建筑電氣在古建筑設計中的應用

建筑電氣設計在遵守國家規(guī)范的前提下，既要滿足古建筑設計的應用要求，又要方便現(xiàn)代人快節(jié)奏、高效率的生活。文章就電氣設計進行分析，探討其應用。 

　　引言
　　 作為一個擁有眾多傳統(tǒng)文明的國家，境內遺留許多名勝古跡和動人故事。同時，也留下了許多相關的古建筑和遺跡。當一個城市的經(jīng)濟不是很發(fā)達的時候，加快城市更新改造和城鎮(zhèn)化進程是必不可少的。
　　一、古建筑保護
　　首先，中華文明源遠流長數(shù)千年，但建筑的建造和使用過程中并不追求紀念性、長遠性，材料絕大多數(shù)采用木頭，極少出現(xiàn)石材，木結構雖然結構上具有柔性，但材料的耐腐蝕性差，易著火，存在安全隱患，能長久保存下的古建筑并不多，絕大多數(shù)都在時間的長河中灰飛煙滅了。
　　其次，保存下來的建筑多數(shù)是經(jīng)過歷朝歷代的修復之后的建筑，各個構件的年代不盡相同，修復的標準難以確定。例如：唐代遺留下的五臺山佛光寺大殿，是中國現(xiàn)存最早的木構建筑，其內部結構為唐代所造，屋頂?shù)韧獠繕嫾t為宋元明清各朝各代修復后的結果。在對此建筑進行保護的時候，有人主張將后世的修復改正過來，重新修成一座唐代的建筑，可是這樣做的后果只是出現(xiàn)一座現(xiàn)代的仿唐建筑，并無任何歷史文化意義，所以最終采用保存現(xiàn)狀的做法，接受歷史上的修復，把結果作為歷史的一部分來對待，大殿成為歷史的一個見證物。
　　再次，古建筑保護的一個重要原則為“不改變文物原狀，修舊如舊”，而現(xiàn)在許多從事保護工作的人對待古建筑的態(tài)度都是“修舊如新”，就好像修了之后不新就顯示不出自己的辛勞似的，甚至用現(xiàn)代的材料和工藝來強行模仿古代的做法，這樣修出的部分讓人感覺很不協(xié)調。還有更加惡劣的做法，在古建筑表面上涂上一層油漆草草了事，這樣不僅難看，而且破壞了建筑表面原來的膚理。建筑外表鮮艷、嶄新，完全是現(xiàn)代人用拙劣的手法建起的一座仿古建筑，不僅沒有科學考查的依據(jù)，也顯示不出它本來應有的歷史滄桑感。但是，我認為這個“舊”不應是指陳舊、破破爛爛，而是指恢復原貌，還文物的本來面目。把古建筑改頭換面是不對的，弄得面目全非是錯誤的，但“蓬頭垢面”也是不行的。至于恢復原貌，則要因地制宜，因時制宜，經(jīng)過充分研究論證加以確定。
　　二、古建筑的構造特點
　　（一）木料是最主要的建筑材料
　　古建筑把木料作為最主要的建筑材料是有著一定的自然歷史背景的。首先，古代中國居民多居住在黃河流域，那里森林茂密，相對于磚石而言，用木頭做材料更方便就地取材。其次，我國的氣候比較復雜，氣候變化較快，采用木質結構的建筑，可以因為溫度、濕度，甚至是光線的不同而隨意的變換墻壁的高矮厚薄，方便快捷，便于操作。最后，我國自古地質災害較多，山體滑坡、地震、泥石流等一系列的災害嚴重威脅著人民生命安全。房屋采用木質結構，可以利用木料獨有的柔韌性和構造節(jié)點的伸縮性，大幅度降低房屋倒塌的概率，以此減少自然災害帶來的威脅。但如此之大的木材使用量，使得古建筑耐火等級極低。
　　（二）構造特殊，內部可燃物多
　　中國古建筑將木構架作為其主要施工材料，經(jīng)過多年發(fā)展，已經(jīng)成為獨特的木構梁柱系統(tǒng)，主要有抬梁式、穿斗式、井干式等幾種，其中以抬梁式運用廣泛，同時又創(chuàng)造出了自己的木構形式，既滿足了人們的各種需求，又具有良好的建筑審美風格[1]。古建筑屋頂由木材造型的斗拱、天花、藻井等類似爐膛結構組成，易于燃燒，屋頂結實，發(fā)生火災時，內部熱量不容易散發(fā)，火災危害性大且不易撲滅。古建筑內部木材表面多有油漆彩繪，這種材料屬于易燃物，屋內陳設多以木制屏風，并以大量的紙質字畫和絲綢織物用于裝飾，這些材料都大大增加了引起火災的幾率。
　　三、建筑電氣系統(tǒng)
　　（一）配電系統(tǒng)
　　電源等級：工程負荷等級為三級負荷，各單體采用380V/220V電源進線。電源均引自室外公用變電所。 
　　負荷計算：根據(jù)各設備專業(yè)提供資料及相關設計手冊，按100w每平方米計算，需用系數(shù)取0.9。室外相變至各單體的配電線路均采用YJV22型電纜直埋地敷設或YJV型電纜穿管埋地敷設。各單體均設有總配電箱，采用放射式供電系統(tǒng)，其余所有支線均采用聚乙烯絕緣銅芯線BV-500穿鋼管或PVC管暗敷。 
　　（二）照明系統(tǒng)
　　照明分為普通照明、景觀照明和應急照明，應急照明包括備用照明和疏散照明，所有照明標準按有關規(guī)范設計。普通照明采用高光效、高顯色性、節(jié)能型光源；應急燈和疏散指示燈采用自帶蓄電池的燈具。 
　　（三）防雷系統(tǒng) 
　　全國重點文物保護單位的建筑物，根據(jù)防雷規(guī)范要求各單體均為第二類防雷建筑物。在屋頂，沿屋脊、檐口等地敷設避雷帶及短型避雷針作為接閃器，利用建筑物柱內主筋作防雷引下線。 
　　（四）接地系統(tǒng) 
　　工程接地系統(tǒng)采用TN-C-S系統(tǒng)。采用綜合接地方式，并在有淋浴的衛(wèi)生間作局部等電位聯(lián)結。工作接地、保護接地、防雷接地合一，接地電阻不大于1歐姆。各建筑單體利用基礎、樁基和地梁，作為接地裝置。 
　　四、古建筑電氣設計應注意的問題
　　（一）古建筑防雷接地設計
　　古建筑大多有高聳的屋頂和屋脊，而這也正好為帶電云層創(chuàng)造了放電條件。在遵守我國相關防雷技術規(guī)范GB 50057 - 2010 《建筑物防雷設計規(guī)范 》的情況下，根據(jù)建筑物類別及建筑物年預計雷擊次數(shù)確定建筑物防雷保護等級。依據(jù)建筑物防雷的工作原理、借鑒新建工程防雷的施工做法、按建筑物地處的環(huán)境位置、區(qū)域的水文地質氣候條件、建筑物結構形式、使用功能特點，綜合古建專業(yè)維修施工的經(jīng)驗，對古建筑設置防直擊雷和感應雷的措施。古建筑多為木質結構建筑，既要保護建筑免遭雷擊又要避免雷擊給建筑物帶來的火災隱患，防雷設計應注意以下三個方面：首先，接閃帶宜沿建筑物外邊緣明敷設以確保靠外側的接閃帶最先接雷，避免木結構建筑遭雷擊；其次，為滿足功能和美觀的要求，引下線都暗敷在結構體內，但是對于古建筑多為木結構，木材本身具有易燃性，因此，引下線不允許敷設在木結構體內，應沿建筑物外墻設卡子明敷，保證與建筑物的距離不小于10cm，確保雷電流安全引下；最后，為保證良好的導電性，接閃器和引下線宜采用圓銅材質代替熱鍍鋅鋼材質。
　　（二）照明設計應注意的問題
　　古建筑有優(yōu)美的外輪廓線，用輪廓照明勾勒建筑外廓常會有較好的效果，但是輪廓照明不應用的過多，選擇照明部位是照明設計中一個很重要的問題，它對形體塑造、景觀效果、光景氣氛都有極大的影響。古建筑復合立面的層次、各層次的特點和作用、景觀中深處的魅力、立面對兩個空間的連接等方面是燈光照明設計中應該著力表現(xiàn)的地方[3]。比如對庭院的照明設計，它的燈光景觀構成中既要有精致細膩的墻面紋飾光影圖案，又應有街道或廣場等開敞空間中所使用的燈光手法及空間氛圍；庭院夜景的塑造包括對圍合庭院的各單體建筑物立面的照明表現(xiàn)、各單體建筑物室內燈光的適度配置、庭院之外延伸空間的照明、“借景”的燈光塑造、庭院內部配置景物的燈光塑造等。此外，室外燈具防護等級應為IP65，照明配電箱應采用過電流保護的剩余電流動作斷路器，配電箱外殼應采用不燃材料。
　　（三）古建筑電氣設計中火災報警設計
　　古建筑由于其特殊的建筑材料和特殊的結構設計，因此，對防火防災要求較高，要在古建筑中做好火災報警系統(tǒng)。火災報警系統(tǒng)的安裝必須本著不破壞古建筑的外部美觀的情況下，在合理的位置安裝設備和設計路由。以感煙探測器的安裝為例，首先，選擇的報警設備必須有較高的靈敏度，能夠在火災發(fā)生的初期就能發(fā)出警報，并且可以有效探測木材燃燒后的煙霧；能夠有效地克服亭內空氣流動對煙霧探測的影響；能夠在不破壞原建筑結構、外觀的前提下安裝報警設備；古建筑多開敞、溫度變化大、粉塵多，對火災探測器報警的準確性有很高的要求，要能夠有效的避免誤報，避免由于誤報造成恐慌和其他連帶損失；整個系統(tǒng)需要維護簡單、易行，盡量避免系統(tǒng)維護工作對古建筑造成的破壞。
　　結語
　　我國的古建筑以木結構舉架為主要表征，以靈活多變，布局和精巧細致的裝飾聞名于世，是我國的民族智慧結晶。完善古建筑電氣設計所面對的問題，是保證整個建筑系統(tǒng)安全協(xié)調的重要舉措，有助于保證整個古建筑實用和藝術價值的實現(xiàn)，有助于促進整個古建行業(yè)的發(fā)展。