房屋的电路设计与安装.doc

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房屋电路设计与安装

目录

摘要 I

Abstract II

1引言 1

1.1房屋装修的历史概况 1

1.2.研究的目的及意义 1

2房屋装修中的电路设计安装的基本原则 1

2.1方便合理性原则 1

2.2安全性原则 2

2.2.1防火安全 2

2.2.2防触电安全 2

2.2.3电器使用安全 3

2.3节约性原则 3

3住房装修中的布线形式 3

3.1明线路 3

3.2暗线路 4

4最大电流及导线的选型选材 4

4.1导线的选型 4

4.2导线的选材 6

5线路设计与安装举例 6

5.1供电线路的设计安装 6

5.2信号线路的设计安装 7

6结论 8

参考文献 8

致谢 9

房屋装修中的电路设计安装

摘要

随着科学技术的高速发展，人们生活水平日益提高，良好的生活环境已成为了当前人们追求高质量、高标准生活的重要标志．在生活环境中，居住条件首当其冲，因此，高品质的装潢更是现代社会的潮流．电路设计是房屋装修中的重要组成部分，不仅追求美观、大方，更要注重安全、方便、布局合理和材料节约．本文研究了电路设计应遵循的基本原则、布线的方式，以及电线的选材、选型等内容．在此基础之上，通过例子对住房的电路进行了实际设计，以期待为今后住房装修中的电路设计提供有价值的理论参考．

关键词房屋装修;电路;设计;安装

1引言

1.1房屋装修的历史概况

房屋装修有很久远的历史了，古代帝王家族都用一些华丽的石头来装饰房屋，甚至用黄金等装饰墙壁、柱子，而现在人们就用一些漂亮的砖、墙面漆等来装饰房屋．随着电磁理论的建立，人们相继发明了发电机、电灯，后又修建了许多的发电站，并实现了远距离的输电，使城市亮堂起来.至此,城市建设、住房装修开始考虑了电的因素．

人们最初对房屋的装修只限于房屋的墙面、地板、室内家具等．关于住房中的电路的设计问题，在1993年以前很少有人研究，在80年代后期我国农村普及使用电灯，家家户户都有了电灯以后，人们才开始重视房屋中的线路的摆设；1993年-1995就有一些人开始讨论房屋中的线路设计问题，主要是在杂志《农村电工》上有所发表，也有一些书籍对此有所提起；1995年-1998年这段时间内关于这方面的文章不多，可能在此段时间内关于用电出现的不良症状不多，因此对这方面没有重视；1998年至今对房屋中线路的设计安装探讨的人是越来越多了，很多网站和杂志上面都有关于这方面的文章，特别是2002年以后这方面的文章更多了，大家也更加注意房屋中线路设计的问题了．

1.2研究的目的及意义

当今社会发展迅速，到处都由原来的小住宅区变成了高楼大厦．从农村到城市，一般家庭室内装璜热已蔚然成风，原有的白炽灯、日光灯、墙壁灯、节能灯等都被一些高雅、昂贵的豪华灯具所代替，并把以往横七竖八、杂乱无章的线路隐藏了起来，使整个房屋显的更加整洁、更加大方、更加美观．一个房屋中线路安装的好坏对人身安全、环境安全、财产安全、电器设备安全等都有着至关重要的作用．为了适应现代化建设与发展的需要，房屋装修中的线路设计更加系统化．虽然已经有很多人对房屋中线路的设计安装有研究，他们都是站在实践的角度，并且只针对装修中的某一个方面进行研讨，其结果往往只解决某一方面的问题．本文从物理学的理论出发，较全面的介绍房屋装修中的电路设计，并通过实例对住房的电路进行设计．

2房屋装修中的电路设计安装的基本原则

一间房屋中电路安装的好坏关系到居住者的舒适和安全，考虑到这些实际因素，一间房屋中的线路安装应该遵循以下几个方面．

2.1方便合理性原则

有些房屋中的电路安装不是很合理，房屋装修好之后人们又接了一些电线和插座．一般的家庭都没有专业的电工维护，而且都不注意房屋的电路设施是否安全适用，并且在日常的生活中还经常不安全用电，导致意外事故的发生．这些都是不合理安装线路造成的．要使房屋中的居民不乱接电线，不随便在电线上开口，就需要在房屋里面多安装插座．暗线路是很难更换和增加插座的，因此在安装时就应该把插座的数量尽量达到一个标准．现在由于生活水平的提高，家用电器也不断增加和更新，远期负荷是很难预算的．新的国家标准《住宅设计规范》中明确规定：

电气线路应采用符合安全和防火要求的方式配电……．但是在当前住宅电路设计时，住宅内的插座数量往往偏少，住户不得不乱加电线和插座，但居民缺乏电气安全知识，在原来电线上开口接线，在开口处又没有保护好创口，又不注意连接地线，使家中的用电情况处于一种非安全状态．有些用户干脆把很多用电器都接在一个插座上面使得此插座在超负荷的情况下工作，插座就产生高温，当温度高到一定的程度的时候就会起火从而发生火灾，使得人民的生命财产安全受到威胁．由此，在设计房屋电路的时候应该适当的增加插座的数量．这些方面其他国家都有规定，在墙上两插座点间距离不得超过3.6米，墙宽大于0.6米时应设插座．现在我们国家也有规定：

（1）卧室、起居室有个单相三线和一个单相二线的插座二组；

（2）厨房、卫生间防水型一个单相三线和一个单相二线的组合插座二组；（3）布置洗衣机、冰箱、排气机械和空调器等专用单相三线插座各一个[8]．在实际的安装中不仅需要按照规定来安装，还有必要在厨房和卫生间适当增加插座的数量，在这几个房屋中电器的增加量是比较大的，电器的功率也是较大的．因此，除了一些专用的电器插座以外还应该适当的增加插座．当插座的数量达到以后人们使用要求的时候也就比较方便了，不会因为想在厨房里面多放一个电器但又找不到插座而苦恼了，就不会自己去接电线和插座使电路处于非安全状态工作，也消除了事故的隐患．

2.2安全性原则

房屋中电路的安全性是人们较关心的问题．因为它直接关系到人们的生命财产安全，所以在设计房屋电路的时候对这个方面一定要特别注意．我就从以下几个方面就这个问题进行一下讨论．

2.2.1防火安全

火灾对一个住宅区来说很可怕．据《中国火灾统计年鉴》显示，因电气原因引发的火灾在各类火灾中高居榜首[1]．因此防火是电路设计安全因素中的一个较重要的方面．在设计时要根据家用电器的容量，合理选用闸刀的保险丝．保险丝是一个熔断器的核心部分，当电路的电流过大时，由可以知道电路会产生大量的热量，就会把保险丝烧断从而达到保护电路的目的．其实有很多家庭都没有什么电工知识，有时候家里的电路出了点小的毛病使闸刀老是跳闸，这些人就觉得那个保险丝容易断就给它换成铜丝铁丝或者铝丝，这样一来不论家里的电器的功率多大都不会烧保险丝．这样一来当电路出现短路情况就会导致线路中的电流过大，导线就会产生大量的热量，一般的导线的绝缘部分都是由易燃材料做成的，这样就使导线上面的绝缘材料起火从而发生火灾．因此保险丝不能用铜丝、铁丝或铝丝来代替，不能在一种危险的情况中用电．

电路高阻点是造成火灾的又一重要因素[2]．所谓高阻点就是在电路中线与线的连接松脱或者虚接，以及设备有缺陷引起的电路某部分的电阻过大．当电流流过高阻点的时候由可以得到，在高阻点处就会产生大量的热量，从而形成高热点．为了美观起见，在装修时布线均可隐藏起来，很多固定布线和插座都在视线以外，如果高热点周围有可燃物，就会在墙壁内产生闷烧，而且热量不易散失，进而发生火灾．

2.2.2防触电安全

据统计表明我国有超过6.6%的人曾被电击过[3]．因此，防止触电也是房屋电路安装的一个需要考虑的因素．在正确使用电的时候，触电的根源就是接地故障．一般的插座都有三芯（相线L，零线N，安全保护接地G），但有时其内部的接地极根本都没有接地，或者就是接地电阻不符合要求．根据国家标准：

安全接地电阻不大于4欧姆．如果接地的电阻过大就会造成地阻抗高，地阻抗高就没有达到真正的接地效果．其实良好的接地是为了给由各种原因造成的设备漏电提供泻放路径，从而保护人身安全不受到伤害．接地就是把用电器的外壳和大地连接起来，这样一来即使用电器的外壳有电也会跟着导线流到大地，人接触用电器的外壳就不会触电．

一般的人是分不清零线和地线的，自然容易忽视其错接的危害性．地线也在系统电力线入口接地，但同时与用电设备的保护端接地，地线内一般都无电流通过，只有当设备发生漏电，或漏电保安器被触发时才会有电流流过．零线或称中性线，是负载与电源之间回路的组成部分．只有电源系统的入口接地，并确保此处是唯一接地点，如果出现其他接地点，则部分零线电流将通过建筑物传导，产生离散电压并造成危害．中性线接到接地端，电路中的电流都经接地体流入大地．由于错误或者疏忽，中性线与地线接反了，就叫错接[4]．如果中性线与接地线在建筑物的其他部分也有连接，则建筑物的所有接地的金属都成为了中性线的一部分，由于接地点多，电器就会出现变化电压，工作异常．因此保证接地效果就显得尤为重要，保证接地效果除了要不错接和施工工艺外，还要采用合格的导线．原则是任何设备的移动都不妨碍接地路径，也就是说，某设备的有无都不影响接地效果．一般都是采用一个接线盒中有多个设备的接电线，这些接地导线在接线盒内连接起来，再统一保护接地．这样一来电路都安全接地，也就尽量避免了触电事故的发生．

2.2.3电器使用安全

除了电路安装的安全因素外，电器的使用安全也是相当重要的．如：

空调、冰箱、洗衣机等功率较大的用电器都要使用专用的插座和插头．洗衣机还要使用防水的插座，洗衣机长期和水接触，容易发生漏电现象因此必须安装防水的插座．在安全使用电器的时候要注意：

不论使用什么电器都不要用湿手去操作，更不能用湿手湿布去檫或更换灯泡、灯管；虽然电路中安有保安器但最好不要带电作业，修理家用电器时要切断电源；在检修或调换灯头时，即使开关断开，也切忌用手触摸灯头里的导体；使用电器设备时，操作程序要正确[5]．如：

先插插头，后开开关，先关开关，后拨插头等．

2.3节约性原则

现在能源问题也是颇受人关注的问题．我们在安装房屋线路的时候也要注意这点，能节约的地方一定要节约．有些家里的电线反反复复安装，有些线路基本上都没有用到，这样不仅浪费了材料也对它传输的能量有损失．房屋中的电线要合理的选用，多大传输量的导线，什么样的导线都很重要，不要出现大材小用或导线传输有限等情况．首先就要确定好电器的安装位置，用电器的位置确定了导线的安装位置也就确定了，走向一般都为直线，这样一来就可以尽量的节约材料．安装的高度也要合适，还有导线最好不要安装在潮湿的地方，这样可以使导线能更好的传输能量，减少能量的损失．还有就是要选同一种材料的导线，不要在家里既装铜线又装铝线，这两种线接在一起容易发生氧化，增大导线的电阻，使传输损失加大，这种情况时间过长就会使导线发生断开现象，这样一来又得重新安装导线，也就会浪费更多的材料[6]．

3住房装修中的布线形式

3.1明线路

明线路是指：

安装的线路没有被隐藏起来．从有电灯开始大家用的都是明线路，明线路能流传这么久固然有它不可忽视的优点，那就是方便．20世纪末我国的发展速度很快，在农村从以往的家家有电灯变成现在的有空调、冰箱、洗衣机等家用电器．当这些东西买回家之后，要安装就可以直接在原来的线路上面接一条支线路，安上一个插座就可以让心爱的电器工作了．一间房屋的线路在使用时也有可能出现破损，明线路就可以很方便的更换和检修，还有当居住者觉得原来的线路会影响房屋中的其他东西运作的时候，可以很轻松的把线路安装在其他的地方．现在有很多家庭的电路都还是明线路，但是明线路的安全性是很小的，使用这样线路的家庭更应该注意安全．在安装明线路的房屋中电灯灯头线不要接的太长，不能当行灯来回移动使用，这样容易使电线中的导体受损使线路不通[7]；还有可能使外面的绝缘部分受到磨损从而使里面的导体透露在外面影响安全．灯头离地面的距离不能太低，至少要保持在2.5米以上[8[．使用电气设备时，操作程序要正确．这一方面是对用电器的保护，另一方面也是安全用电的一种常识．有些家庭中觉得电灯上面有很多的灰尘，就用湿的毛巾擦，这是很危险的，很容易使线路漏电和人身触电．有些房屋中插座的数量不够用的时候就会在其他的电线上面开口来接电线和插座，开口后在原来的创口上面有的用其他的胶布来贴创口，其实这只是把创口包上了没有起到绝缘的作用，为以后的用电留下了安全隐患．在检查和更换灯泡的时候最好是把开关断开，尽量少的带电作业，在带电作业的时候不要用手直接去接触导体．平时没有注意安全的情况现在也是很多的，当电路使用不当引发了火灾，去救火的时候要先断开电路再救，要是无法断开时不要用水灭火以免触电，最好用沙子和泥土去盖火．现在使用明线路的房屋除了要安全使用外，还要定时对家里的线路经常进行检查和维修．由于线路都在外面，很多时候电线可能会受到一些意外的损害使得上面的绝缘部分裂开或者破损，这些情况要即时的对线路进行修补，防止意外事故的发生．

3.2暗线路

暗线路是指：

安装的线路被隐藏了起来．从农村到城市，室内装璜已蔚然成风，以往那些杂乱无章的线路都改成了暗线路．安装暗线的房屋中就不像使用明线路的房屋那样到处都是电线，房屋只能看见灯和插座．但是暗线路的不便之处也是不少的，暗线路一旦安装好了以后就很难对其进行改变，线路出现了毛病也很难进行修理，所以要安装暗线路的房屋在安装之前要做好准备工作．在安装暗线路的时候要注意：

（1）导线应采用独股线而严禁使用护套线和花线．因为护套线两线的距离很近，并且绝缘的效果一般，容易发生短路的情况；花线的载流量很小，容易烧毁．

（2）导线相互连接处应装分线盒或接线盒．一般的断点现象，都发生在导线相互连接的接点处，接线盒内导线要留有一定的长度，这样就有利于维护和检修．（3）总开关熔断丝要合适，不能过大或过小．熔丝过大的话就起不到保险的作用；过小则容易被烧毁，更换的频率就会过高，因此要选择合适的保险丝．（4）应装有漏电保护器．因为它可以在发生短路和漏电时，灵敏可靠的达到断电的目的，同时对人身和设备安全有保护的作用[9]．在布置暗线的时候安全因素也是不可忽视的，暗线路没有明线路容易检查线路的安全性．要是它的安全有问题的话会比明线路对人们的危害更大，然而在明线改暗线路的时候有些人却不注意方式方法，盲目乱改，使线路很容易出现故障，出现了暗线不如明线好的情况．因为在安装的时候没有注意方式方法，在线路出现故障的时候就无法准确找到出故障的地方以致要凿穿墙壁，墙壁被凿了以后就影响了整个房屋的美观了．在安装暗线路的时候还应注意：

施工前要充分考虑各功能区域所需要的电气和照明设备，并以此为依据估计每路线路相应匹配的导线材料；绘制室内的电路图，并将各种灯具、开关、插座和配电盘定出坐标及高度，并确定线路的走向和分支交汇点．线最好选不同颜色以识别不同的回路，最好将电源外穿阻燃管再安装．在存在易燃结构的地方，一定要装阻燃管材料，并且不能装用电器等设施，还应在接近易燃地区的地方装开关，以在必要时断开电源；室内每一条分线路的总容量不能超过3000瓦，每一单相回路的负荷电流不能超过15安，使用空调等大功率家用电器的用电大户应设置专线，卫生间的淋浴设施要与电源开关保持一段距离且要采取防潮措施；开关的高度一般距地面1.2米到1.4米，插座的高度一般是0.2米到0.3米，配电盘一般距地面1.8米到2米[10]．

现在人们的生活水平是越来越高了，房屋装修也是各式各样，装修砖也有了越来越多的样式和花纹，墙面漆种类也是越来越多．当房屋装修的漂漂亮亮以后，房屋中的电线乱七八糟，大家就觉得这些线路放在外面影响房屋的美观．所以现在越来越多的房屋中的线路都是暗线了，把那些影响房屋美观的线路都隐藏在墙壁中，使整个房屋看起来显得美观、大方，因此明线路变暗线路已是一种必然趋势．

4最大电流及导线的选型选材

4.1导线的选型

最大电流就是导线允许通过的最大安全电流．除了短路时会有大量的电流通过导线使之产生高热外，在正常情况下，电流通过导线时，导线会发热．如果发出的热量超过某一限度，导线外面绝缘层就会受到损坏，就很有可能引发火灾．所以导线都有一个能够承受的最大电流，也就是导线允许通过的最大电流．根据楞次定律-焦耳定律，电流通过导线产生的热量，跟电流的平方成正比，而导线的电阻又跟导线的截面积成反比．为了不使导线通过电流时发热太厉害，如何选择导线的截面积就具有很大的实际意义．根据技术规格，把电流从供电干线引到屋内用电器的导线应该符合[18]：

（1）在照明线路里这些导线上的电压降不得超过干线上电压的2%；

（2）为了不使导线发热太厉害，通过导线的电流不得超过允许电流．每个房屋中的线路有很多，这就需要我们根据房屋中每条线路的负荷对导线的截面积进行计算来为每一条线路的导线选取合适的型号，公式[11]如下：

式中S——导线截面（）

　　　　　——负荷电流（A）

　　　　　J——导线安全电流密度（A/）

　　　　　0.8——为导线穿管打八折系数

先对每条线路的负荷进行预算，再按照近10年的发展对线路负荷的预计，最后由下面表1[12]查询得出理想截面的导线．

表1：

照明导线的规格

导线

种类

线芯面积（）

根数及直径

（）

安全电流

（）

允许负荷

（）（）

2.5

1/1.76

12.0

2400

4.0

1/2.24

19.0

3800

铝线

6.0

1/2.73

27.0

5400

10.0

7/1.33

46.0

9200

1.0

1/1.12

6.0

1200

1.5

1/1.37

10.0

2000

2.0

1/1.60

12.5

2500

铜线

2.5

1/1.76

15.0

3000

4.0

1/2.24

25.0

5000

6.0

1/2.73

35.0

7000

9.0

7/1.25

53.7

10740

10.0

7/1.33

60.0

12000

0.41

14/0.19

2.0

400

0.67

23/0.19

3.0

600

软线

1.16

40/0.19

5.0

1000

2.03

70/0.19

10.0

2000

对于屋内、外导线，除了根据安全电流来选择导线的截面积外，还必须考虑到导线的机械强度和电压降的问题．因为事物是互相联系的，选择的导线截面积越大，机械强度就越大，电阻、电压降就越小，使用是安全了，却不符合节约的条件；如果选择的导线截面积太小，表面上看是节约了材料，但是机械强度小，电阻大，电压降大，使用不安全．因此，这两种选择截面积的方法都是不合理的．只有按照导线的安全电流，考虑到各个因素来选择导线的截面积，既符合节约的精神，又保证了机械强度、电阻、电压降都在规定的范围内，这才是合理的．选择照明供电线路的导线截面积时，可以根据照明用电设备的功率和考虑到导线允许的电压降计算出照明设备的额定电流，以额定电流或比额定电流稍大点为导线的允许电流，来选择导线的截面积．这是因为照明用电设备的功率因数接近于1和没有起动电流的原因．选择截面积的时候要比用电器的功率稍大点，以保证线路的安全．因此选用合适型号的导线是房屋电路安装中的一个重要因素，也是房屋电路安装中必不可少的环节．

4.2导线的选材

现在导线的材料一般都是铜线和铝线．一个房屋中的导线要根据不同的情况选择不同材料的导线．铜线比铝线的价格要高，（如：

在永川地区1.5——6铜线的价格在1.2元/米——3.0元/米之间；2.5——6的铝线的价格在0.2元/米——0.5元/米之间．）但在相同截面积时铜线比铝线的负荷电流要大．因为在传输电能的时候导线也会发热，铜的熔点比铝的熔点要高；还有就是铜的导电性比铝要好，在相同长度和截面积的时候铜线的电阻要比铝线小，当有相同大小的电流流过的时候产生的热量要比铝线小．不论选用哪种导线，最好是只使用一种材料的，不能把铜线和铝线直接连接在一起．因为铜和铝的电化性质不同，将铜线和铝线直接连接时，一旦遇到空气、水分和二氧化碳以及其他杂质形成的电解液时，就将形成电池效应．这时由于铝易失去电子成为正极，铜难以失去电子形成负极，于是就在正负极间产生一个1.69V的电动势，并有很小的电流通过，腐蚀铝线，形成电化腐蚀[13]，即电化反应．这样就会引起接触不良，接触电阻增大即形成高阻点，当有电流通过时就会产生更多的热，高温加快了铝的电化腐蚀程度．由于是暗线路不容易修理和更改，这样一来就容易使线路烧毁，甚至出现火灾．线路材料的选用和安装对房屋的安全因素也有一定的关系，因此选好合适的导线材料对房屋的电路的安装也有着重要的作用．

5线路设计与安装举例

5.1供电线路的设计安装

现在我以二室一厅的房屋对房屋中的电路安装来个简要的设计．

图一房屋中电路设计简图

图1房屋中电路设计简图

房屋电路的安装条件：

两个卧室和客厅都安装空调，冰箱在厨房，洗衣机在卫生间．按照前面的要求对房屋进行暗线的安装设计．对这个二室一厅的房屋的电路设计简图如上面图1所示，选的导线为铜线，图中的插座表示每个房间里面的插座组，插座的数量应该按照本文前面所说的要求进行安装，图中灯泡表示每个房间中的照明装置，插座和照明系统是同一条线路下面的两个子线路．每个子系统的电路上面都安装熔断器，在主电路上面必须装有熔断器和保安器．空调、洗衣机、冰箱等大功率的用电器都是安装专线，并装有熔断器，每条线的截面积是由前面的公式计算得出的．

按照目前的发展情况对近10年的情况进行预计，图中对这个房屋电路的设计，主线用的截面积是10的铜线，它的允许负荷是12000W．每台空调的功率都估算在3000W以下，所以选的是4的铜线．厨房里面有冰箱，选用的是4的铜线．卫生间里面放有洗衣机，选用的线也是4的铜线，插座电路用的是2的线，而照明电路用的是1的线．

5.2信号线路的设计安装

目前的信号线一般有电视信号线、电话线和网线．这些线路不要和供电线路靠的太近，更不能和供电线路走在一起．信号线是传输信号的，而电线是传输能量的．电场和磁场之间有相互作用，这两种线路要是在一起就会对它们各自传输的物质有一定的影响．信号线路的安装对房屋的影响也是比较大的，因为现在的每个家庭基本上都要有电视信号线路，电话线，网线，这是现在社会发展的需要，也是以后发展的必需．信号线最后接的装置一般都是用电器，因此，在这些接口处都要安装电源插座．信号线路就要和供电线路配合安装，也就是在信号线路和电器的接口处要安装一个电源插座．信号线路都是由专属的部门管理，安装的是专线所以它的型号和安全等因素都会有专门的人员管理．下面就对前面的二室一厅的房屋进行一个简单的设计，设计简图如下图2所示：

图2房屋中线路设计简图

6结论

时至今日，经过人们的不断改进，房屋装修经过一次次演变已初步形成一个比较完善的系统，而房屋中电路的设计在这个系统中有着举足轻重的地位．然而，无论时代如何进步，设计如何变化，在房屋中的电路设计所需要遵循的依然是方便合理、安全和节约的原则．本文通过房屋装修电路设计时所要遵循的方便合理性原则、安全原则、节约原则，并对目前的明线路和暗线路两种布线形式分别做了说明介绍，还对设计房屋电路时如何选用材料做了一定的说明，最后以实际例子对房屋中的线路进行了设计．总而言之，经过合适的选材，通过正确的计算得到合理型号的材料，最后专业正确的安装，才能得到一个合格理想的电路．回过头来再次思考论文研究的几个问题都是从基本上研究了电路．在写这篇论文的过程中，查阅了许多资料对本文内容进行补充、加深．但由于本身专业知识的不足，无法更加深入、全面地对房屋装修中电路的设计进行更加系统深入的研究，以致只能肤浅地提供一些在房屋电路设计中所