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摘要:針對目前國內電氣工程設計現狀,提出了電氣工程設計模式概念,填補了工程設計的空白。主要介紹了電氣工程設計模式的定義、特點、內容及作用,以電氣照明施工圖設計為例,介紹了兩種常用照明設計模式以及設計模式的使用原則。
關鍵詞:電氣工程設計;設計模式;照明設計
引言
當前,電氣工程設計繪圖方式早就進入了計算機繪圖階段,但是對于設計中繪圖方法及設計經驗的理論發展卻十分緩慢,仍然停留在各自摸索、言傳身教上。國家的規范、標準、國標圖集更多是對設計內容的要求,對于電氣工程設計流程卻沒有公認的可以讓設計人員能夠快速掌握工程設計的方法。設計質量僅靠設計人員自我探索和經驗積累是遠遠不夠的。本文借鑒軟件工程,首次提出了電氣工程設計模式的概念,希望能拋磚引玉,引發電氣工程設計人員對于電氣工程設計中設計模式的思考和總結。
1電氣工程設計模式
1.1定義
電氣工程設計模式(以下簡稱設計模式)是一套被反復使用、多人知曉的、經過實踐檢驗的電氣工程設計流程經驗的總結。設計模式是為了將工程設計過程中好的方法和經驗以理論形式進行總結概括,讓電氣工程設計效率和質量都得到保障和提高,讓設計更容易。毫無疑問,電氣工程設計模式使工程設計更加清晰化、明確化,它并不介紹具體內容的設計方法,而是一個設計流程的理論概括。
1.2設計模式的特點
1)通用性。設計模式必須具有一定的通用性,能夠被更多的人所借鑒和運用,才能發揮它更大的作用;沒人使用的設計模式一定不是好的設計模式。2)易用性。設計模式必須具有極強的指導性,非常容易被接受和掌握,利用設計模式可以高效、快速、高質量地完成某項設計工作。3)準確性。工程設計關系到工程的成敗和質量,不能有任何馬虎,作為指導工程設計的設計模式必須是經過大家認可的、反復驗證過的、正確的一套經驗總結。4)實踐性。設計模式來源于實踐,在當前沒有任何參考資源,此領域尚屬空白的情況下,只有在實踐中不斷摸索,不斷檢驗出來的設計模式才是真正的設計模式,才具有更大的價值。
1.3設計模式的內容
設計模式的內容應該貫穿所有專業的工程設計的各個階段,既有全局設計模式,也有局部設計模式。全局設計模式指導設計人員進行工程全過程的設計,局部設計模式則針對某個階段的某個具體內容進行概括總結。根據電氣工程設計的內容,電氣工程設計模式主要包含以下內容:1)可行性研究(方案)階段。a)土建委托資料設計模式;b)工程估算設計模式;c)方案說明書設計模式等。2)初步設計(初設)階段。a)土建委托資料設計模式;b)工程概算設計模式;c)初設說明書設計模式。d)初設附圖設計模式。e)初設主要設備表設計模式等。3)施工圖階段。a)配電系統一次設計模式(高、低壓);b)配電系統二次設計模式(高、低壓);c)電氣設備布置設計模式;d)配管設計模式;e)照明設計模式;f)防雷接地設計模式;g)各種弱電系統設計模式等。
1.4設計模式的作用
1.4.1快速掌握成熟的設計流程、經驗和方法直接“站在巨人的肩膀”上進行設計,借鑒前輩已經摸索多年積累的成熟的設計流程、經驗和方法,快速地提高設計水平。結合使用者自身的情況和設計項目直接對原有或他人的設計模式進行優化,效率更高,比較容易形成更好的設計模式。1.4.2規范電氣工程設計目前的電氣工程設計由于沒有成熟的設計模式,工程設計完全根據設計人員自身的理解程度和設計習慣來完成,設計產品水平參差不齊,容易造成設計遺漏和設計錯誤;依靠設計模式,可以規范相對較為混亂的電氣工程設計過程。1.4.3提高設計質量和設計效率工程設計是工程建設的靈魂,而電氣工程設計是工程設計的神經系統;電氣工程設計模式則為電氣工程設計提供了質量和效率的保障,利用設計模式,就是采用了成熟的設計經驗和流程。這對于大中型工程項目的團隊協作設計,規范設計流程,控制設計質量,提高設計效率的好處顯而易見。
2電氣照明施工圖設計模式
各行各業的電氣工程設計中,照明施工圖設計是電氣工程設計中的基礎內容,是相對較易、不可缺少的內容。下面就以照明施工圖設計為例,介紹筆者工程設計過程中總結的兩種常用照明設計模式,照明布置優先模式和照明系統優先模式,供大家討論和參考。
2.1照明布置優先模式
本設計模式適用于結構較為復雜,功能多樣的建筑物,比如綜合樓、變電所、車間等,共有5個階段。2.1.1計算各房間或場所設計照度和功率密度限制通常采用利用系數法計算平均照度,采用符合國家標準要求的燈具及光源,設計照度值和功率密度計算值應滿足國家規范GB50034-2013《建筑照明設計標準》中的要求,最終計算得到各房間或場所的燈具數量。注意節能光源需考慮鎮流器功率。2.1.2照明設備布置及標注根據建筑物防火分區及照明箱供電范圍確定照明配電箱數量,并確定其布置位置。根據階段1)計算所得各房間或場所燈具數量,在滿足燈具最大距高比的前提下,采用均勻分布的原則進行燈具的布置,同時布置翹板開關、延時開關、聲光開關等。再布置需從照明配電箱內供電的插座、排風機、空調等。最后對布置好的設備進行標注,確定燈具及設備安裝高度。2.1.3照明管線標注以照明配電箱為源頭,根據規范對于照明配電及控制的要求,將階段2)中布置的燈具、開關、設備等利用線纜(一般為塑料絕緣銅導線)將其連接,并對線纜的回路號及根數進行標注。2.1.4照明配電系統圖繪制已經確定的照明配電箱的配電系統圖,照明配出回路數已基本確定,主要根據燈具或設備容量選擇微型斷路器和導線截面。注意需要設置漏電保護RCD和同時斷開中性線的開關。2.1.5照明設計說明及設備材料統計照明設計說明主要對照明電源來源、設備安裝、管線敷設、接地及安全等進行說明。最后對建筑物照明系統的設備及材料進行統計匯總,完成照明施工圖設計。
2.2照明系統優先模式
本設計模式適用于結構簡單或功能單一的建筑物,比如廁所、小型倉庫、宿舍樓、住宅樓等,共有6個階段。1)初步確定照明配電系統;根據建筑物防火分區及照明箱供電范圍確定照明配電箱數量,并確定其布置位置。根據供電范圍和照明配電及控制要求初步確定照明箱配出回路數。2)計算各房間或場所設計照度和功率密度限制(同照明布置優先模式第1)階段);3)照明設備布置及標注(同照明布置優先模式第2)階段);4)照明管線標注(同照明布置優先模式第3)階段);5)根據照明設備布置最終確定照明配電系統;6)照明設計說明及設備材料統計(同照明布置優先模式第5)階段)。
3設計模式使用原則
設計模式就像是一個模版,可應用于多種不同場合,因此設計模式并不是一個特定的設計產品,而是提供工程設計中不同設計流程內容的抽象描述,提供設計方法和思路。學習和理解設計模式是使用設計模式的第一步,掌握已有的設計模式,并理解其優缺點,是使用好設計模式的前提。在學習和理解設計模式后,可根據不同情況,選擇合適的設計模式,并結合自身實際情況,在使用過程中對設計模式進行改進和完善,滿足自身使用的要求。
4結束語
綜上,本文通過工作實踐,首次提出了電氣工程設計模式的概念,并對電氣工程設計模式的特點、內容和作用進行了分析,再通過對電氣照明施工圖設計模式的探討,希望引發電氣工程設計人員對設計模式的深入思考,總結出多種滿足各種設計需求的設計模式,為規范設計,提高設計質量,進而提高我國工程質量做出努力和貢獻。
參考文獻:
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[2]馬志溪.電氣工程設計[M].北京:機械工業出版社,2002.
[3]北京照明學會照明設計專業委員會.照明設計手冊第二版[M].北京:中國電力出版社,2006.
作者:翟曉華 單位:江蘇省冶金設計院有限公司