電氣工程設(shè)計模式探討

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摘要：針對目前國內(nèi)電氣工程設(shè)計現(xiàn)狀，提出了電氣工程設(shè)計模式概念，填補(bǔ)了工程設(shè)計的空白。主要介紹了電氣工程設(shè)計模式的定義、特點(diǎn)、內(nèi)容及作用，以電氣照明施工圖設(shè)計為例，介紹了兩種常用照明設(shè)計模式以及設(shè)計模式的使用原則。

關(guān)鍵詞：電氣工程設(shè)計；設(shè)計模式；照明設(shè)計

引言

當(dāng)前，電氣工程設(shè)計繪圖方式早就進(jìn)入了計算機(jī)繪圖階段，但是對于設(shè)計中繪圖方法及設(shè)計經(jīng)驗(yàn)的理論發(fā)展卻十分緩慢，仍然停留在各自摸索、言傳身教上。國家的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、國標(biāo)圖集更多是對設(shè)計內(nèi)容的要求，對于電氣工程設(shè)計流程卻沒有公認(rèn)的可以讓設(shè)計人員能夠快速掌握工程設(shè)計的方法。設(shè)計質(zhì)量僅靠設(shè)計人員自我探索和經(jīng)驗(yàn)積累是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。本文借鑒軟件工程，首次提出了電氣工程設(shè)計模式的概念，希望能拋磚引玉，引發(fā)電氣工程設(shè)計人員對于電氣工程設(shè)計中設(shè)計模式的思考和總結(jié)。

1電氣工程設(shè)計模式

1．1定義

電氣工程設(shè)計模式（以下簡稱設(shè)計模式）是一套被反復(fù)使用、多人知曉的、經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)的電氣工程設(shè)計流程經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。設(shè)計模式是為了將工程設(shè)計過程中好的方法和經(jīng)驗(yàn)以理論形式進(jìn)行總結(jié)概括，讓電氣工程設(shè)計效率和質(zhì)量都得到保障和提高，讓設(shè)計更容易。毫無疑問，電氣工程設(shè)計模式使工程設(shè)計更加清晰化、明確化，它并不介紹具體內(nèi)容的設(shè)計方法，而是一個設(shè)計流程的理論概括。

1．2設(shè)計模式的特點(diǎn)

1）通用性。設(shè)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(yùn)用，才能發(fā)揮它更大的作用；沒人使用的設(shè)計模式一定不是好的設(shè)計模式。2）易用性。設(shè)計模式必須具有極強(qiáng)的指導(dǎo)性，非常容易被接受和掌握，利用設(shè)計模式可以高效、快速、高質(zhì)量地完成某項(xiàng)設(shè)計工作。3）準(zhǔn)確性。工程設(shè)計關(guān)系到工程的成敗和質(zhì)量，不能有任何馬虎，作為指導(dǎo)工程設(shè)計的設(shè)計模式必須是經(jīng)過大家認(rèn)可的、反復(fù)驗(yàn)證過的、正確的一套經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。4）實(shí)踐性。設(shè)計模式來源于實(shí)踐，在當(dāng)前沒有任何參考資源，此領(lǐng)域尚屬空白的情況下，只有在實(shí)踐中不斷摸索，不斷檢驗(yàn)出來的設(shè)計模式才是真正的設(shè)計模式，才具有更大的價值。

1．3設(shè)計模式的內(nèi)容

設(shè)計模式的內(nèi)容應(yīng)該貫穿所有專業(yè)的工程設(shè)計的各個階段，既有全局設(shè)計模式，也有局部設(shè)計模式。全局設(shè)計模式指導(dǎo)設(shè)計人員進(jìn)行工程全過程的設(shè)計，局部設(shè)計模式則針對某個階段的某個具體內(nèi)容進(jìn)行概括總結(jié)。根據(jù)電氣工程設(shè)計的內(nèi)容，電氣工程設(shè)計模式主要包含以下內(nèi)容：1）可行性研究（方案）階段。a）土建委托資料設(shè)計模式；b）工程估算設(shè)計模式；c）方案說明書設(shè)計模式等。2）初步設(shè)計（初設(shè)）階段。a）土建委托資料設(shè)計模式；b）工程概算設(shè)計模式；c）初設(shè)說明書設(shè)計模式。d）初設(shè)附圖設(shè)計模式。e）初設(shè)主要設(shè)備表設(shè)計模式等。3）施工圖階段。a）配電系統(tǒng)一次設(shè)計模式（高、低壓）；b）配電系統(tǒng)二次設(shè)計模式（高、低壓）；c）電氣設(shè)備布置設(shè)計模式；d）配管設(shè)計模式；e）照明設(shè)計模式；f）防雷接地設(shè)計模式；g）各種弱電系統(tǒng)設(shè)計模式等。

1．4設(shè)計模式的作用

1．4．1快速掌握成熟的設(shè)計流程、經(jīng)驗(yàn)和方法直接“站在巨人的肩膀”上進(jìn)行設(shè)計，借鑒前輩已經(jīng)摸索多年積累的成熟的設(shè)計流程、經(jīng)驗(yàn)和方法，快速地提高設(shè)計水平。結(jié)合使用者自身的情況和設(shè)計項(xiàng)目直接對原有或他人的設(shè)計模式進(jìn)行優(yōu)化，效率更高，比較容易形成更好的設(shè)計模式。1．4．2規(guī)范電氣工程設(shè)計目前的電氣工程設(shè)計由于沒有成熟的設(shè)計模式，工程設(shè)計完全根據(jù)設(shè)計人員自身的理解程度和設(shè)計習(xí)慣來完成，設(shè)計產(chǎn)品水平參差不齊，容易造成設(shè)計遺漏和設(shè)計錯誤；依靠設(shè)計模式，可以規(guī)范相對較為混亂的電氣工程設(shè)計過程。1．4．3提高設(shè)計質(zhì)量和設(shè)計效率工程設(shè)計是工程建設(shè)的靈魂，而電氣工程設(shè)計是工程設(shè)計的神經(jīng)系統(tǒng)；電氣工程設(shè)計模式則為電氣工程設(shè)計提供了質(zhì)量和效率的保障，利用設(shè)計模式，就是采用了成熟的設(shè)計經(jīng)驗(yàn)和流程。這對于大中型工程項(xiàng)目的團(tuán)隊(duì)協(xié)作設(shè)計，規(guī)范設(shè)計流程，控制設(shè)計質(zhì)量，提高設(shè)計效率的好處顯而易見。

2電氣照明施工圖設(shè)計模式

各行各業(yè)的電氣工程設(shè)計中，照明施工圖設(shè)計是電氣工程設(shè)計中的基礎(chǔ)內(nèi)容，是相對較易、不可缺少的內(nèi)容。下面就以照明施工圖設(shè)計為例，介紹筆者工程設(shè)計過程中總結(jié)的兩種常用照明設(shè)計模式，照明布置優(yōu)先模式和照明系統(tǒng)優(yōu)先模式，供大家討論和參考。

2．1照明布置優(yōu)先模式

本設(shè)計模式適用于結(jié)構(gòu)較為復(fù)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(shè)計照度和功率密度限制通常采用利用系數(shù)法計算平均照度，采用符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求的燈具及光源，設(shè)計照度值和功率密度計算值應(yīng)滿足國家規(guī)范GB50034－2013《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》中的要求，最終計算得到各房間或場所的燈具數(shù)量。注意節(jié)能光源需考慮鎮(zhèn)流器功率。2．1．2照明設(shè)備布置及標(biāo)注根據(jù)建筑物防火分區(qū)及照明箱供電范圍確定照明配電箱數(shù)量，并確定其布置位置。根據(jù)階段1）計算所得各房間或場所燈具數(shù)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(jìn)行燈具的布置，同時布置翹板開關(guān)、延時開關(guān)、聲光開關(guān)等。再布置需從照明配電箱內(nèi)供電的插座、排風(fēng)機(jī)、空調(diào)等。最后對布置好的設(shè)備進(jìn)行標(biāo)注，確定燈具及設(shè)備安裝高度。2．1．3照明管線標(biāo)注以照明配電箱為源頭，根據(jù)規(guī)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(guān)、設(shè)備等利用線纜（一般為塑料絕緣銅導(dǎo)線）將其連接，并對線纜的回路號及根數(shù)進(jìn)行標(biāo)注。2．1．4照明配電系統(tǒng)圖繪制已經(jīng)確定的照明配電箱的配電系統(tǒng)圖，照明配出回路數(shù)已基本確定，主要根據(jù)燈具或設(shè)備容量選擇微型斷路器和導(dǎo)線截面。注意需要設(shè)置漏電保護(hù)RCD和同時斷開中性線的開關(guān)。2．1．5照明設(shè)計說明及設(shè)備材料統(tǒng)計照明設(shè)計說明主要對照明電源來源、設(shè)備安裝、管線敷設(shè)、接地及安全等進(jìn)行說明。最后對建筑物照明系統(tǒng)的設(shè)備及材料進(jìn)行統(tǒng)計匯總，完成照明施工圖設(shè)計。

2．2照明系統(tǒng)優(yōu)先模式

本設(shè)計模式適用于結(jié)構(gòu)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(tǒng)；根據(jù)建筑物防火分區(qū)及照明箱供電范圍確定照明配電箱數(shù)量，并確定其布置位置。根據(jù)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(shù)。2）計算各房間或場所設(shè)計照度和功率密度限制（同照明布置優(yōu)先模式第1）階段）；3）照明設(shè)備布置及標(biāo)注（同照明布置優(yōu)先模式第2）階段）；4）照明管線標(biāo)注（同照明布置優(yōu)先模式第3）階段）；5）根據(jù)照明設(shè)備布置最終確定照明配電系統(tǒng)；6）照明設(shè)計說明及設(shè)備材料統(tǒng)計（同照明布置優(yōu)先模式第5）階段）。

3設(shè)計模式使用原則

設(shè)計模式就像是一個模版，可應(yīng)用于多種不同場合，因此設(shè)計模式并不是一個特定的設(shè)計產(chǎn)品，而是提供工程設(shè)計中不同設(shè)計流程內(nèi)容的抽象描述，提供設(shè)計方法和思路。學(xué)習(xí)和理解設(shè)計模式是使用設(shè)計模式的第一步，掌握已有的設(shè)計模式，并理解其優(yōu)缺點(diǎn)，是使用好設(shè)計模式的前提。在學(xué)習(xí)和理解設(shè)計模式后，可根據(jù)不同情況，選擇合適的設(shè)計模式，并結(jié)合自身實(shí)際情況，在使用過程中對設(shè)計模式進(jìn)行改進(jìn)和完善，滿足自身使用的要求。

4結(jié)束語

綜上，本文通過工作實(shí)踐，首次提出了電氣工程設(shè)計模式的概念，并對電氣工程設(shè)計模式的特點(diǎn)、內(nèi)容和作用進(jìn)行了分析，再通過對電氣照明施工圖設(shè)計模式的探討，希望引發(fā)電氣工程設(shè)計人員對設(shè)計模式的深入思考，總結(jié)出多種滿足各種設(shè)計需求的設(shè)計模式，為規(guī)范設(shè)計，提高設(shè)計質(zhì)量，進(jìn)而提高我國工程質(zhì)量做出努力和貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

［1］GB50034－2013．建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)［S］．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2013．

［2］馬志溪．電氣工程設(shè)計［M］．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002．

［3］北京照明學(xué)會照明設(shè)計專業(yè)委員會．照明設(shè)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(shè)計院有限公司