屋面消防水箱液位儀控。