برق ساختمان

مقدمه
مصرف بالاي انرژي در ساختمان‎هاي مسكوني يكي از عمده‎ترين مشكلات كشورهاي در حال توسعه است كه داراي اثرات اقتصادي و زيست محيطي مي‎باشد . مصرف انرژي در ايران بدليل شرايط اجتماعي و فرهنگي در حد بالايي مي‎باشد. طبق آمار موجود سالانه حدود ۱۵۰۰۰۰ تا ۲۰۰۰۰۰ واحد مسكوني جديد در سطح كشور ساخته مي‎شود. از آنجائيكه بخش ساختمان با مصرف بيش از ۴۰ درصد كل انرژي توليد شده در كشور و صرف هزينه‎اي معادل ۳۰ درصد از درآمد حاصل از فروش نفت، بيشترين ميزان مصرف انرژي را به خود اختصاص داده است، لذا بهينه‎سازي مصرف انرژي در ساختمان تأثيرات مثبتي بر اقتصاد خانواده و نيز ملي

خواهد داشت. بيشترين تلفات انرژي در واحدهاي مسكوني و آپارتماني مربوط به ديوارهاي خارجي مي‎باشد كه مي‎توان با انجام راهكارهايي از اتلاف انرژي جلوگيري كرد. امروزه ساختمان‎هاي ساخته شده در كشورهاي پيشرفته از لحاظ مصرف انرژي درجه‎بندي مي‎شوند مثلاً در استراليا منازل را به منظور استفاده بهينه از انرژي توسط برنامه كامپيوتري ارزيابي مي‎كنند و اصطلاحاً به آنها ستاره اعطا مي‎شود. يعني به هر ميزاني كه يك ساختمان از لحاظ مصرف انرژي بهينه باشد به همان ميزان به آن ساختمان ستاره داده مي‎شود. در كشور ما نيز مي‎توان با انتخاب ساختمان بهينه در راستاي بهره‎وري انرژي قدم برداشت.

برق ساختمان
۱٫ اتاق‎هاي نشيمن و اتاق‎هايي كه از آنها بيشتر استفاده مي‎شود در طرف جنوب ساختمان قرار گرفته باشد به اين ترتيب از نور طبيعي خورشيد استفاده كرده و در زمستان نيز بيشترين بهره را از گرماي خورشيد ببريد. ۲٫ بهتر است اتاق‎هاي پذيرايي، ناهارخوري، خواب و نشيمن در طرف جنوب و بقيه جاها مانند آشپزخانه، سرويس بهداشتي. حمام، انباري و مانند آن در طرف شمال قرار گرفته باشد. ۳٫ به منظور كاهش تلفات حرارتي، دودكش‎هاي موجود در ساختمان بسته شده

باشند و به جاي بخاري از سيستم حرارت مركزي استفاده شده باشد. ۴٫ مسير مستقيمي براي حركت هواي بيرون در ساختمان پيش‎بيني شده باشد كه در تابستان به خنك كردن ساختمان كمك كند. ۵٫ اتاق‎هايي كه كاربرد همانند دارند در كنار هم قرار گرفته باشد. بويژه اتاق‎هايي كه كاربرد خاص دارند را از بقيه اتاق‎ها جدا شده باشد. اين كار به شما كمك مي‎كند تا فقط اتاق‎هايي را گرم كنيد كه در آنها زندگي مي‎كنيد . ۶٫ بخش‎هايي از ساختمان‎ كه نياز به آب دارند نزديك هم قرار

گرفته باشد. اين قسمت‎ها عبارتند از آشپزخانه، دستشويي و حمام . با اينكار طول لوله‎هاي آب كم مي‎شود و در نتيجه حرارت كمتري از لوله‎هاي آب گرم به هدر مي‎رود. ۷٫ سقف تا ارتفاع ۷/۲ متر پايين باشد. اگر اين كار انجام نشده است مي‎توانيد تمام و يا فقط سقف بعضي قسمت‎ها را پايين بياوريد. براي اين كار مي‎توانيد از سقف‎هاي كاذب استفاده كنيد. بالا بودن سقف باعث افزايش تلفات حرارتي مي‎شود. بيشتر حرارت توليد شده توسط بخاري يا شوفاژ در سقف جمع مي‎شود و

قسمت پايين اتاق كه ما در آن قرار داريم گرم نمي‎شود. در اين حالت هم مصرف انرژي بالا مي‎رود و هم آسايش ساكنين تأمين نمي‎شود. ۸٫ در صورت عدم امكان كاهش ارتفاع سقف به ۷/۲ متر ، نصب يك پنكه سقفي كمك بسيار زيادي به گرم كردن خانه مي‎كند. روشن كردن پنكه در زمستان با دور كم نه تنها خانه را سرد نمي‎كند، بلكه با راندن هواي گرم جمع شده زير سقف به پايين، دماي اتاق را يكنواخت مي‎كند و از تلفات حرارت مي‎كاهد. ۹٫ در ساختمان چند طبقه نبايد راه‎پله‎ها را در فضاهايي كه نياز به گرمايش دارند قرار داد زيرا در اين صورت هواي گرم از مسير راه پله بالا رفته و به هدر مي‎رود. قسمت‎هاي راه‎پله بايد به وسيله يك در از

محيط زندگي جدا شود. ۰۱٫ ساختمان از مصالح سنگين كه، ظرفيت حرارتي بالا دارند، مانند بتن و آجر كه باعث افزايش پايداري حرارتي خانه مي‎شود يعني با تغيير دماي هواي بيرون، هواي داخل زياد سرد يا گرم نشود، ساخته شده باشد. ۱۱٫ تا جايي كه امكان دارد پنجره‎ها در سمت جنوب ساختمان نصب و از قرار دادن هر گونه مانع بر سر راه ورود نور و گرماي خورشيد خودداري شده باشد. بهتر است اندازه پنجره‎ها نيز تا حد امكان كم باشد. ۲۱٫ پنجره‎هاي سمت شمال

ساختمان بايد تا حد امكان، كوچك باشد. زيرا خورشيد از سمت شمال تابشي ندارد و نصب اين پنجره‎ها تنها باعث هدر رفتن حرارت بيشتر مي‎شود. ۳۱٫ براي خنك كردن ساختمان در فصل تابستان بهتر است، كه در مواقع لازم هوا آزادانه در كل ساختمان حركت كند. به اين ترتيب در روزهايي كه هواي بيرون خنك تر از هواي داخل ساختمان است، مي‎توان بدون نياز به كولر يا ديگر دستگاههاي خنك‎كننده، ساختمان را خنك كرد. پس بهتر است كه داراي پنجره‎هايي با امكان باز شدن مقدار زياد باشد. ۴۱٫ براي جلوگيري از تلفات حرارتي پنجره‎ها، نصب پنجره دوجداره در جاهايي كه استفاده از پرده ممكن نيست يا جاهايي كه پنجره

بزرگ وجود دارد، تعبيه شده باشد. ۵۱٫ بر روي پنجره‎هاي جنوبي سايبان، حصير يا پوشش‎هاي كدر قرار داشته باشد تا جلوي ورود گرماي خورشيد را بگيرد و پنجره‎هاي شرقي از بيرون با حصير، پرده و يا پوشش‎هاي كدر كنترل شده باشد. ۶۱٫ بيشترين استفاده از نور طبيعي را از پنجره‎هاي جنوبي برده باشد. ۷۱٫ ديوار

اتاق‎ها و ديگر قسمت‎هاي داخل ساختمان با رنگ‎هاي روشن رنگ‎آميزي شده باشد. ۸۱٫ در اتاق نشيمن و اتاقهايي كه از آنها بيشتر استفاده مي‎شود، داراي لامپ‎هاي مهتابي يا كم‎مصرف باشد . ۹۱٫ ساختمان داراي لامپ‎هاي متعدد در داخل سقف نباشد زيرا مصرف برق بالا مي‎رود و تعويض آنها پرهزينه است. ۰۲٫ براي هر لامپ از كليد جداگانه استفاده شده باشد.

دانستني هايي درباره برق ساختمان
اشاره : امروز نقش تأسيسات برق در امر ساختمان سازي و بطور كلي ساخت وساز ، نقشي غير قابل انكار و كاملاً محسوس بنظر مي رسد ، سازمان نظام مهندسي ساختمان استان براي آگاهي مهندسان برق و ساير رشته هاي هفتگانه اقدام به تدوين مقاله اي تحت عنوان ” نحوه عبور كابل هاي تغذيه تابلو طبقات” نموده است كه براي آگاهي شما از اين موضوع ، در زير مي آيد.

اطلاعات مربوط به نحوه عبور كابل هاي تغذيه تابلو طبقات :
۱- محل عبور كابلهاي تغذيه تابلوي برق واحد هاي طبقات را مي توان مطابق يكي از روش هاي زير انتخاب نمود :

۱-۱-داكت اختصاصي كابل هاي برق ، در حاشيه را ه پله عمومي ساختمان ( توضيحات پيوست مي باشد)
۲ –۱ – رايزر آدم رو مخصوص تأسيسات ساختمان ( حداقل ابعاد ۸۰*۸۰) با استقرار كابل ها درون سيني كابل و يا لوله برق.

۳-۱ – كناره داخلي راه پله اضطراري، با استقرار كابل هاي در سيني كابل و يا لوله برق
۴-۱- نورگير ساختمان ، با استقرار كابل ها در سيني كابل و يا لوله برق

۲- محل تابلوي برق هر واحد مي تواند يكي از مكان هاي زير باشد:
۱-۲- ابتداي ورودي آشپزخانه ( محصور كابينت ها نبوده ، فاصله لازم از لوله ها وشيرهاي تأسيسات مكانيك داشته باشد ، پشت يخچال ، فريزر و لباس شويي قرار نگيرد، بالاي پيش خوان نباشد)

۲-۲- جنب و يا محدوده در ورودي باشد ( درون كمد لباس آويزان نباشد ) . سمت اطاق هاي خواب بوده و در محدوده مبلمان اطاق پذيرايي نباشد.
۳-۲- در محدوده بيرون آشپزخانه و يا مكان مناسب و مورد تأييد باشد.
ملاحظات :

الف : در تراس ، راه پله ، حمام، توالت ،اطاق خواب ، انبار، روي ديوار با عرض كمتراز cm70و با ضخامت كمتراز ۲۰cm نباشد.
ب : در محلي نصب شود كه لوله كابل برق تغذيه تابلو از محل داكت تا تابلو برق بيش از دو عدد خم ۹۰ درجه برقي نداشته باشد. شعاع خمش كابل = ۸ ( قطر خارجي كابل + قطر هادي بزرگترين رشته كابل ).

پ : مسير لوله كابل برق تغذيه تابلو با لوله هاي تأسيسات مكانيك تلاقي نداشته و از حمام و توالت و آشپزخانه عبور ننمايد.
ج : در ساختمان هاي بتني و در زمان اجرا ضروريست به اندازه ابعاد تابلو ( ۴۵*۳۵*۱۷ ) در ديوار مربوطه و همچنين براي لوله هاي برق عبوري از مقاطع ، فضاي خالي پيش بيني و اجرا گردد.
د: ارتفاع نصب cm210 از بالاي تابلو تا كف تمام شده باشد.
موارد توضيحي براي محل هاي استقرار و عبور كابل هاي تغذيه واحدهاي طبقات:
۲- موارد مربوط به داكت :

۱-۳- داكت به طور انحصاري فقط براي كابل هاي برق مي باشد.
۲-۳- ابعاد داكت دقيقاً برابر با سطح مقاطع تعداد كابلهاي عبوري به اضافه فضاي لازمه بين كابل ها براي انتقال حرارت و مهار كردن و عمليات لازم به اضافه فضاي خالي براي اضافه نمودن كابل در آينده و به صورت رزرو ،خواهد بود.

۳-۳- محل استقرار داكت دقيقاً پشت ديوار پاگرد راه پله و يا راهرو مشاع و مشترك طبقات مي باشد.
۴-۳- محل داكت به گونه اي انتخاب و اجرا گردد كه در هيچ مقطعي با تيرآهن و يا تيرچه و يا هر عامل انسداد و محدود كننده ي ديگري تلاقي نداشته باشد.
۵-۳- داكت از پايين ساختمان تا بالاترين سقف مي بايست اجرا گردد.
۶-۳- ديوار اطراف داكت بايد حداقل cm12باشد.

۷-۳- در پاگرد و راهرو و مشاع و مشترك هر طبقه مي بايست يك دريچه با عرضي برابر پهناي داكت و حداقل cm 30 و بلندي cm 30-25 جهت مهار كردن كابل ها و عمليات كشيدن و گذاشتن و خارج كردن كابل از درون داكت و به فاصله ي حداقل cm20 از سقف ، تعبيه و ايجاد نمود.
۸-۳-سيستم عبوري كابل ها به صورت داكت مطابق شكل (۱) مي باشد.

الف – داكت ، فضاي خالي و محصوري است كه كابل هاي برقي از پايين تا طبقات بالا حسب ضرورت و طرح از داخل اين فضا عبور داده مي شوند.
– براي مهار كابل ها در هر طبقه و محدوده دريچه ياد شده از ميله مهار و كمربند كابل استفاده مي شود.
پ- ابعاد داكت حدوداً N cm 3*10 ( N تعداد كابل عبوري ) مي باشد. ۳N = پهناي داكت
روش فوق براي هجده عدد كابل مي تواند مناسب باشد.

۹-۳- جهت كمتر شدن فضاي داكت مي توان از روش شكل (۲) نيز استفاده نمود.
۱-۹-۳- در اين روش كابل ها درون لوله هاي فلزي رديف هم و موازي ديوار قرار داده مي شوند.
۲-۹-۳-لوله ها در محدوده بين دريچه هاي مستقر شده درمحدوده پاگردها كار گذاشته مي شوند.

۳-۹-۳- مطابق شكل (۳) كابل ها درون دريچه توسط كلمس له ديوار مهار مي گردند.
۴-۹-۳- اصول ياد شده در مورد داكت ، در اين روش نيز بايد رعايت گردد.
۵-۹-۳- قطر لوله براي كابل ها mm 10*4 برابر با ۵/۳۴ ميليمتر و قطر لوله براي كابل هاي ۶* ۴ برابر با ۵/۲۵ ميليمتر است.
۴- موارد مربوط به رايزر، راه پله اضطراري و نورگير كه سيني كابل نصب مي شود:
۱-۴- تمام طول سيني كابل درپوش داشته باشد.

۲-۴- سيني كابل نبايد در معرض پاشش آب و باران باشد.( محل اجرا بايد سقف داشته باشد)
۳-۴- ضخامت ورق گالوانيزه مشبك سيني كابل از ۵/۱ ميليمتر كمتر نباشد و فاصله نصب از ديوار در حدود دو سانتيمتر باشد.
۴-۴- كابل ها درون سيني كابل توسط كمربند كابل به سيني كابل مهار شوند.
۵-۴- در محدوده طبقه اول نورگيرها ،كابل ها درون لوله عبور داده شوند.

۶-۴- فاصله سيني كابل از لوله هاي تأسيسات مكانيك رعايت گردد.
۷-۴- سيني كابل نبايد از جلوي پنجره واحدها و سرويس ها ،عبور نمايد.

ساختمان کابلهای برق
ساختمان کابل
کابل ها بر اساس نوع کاربردی که دارند بسیار متنوع هستنند و به شکل های مختلفی در بازار یافت می شوند.ساختمان و اجزای تشکیل دهنده کابل های مخابراتی کاملا با کابل های مورد استفاده در صنعت برق فشار قوی و ضعیف تفاوت دارند؛اما به طور کلی کابل ها همواره از دو قسمت اصلی هادی و عایق تشکیل شده اند. تفاوت کابل ها ناشی از نوع کاربرد آنهاست،یعنی نوع کاربردشان موجب می شود که جنس،شکل،سطح مقطع و تعداد هادی ها و عایق ها با یکدیگر تفاوت داشته باشند.این تفاوتها موجب تقسیم بندی کابل ها می گردد.
هادی ها:
هادی ها از سیم مسی تقریبا خالص و دارای انعتاف قابل قبول یا از آلومینیوم یا آلیاژهای مخصوص ساخته می شوند.
سطح مقطع هادی ها با توجه به مقدار جریان عبوری و نوع کاربرد ،در اندازه های گوناگون و شکل های متفاوت ساخته می شوند.
الف_دایره ای تک رشته با علامت اختصاری (re) و چند رشته با علامت اختصاری (rm). (شکل ۲)

ب_مثلثی (سه گوش)تک رشته ای با علامت اختصاری (se) و چند رشته ای با علامت اختصاری (sm). شکل۳)
عایق ها:
عایق سیم ها و غلافی که روی کابل قرار می گیرند،معمولا از جنس پلاستیک pvc (پلی ونیل کلراید)است.البته عایق های دیگری همچون کاغذ و برخی ترکیبات شیمیایی در بعضی کابل های مخصوص قرار می گیرند.این عایق ها باید بر اساس شرایط کاری و محیطی و نوع مصرفی که دارند،از استحکام مکانیکی و مشخصه های الکتریکی لازم برخوردار باشند.

برای جلوگیری از اشتباه و جهت تشخیص سیم های کابل از یکدیگر ،عایق سیم های هادی را در رنگ های مختلف انتخاب می کنند. در پایین رنگبندی عایق سیم ها بر اساس استاندارد VDE0271 آلمان و۶۰۷ موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران (ISIRI 607) مشخص شده.
تعداد سیم های کابل
رنگ عایق سیم ها
۱ سیاه
۲ آبی روشن _سیاه
۳ سبز و زرد_آبی روشن_سیاه
۴ (سبز و زرد_سیاه_آبی روشن_قهوه ای) یا (سیاه_آبی روشن_قهوه ای_سیاه)
۵ (سبز و زرد_مشکی_آبی روشن_قهوه ای_سیاه)یا(سیاه_آبی روشن_قهوه ای_سیاه_سیاه)
۶و بالاتر
سیم حفاظت سبز و زرد و بقیه سیم ها دارای عایقی به رنگ سیاه با
شماره های سفیدکه شماره گذاری از ذاخل به خارج می باشد.
غلاف کابل ها
برای حفاظت کابل ها در برابر عوامل محیطی و ضربات مکانیکی آنها را به وسیله یک یا چند لایه (غلاف) از جنس فلز (مس،سرب و فولاد)،کاغذ و مواد پلاستیکی _به ویژه pvc _می پوشانند.کابل ها با توجه به لایه های خارجی آنها به انواع مختلفی تقسیم می شوند.(شکل۴) .
جریان مجاز
جریان مجاز عبوری از سیم ها و کابل ها به گونه ای تعین می شود که در هر نقطه ای از کابل،حرارت تولید شده در هادی های آن به خوبیبه محیط اطراف منتقل شود؛ به طوری که درجه حرارت عایق در سطح هادی سیم ها و کابل های پی.وی.سی. از ۷۰ درجه سانتی گراد تجاوز نکند.
جریان های مجاز عبوری داده شده برای کابل های برق وقتی در داخل خاک قرار می گیرند،بر مبنای قرار گرفتن کابل به روی بستری از ماسه نرم است که پس از خاک ریزی به روی کانال سطح ان آجر فرش شود.

به علاوه،کابل در مسیر خود می تواند از داخل تعداد محدودی لوله،فولادی که طول هیچ یک از آنها بیشتر از ۶ متر باشد عبور کند.
جریان مجاز کابل هایی که در هوای آزاد قرار دارند،بر اساس ضریب بار ۱ و در هوای با درجه حرارت ۳۰ درجه سانتی گراد است.
جریان مجاز کابل هنگامی که کاملا در داخل آب قرار گرفته باشد ۱۵/۱ برابر جریان در کابل قرار گرفته در خاک است. اما باید توجه داشت که وقتی قسمتی از کابل در خاک یا هوای آزاد باشد،این قسمت ها تعیین کننده جریان عبوری از کابل هستنند.
افت ولتاژ در کابل

در شبکه های پخش الکتریکی اندازه سطح مقطع کابل تنها بر اساس جریان مجاز عبوری از آن انتخاب نمی شود؛بلکه طول کابل که متناسب با افت ولتاژ است نیز عامل تعین کننده ای به شمار می آید.

شرایط نصب و قرار دادن کابل های برق
کابل های با غلاف و عایق پلاستیکی را نباید هیچ گاه در درجه حرارت زیر ۵- درجه سانتی گراد نصب و کابل کشی کرد.در صورت اجبار،قرقره،کابل باید چند روز قبل از نصب در محیط گرمی(حدود۲۰درجه سانتی گراد) انبار شود. در هنگام کابل کشی شعاع خمش کابل های پلاستیکی نباید از ۱۵ برابر قطر خارجی کال کوچکتر باشد.
اما در انتهای کابل می توان شعاع خمش را در موارد خاص با رعایت اصول فنی تا نصف مورد فوق کاهش داد.
هنگامی که کشیدن کابل توسط دستگاه های مخصوص انجام می گیرد باید مواظب بود که نیروی کششی وارده به کابل از مقادیر مجاز بیشتر نشود.
اگر کابل در خاک دفن شود باید گودالی به عمق ۷۰ سانتی متر حفر کرد و کابل ها را در این گودال در خاک نرم(الک شده) به ارتفاع ۲۰ سانتی متر قرار داد و روی آن آجر و بر روی آجر خاک معمولی ریخت.این عمل سبب می شود که از فشار طبقات خاک بر روی کابل و تعقیر شکل آن جلو گیری به عمل آید و همچنین در موقع کندن زمین با بیل و کلنگ صدمه ای به کابل وارد نیاید.(شکل۵)

سیم های برق با هادی مسی

سیم های مفتولی نوع(NYA): هادی این نوع سیم ها از مس نرم شده با پوششی از ماده پی.وی.سی در رنگ های مختلف ،متنند،سیاه،قرمز،زرد،سبزو… تشکیل شده است.
ولتاژ اسمی سیم۷۵۰/۴۵۰ ولت است و برای جریان های مختلف با سطح مقطع های ۵/۱ تا۲۴۰ میلی متر مربع ساخته می شود.
کاربرد سیم NYA :برای مصرف در تابلو های برق و تاسیساتی که به طور ثابت نصب می شوند در نقاطی خشک در داخل لوله ،روی دیوار ،داخل دیوار و خارج از آن با استفاده از مقره به کار میرود.استفاده از این سیم در داخل دیوار به طور مستقیم مجاز نیست.(شکل۶)

سیم نیمه افشان(NYAB): ساختمان این سیم مثل کابل NYA است. ولتاژ اسمی این نیز
۴۵۰/۷۵۰ ولت است و کاربرد آن: برای مصرف در تاسیساتی که به طور ثابت نصب می شوند در نقاطی خشک در داخل لوله ،روی دیوار،داخل دیوار و خارج از آن با استفاده از مقره به کار می رود.
استفاده از این سیم به طور مستقیم در داخل دیوار مجاز نیست.این سیم نسبت به نوع NYA نرمش بیشتری دارد.(شکل ۷)