摘 要：随着经济的发展，居民生活水平日益提高，越来越多的家用电器进入了千家万户，居民对电的需求也日益增长。在当前城乡电网改造、城镇居民用电实现一户一表的形势下，抓住这个千载难逢的良机，开拓居民用电市场，进行居民用电户表改造和室内电气改造正逢其时，规范住宅电气设计对正在改造的旧住宅电气安装和新建住宅的电气设计具有一定意义。
关键词：住宅建筑；电气设计
1 供电系统
建筑供电主要是解决建筑物内用电设备的电源问题。包括变配电所的设置，线路计算，设备选择等。
1.1 供电电源及电压的选择 供电设计：包括供电电源的电压、来源、距离和可靠程度，目前供电系统和远景发展情况；用电负荷的性质、总设备容量和计算负荷；变配电所的数量、容量、位置和主接线；无功功率的补偿容量和补偿前后的功率因数；备用容量和备用电源供电的方式；继电保护的配置、整定和计量仪表的配置。
为了保证供电可靠性，现代高层建筑至少应有两个独立电源。具体数量应视当地电网条件而定。两路独立电源运行方式，原则上是两路同时使用，互为备用。此外，还必须装设应急柴油发电机组，并要求在15s内走道恢复供电，保证应急照明、消防设备、电脑电源等用电。国内高层建筑大都采用10kV等级，对用电量大而且有条件的，建议采用35kV深入负荷中心供电。
1.2 电力负荷的计算 电力负荷是供电设计的依据参数。计算准确与否，对合理选择设备、安全可靠与经济运行，均起着决定性的作用。负荷计算的基本方法有：利用系数法、单位负荷法等，详见第7章。
1.3 短路电流计算 计算各种故障情况，以确定各类开关电器的整定值、延时时间。
1.4 高压接线 好的设计能够产生巨大的效益，这是工程师设计的主要目的。如何因地制宜，保证高低压接线的安全、合理、经济、方便，是我们的一个重要课题。
现代高层建筑一般要求采用两路独立电源同时供电，高压采用单母线分段、自动切换、互为备用。母线分段数目，应与电源进线回路数相适应。只有供电电源为一主一备时，才考虑采用单母线不分段的型式。若出线回路较多时，通常考虑分段。电源进线方式多采用电缆埋地或架空引入。
高压配电系统及低压干线配电方式常采用放射式，楼层配电则为混合式。现代高层建筑的竖井多采用插接母线槽。水平干线因走线困难，多采用动力与竖井母线通过插接箱连接。每层楼竖井设层配电小间，经过插接箱从竖井母线取得电源。当层数较多或负荷巨大时，可按楼层分区供电或将变压器分散布置，但要进行经济分析。
1.5 低压配电线路设计 首先确定进户线的方位，然后确定各区域总配电箱、分箱的位置，根据线路允许电压降等因素确定干线的走向，管材型号和规格，导线截面等，绘制平面图。
低压配电系统的各级开关，一般采用低压断路器。设计时注意选择性，保护等级不宜超过三级。重要负荷要求两路供电、末端切换，如消防电梯，要求在电梯机房设置切换装置、互为备用。配电设计包括配电系统的接线、主要设备选择、导线及敷设方式的选择、低压系统接地方式选择等。
2 导线及电器设备的选择
室内外导线及电器设备的选择合理与否，直接关系到住宅用电的安全及经济效益，因而必须在工程设计中合理选用导线和有关电器设备。
2.1 导线的选择：导线的选择主要是确定导线的型号和规格，其原则是既能保证配电的质量与安全又能节省材料，做到既经济又合理。其中导线型号应按使用工作电压及敷设环境来选择；导线的规格（导线截面）可按下列要求进行选择：
①有足够的机械强度。为防止出现断线事故，导线必须有足够的机械强度，一般照明回路计算电流较小时（＜10A），其导线都应按机械强度选择。
②能确保导线安全运行。选择导线时应保证其安全电流大于长期最大负载电流，同时应注意以下几点：
a.在选择进户线及干线截面时应留有适当余量；
b.单相制中的中性线应与相线截面相同；
c.三相四线制中的中性线载流量不应小于线路中的最大不平衡负荷电流。用于接中性线保护的中性线，其电导不应小于该线路相线电导的50%，气体放电灯的照明线路因受三次谐波电流的影响，其中性线截面应按最大一相电流选用。
③能确保电压质量。对于住宅建筑来说，电源引入端至负荷末端的线路电压损失不应大于2.5%，如线路电压损失值大于规定电压损失允许值，应加大导线截面以保证线路的电压质量。
总之，在选择导线时要考虑实际使用及未来发展需要，适当留有余量，减少电压损失，保证导线使用的安全可靠和经济有效。
2.2 电器设备的选择：电器设备主要指电源配电箱、电表、控制开关、漏电保护开关及电源插座等。电器设备的选择合理与否直接影响工程的质量。选用时应根据住宅的负荷情况、安装要求、使用环境、设备的工作电压和工作电流等合理选择电器设备的型号规格，注意设备的容量等级宁大勿小，但又要避免选得过大造成浪费，一般来说在计算工作电流的基础上选大一级即可。为确保其质量，应选用符合国际电工委员会IEC标准和国内GB、JB有关行业标准，并具有产品质量认可证书的电器产品。总之，电器设备的选择尽可能做到安全可靠和经济合理。
3 防雷与接地设计
3.1 防雷内容与措施 防雷内容一般可分为：防直击雷，防感应雷及防高电位入侵三个内容。就防直击雷而言，一般是在屋面易受雷击部位安装接闪器，然后通过引下线与接地电阻很小的接地装置可靠连接，安装时要注意屋面突出的金属部件与避雷针、带、网应全部可靠连接。目前一般利用屋面板钢筋作为避雷网，柱主钢筋作为引下线，基础钢筋作为接地装置，这是较为实用经济的作法。为了防止感应雷和高电位入侵的危害，可在电缆进出户处将绝缘子的铁脚支架可靠接地，同时安装避雷器或其它型式的过电压保护器。此外要强调进行等电位联结，也就是在设计施工中要把建筑物内、附近的所有金属物用电气的方法连接起来使整座建筑物空间成为一个良好的等电位体，这样能有效地降低建筑物内部和附近不同金属部件间的电位差，从而避免内部的设备被高电位反击和人被雷击的事故。
3.2 安全接地的形式与要求 在住宅电气设计建设中为确保电器设备和人身安全务必做好用电系统的安全接地。目前我国的住宅配电系统方式一般有三种：TT、TN-C-S和TN-S系统，在进行设计施工时可根据实际情况选择接地系统。以下着重谈谈住宅配电系统中的保护接地。
在中性点不接地的低压供电系统中，电气设备必须保护接地，接地电阻R≤4Ω。在中性点直接接地的低压供电系统中既可采用保护接地，也可采用保护接中性线。为确保接中性线保护系统的安全可靠，必须将中性线干线或支线的终端再次接地，这称为重复接地。重复接地有以下作用：增大流过线路保护装置的电流使其加速动作，从而减轻或避免事故的发生；设置重复接地后可降低漏电设备的对地电压，减少触电的危险程度。为确保接中性线保护的安全可靠，按规定必须做到以下几点：①重复接地的接地电阻必须小于10Ω；②保护接中性线的其电导不得小于线路中相线电导的一半；③在任何情况下，同一供电系统中不可一部分电气设备采用“保护接地”，另一部份采用“保护接中性线”；④用于接中性线保护的中性线不能安装带熔丝的开关或熔断器。
此外，随着家用电器的增多及智能化的发展，应作好防静电接地和屏蔽接地工作。
4 智能化发展
在科学技术日新月异的今天，随着微机自动检测及控制技术、计算机网络技术、通讯技术的发展，楼宇智能化的实现已成为可能。未来的住宅楼应有一个由检测单元、执行单元、数据采集单元、控制单元和微机组成的智能监控系统，由该系统对楼宇内的设备运行、电气故障、火灾、盗情等进行集中监控。再设置综合布线系统，将一定区域内的楼宇按星型拓朴结构建成小区局域网，进而所有局域网连接，同时与公安、消防、电讯、广播住宅管理等部门连网从而建成城市住宅管理信息网络，实现住宅的全天候、全方位监控和管理。
5 结语
建筑电气作为一个专业，从无到有，由简单而复杂，发展到如今已经囊括了兼之强电和弱电在内的多个系统，并且随着以IT业为龙头的科学技术的发展，及其在建筑业的应用，综合弱电项目的智能电气更是突飞猛进。目前，在我国建筑装饰领域，从理论到实践，从工程设计到安装施工，正在逐步走向专业化，建筑电气专业在其中所起到的作用不可替代。随着人民生活水平的提高和科学技术的发展，住宅电气的设计建设也应跟上时代的步伐。在保证安全可靠、经济实用的基础上引入高科技技术，使人们的生活更美好。
参考文献
［1］李天恩.小康住宅电气设计［M.］中国建筑工业出版社
［2］供配电系统设计规范（GB50052-2009）［S］.北京：中国计划出版社
［3］低压配电设计规范（GB50054-1995）［S］.北京：中国计划出版社
［4］民用建筑电气设计规范（JGJ/T16-2008）［S］.北京：中国计划出版社