建筑電氣在古建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

建筑電氣設(shè)計(jì)在遵守國(guó)家規(guī)范的前提下，既要滿足古建筑設(shè)計(jì)的應(yīng)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(shè)計(jì)進(jìn)行分析，探討其應(yīng)用。 

　　引言
　　 作為一個(gè)擁有眾多傳統(tǒng)文明的國(guó)家，境內(nèi)遺留許多名勝古跡和動(dòng)人故事。同時(shí)，也留下了許多相關(guān)的古建筑和遺跡。當(dāng)一個(gè)城市的經(jīng)濟(jì)不是很發(fā)達(dá)的時(shí)候，加快城市更新改造和城鎮(zhèn)化進(jìn)程是必不可少的。
　　一、古建筑保護(hù)
　　首先，中華文明源遠(yuǎn)流長(zhǎng)數(shù)千年，但建筑的建造和使用過程中并不追求紀(jì)念性、長(zhǎng)遠(yuǎn)性，材料絕大多數(shù)采用木頭，極少出現(xiàn)石材，木結(jié)構(gòu)雖然結(jié)構(gòu)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(zhǎng)久保存下的古建筑并不多，絕大多數(shù)都在時(shí)間的長(zhǎng)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(fù)之后的建筑，各個(gè)構(gòu)件的年代不盡相同，修復(fù)的標(biāo)準(zhǔn)難以確定。例如：唐代遺留下的五臺(tái)山佛光寺大殿，是中國(guó)現(xiàn)存最早的木構(gòu)建筑，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)為唐代所造，屋頂?shù)韧獠繕?gòu)件則為宋元明清各朝各代修復(fù)后的結(jié)果。在對(duì)此建筑進(jìn)行保護(hù)的時(shí)候，有人主張將后世的修復(fù)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(fù)，把結(jié)果作為歷史的一部分來對(duì)待，大殿成為歷史的一個(gè)見證物。
　　再次，古建筑保護(hù)的一個(gè)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(hù)工作的人對(duì)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(qiáng)行模仿古代的做法，這樣修出的部分讓人感覺很不協(xié)調(diào)。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(xué)考查的依據(jù)，也顯示不出它本來應(yīng)有的歷史滄桑感。但是，我認(rèn)為這個(gè)“舊”不應(yīng)是指陳舊、破破爛爛，而是指恢復(fù)原貌，還文物的本來面目。把古建筑改頭換面是不對(duì)的，弄得面目全非是錯(cuò)誤的，但“蓬頭垢面”也是不行的。至于恢復(fù)原貌，則要因地制宜，因時(shí)制宜，經(jīng)過充分研究論證加以確定。
　　二、古建筑的構(gòu)造特點(diǎn)
　　（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(guó)居民多居住在黃河流域，那里森林茂密，相對(duì)于磚石而言，用木頭做材料更方便就地取材。其次，我國(guó)的氣候比較復(fù)雜，氣候變化較快，采用木質(zhì)結(jié)構(gòu)的建筑，可以因?yàn)闇囟取穸龋踔潦枪饩€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(guó)自古地質(zhì)災(zāi)害較多，山體滑坡、地震、泥石流等一系列的災(zāi)害嚴(yán)重威脅著人民生命安全。房屋采用木質(zhì)結(jié)構(gòu)，可以利用木料獨(dú)有的柔韌性和構(gòu)造節(jié)點(diǎn)的伸縮性，大幅度降低房屋倒塌的概率，以此減少自然災(zāi)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(jí)極低。
　　（二）構(gòu)造特殊，內(nèi)部可燃物多
　　中國(guó)古建筑將木構(gòu)架作為其主要施工材料，經(jīng)過多年發(fā)展，已經(jīng)成為獨(dú)特的木構(gòu)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(yùn)用廣泛，同時(shí)又創(chuàng)造出了自己的木構(gòu)形式，既滿足了人們的各種需求，又具有良好的建筑審美風(fēng)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(jié)構(gòu)組成，易于燃燒，屋頂結(jié)實(shí)，發(fā)生火災(zāi)時(shí)，內(nèi)部熱量不容易散發(fā)，火災(zāi)危害性大且不易撲滅。古建筑內(nèi)部木材表面多有油漆彩繪，這種材料屬于易燃物，屋內(nèi)陳設(shè)多以木制屏風(fēng)，并以大量的紙質(zhì)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(zāi)的幾率。
　　三、建筑電氣系統(tǒng)
　　（一）配電系統(tǒng)
　　電源等級(jí)：工程負(fù)荷等級(jí)為三級(jí)負(fù)荷，各單體采用380V/220V電源進(jìn)線。電源均引自室外公用變電所。 
　　負(fù)荷計(jì)算：根據(jù)各設(shè)備專業(yè)提供資料及相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)，按100w每平方米計(jì)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(shè)或YJV型電纜穿管埋地敷設(shè)。各單體均設(shè)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(yīng)急照明，應(yīng)急照明包括備用照明和疏散照明，所有照明標(biāo)準(zhǔn)按有關(guān)規(guī)范設(shè)計(jì)。普通照明采用高光效、高顯色性、節(jié)能型光源；應(yīng)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(guó)重點(diǎn)文物保護(hù)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(shè)避雷帶及短型避雷針作為接閃器，利用建筑物柱內(nèi)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(jié)。工作接地、保護(hù)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(chǔ)、樁基和地梁，作為接地裝置。 
　　四、古建筑電氣設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題
　　（一）古建筑防雷接地設(shè)計(jì)
　　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(guó)相關(guān)防雷技術(shù)規(guī)范GB 50057 - 2010 《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范 》的情況下，根據(jù)建筑物類別及建筑物年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)確定建筑物防雷保護(hù)等級(jí)。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(zhì)氣候條件、建筑物結(jié)構(gòu)形式、使用功能特點(diǎn)，綜合古建專業(yè)維修施工的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)古建筑設(shè)置防直擊雷和感應(yīng)雷的措施。古建筑多為木質(zhì)結(jié)構(gòu)建筑，既要保護(hù)建筑免遭雷擊又要避免雷擊給建筑物帶來的火災(zāi)隱患，防雷設(shè)計(jì)應(yīng)注意以下三個(gè)方面：首先，接閃帶宜沿建筑物外邊緣明敷設(shè)以確保靠外側(cè)的接閃帶最先接雷，避免木結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)體內(nèi)，但是對(duì)于古建筑多為木結(jié)構(gòu)，木材本身具有易燃性，因此，引下線不允許敷設(shè)在木結(jié)構(gòu)體內(nèi)，應(yīng)沿建筑物外墻設(shè)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(dǎo)電性，接閃器和引下線宜采用圓銅材質(zhì)代替熱鍍鋅鋼材質(zhì)。
　　（二）照明設(shè)計(jì)應(yīng)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(huì)有較好的效果，但是輪廓照明不應(yīng)用的過多，選擇照明部位是照明設(shè)計(jì)中一個(gè)很重要的問題，它對(duì)形體塑造、景觀效果、光景氣氛都有極大的影響。古建筑復(fù)合立面的層次、各層次的特點(diǎn)和作用、景觀中深處的魅力、立面對(duì)兩個(gè)空間的連接等方面是燈光照明設(shè)計(jì)中應(yīng)該著力表現(xiàn)的地方[3]。比如對(duì)庭院的照明設(shè)計(jì)，它的燈光景觀構(gòu)成中既要有精致細(xì)膩的墻面紋飾光影圖案，又應(yīng)有街道或廣場(chǎng)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(duì)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(nèi)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(nèi)部配置景物的燈光塑造等。此外，室外燈具防護(hù)等級(jí)應(yīng)為IP65，照明配電箱應(yīng)采用過電流保護(hù)的剩余電流動(dòng)作斷路器，配電箱外殼應(yīng)采用不燃材料。
　　（三）古建筑電氣設(shè)計(jì)中火災(zāi)報(bào)警設(shè)計(jì)
　　古建筑由于其特殊的建筑材料和特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，因此，對(duì)防火防災(zāi)要求較高，要在古建筑中做好火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。火災(zāi)報(bào)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(shè)備和設(shè)計(jì)路由。以感煙探測(cè)器的安裝為例，首先，選擇的報(bào)警設(shè)備必須有較高的靈敏度，能夠在火災(zāi)發(fā)生的初期就能發(fā)出警報(bào)，并且可以有效探測(cè)木材燃燒后的煙霧；能夠有效地克服亭內(nèi)空氣流動(dòng)對(duì)煙霧探測(cè)的影響；能夠在不破壞原建筑結(jié)構(gòu)、外觀的前提下安裝報(bào)警設(shè)備；古建筑多開敞、溫度變化大、粉塵多，對(duì)火災(zāi)探測(cè)器報(bào)警的準(zhǔn)確性有很高的要求，要能夠有效的避免誤報(bào)，避免由于誤報(bào)造成恐慌和其他連帶損失；整個(gè)系統(tǒng)需要維護(hù)簡(jiǎn)單、易行，盡量避免系統(tǒng)維護(hù)工作對(duì)古建筑造成的破壞。
　　結(jié)語(yǔ)
　　我國(guó)的古建筑以木結(jié)構(gòu)舉架為主要表征，以靈活多變，布局和精巧細(xì)致的裝飾聞名于世，是我國(guó)的民族智慧結(jié)晶。完善古建筑電氣設(shè)計(jì)所面對(duì)的問題，是保證整個(gè)建筑系統(tǒng)安全協(xié)調(diào)的重要舉措，有助于保證整個(gè)古建筑實(shí)用和藝術(shù)價(jià)值的實(shí)現(xiàn)，有助于促進(jìn)整個(gè)古建行業(yè)的發(fā)展。