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范的前提下，既要滿足古建筑設計的應用要求，又要方便現代人快節奏、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。當一個城市的經濟不是很發達的時候，加快城市更新改造和城鎮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，材料絕大多數采用木頭，極少出現石材，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，絕大多數都在時間的長河中灰飛煙滅了。
　　其次，保存下來的建筑多數是經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，是中國現存最早的木構建筑，其內部結構為唐代所造，屋頂等外部構件則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一座現代的仿唐建筑，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”，而現在許多從事保護工作的人對待古建筑的態度都是“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，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，經過多年發展，已經成為獨特的木構梁柱系統，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，發生火災時，內部熱量不容易散發，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
　　（一）配電系統
　　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：根據各設備專業提供資料及相關設計手冊，按100w每平方米計算，需用系數取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，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
　　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范設計。普通照明采用高光效、高顯色性、節能型光源；應急燈和疏散指示燈采用自帶蓄電池的燈具。 
　　（三）防雷系統 
　　全國重點文物保護單位的建筑物，根據防雷規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 
　　工程接地系統采用TN-C-S系統。采用綜合接地方式，并在有淋浴的衛生間作局部等電位聯結。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造了放電條件。在遵守我國相關防雷技術規范GB 50057 - 2010 《建筑物防雷設計規范 》的情況下，根據建筑物類別及建筑物年預計雷擊次數確定建筑物防雷保護等級。依據建筑物防雷的工作原理、借鑒新建工程防雷的施工做法、按建筑物地處的環境位置、區域的水文地質氣候條件、建筑物結構形式、使用功能特點，綜合古建專業維修施工的經驗，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、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。火災報警系統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，能夠在火災發生的初期就能發出警報，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；整個系統需要維護簡單、易行，盡量避免系統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安全協調的重要舉措，有助于保證整個古建筑實用和藝術價值的實現，有助于促進整個古建行業的發展。