التمديدات الكهربائية فى الإنشاءات

 

التمديدات الكهربائية فى الإنشاءات
التمديدات الكهربائية فى الإنشاءات

التمديدات الكهربائية فى الإنشاءات

المشروعات الكهربية

تصميم منظومة الأعمال الكهربية في إي مبني يعتبر جزءا من عمليات التصميم المتكاملة في المبني ، والتي تبدأ بالتصميمات المعمارية ، ثم تتابع الأعمال مثل الأعمال الإنشائية ( أساسات وهيكل خرساني وحوائط الخ ) ، والإعمال الصحية ( الصرف الصحي ومضخات المياه الخ ) والأعمال الميكانيكية ( التكييف ، والتهوية ، والمصاعد ، وشبكة الحريق إلخ ) ، وأعمال التيار الخفيف ( التلفونات ، والتلفزيون المركزي ، ونظام الاستدعاء الآلي الخ ) ، وأعمال التشطيبات الداخلية والخارجية وغيرها .

ومعظم هذه الأعمال تتطلب تغذية كهربية بمتطلبات معينة ، من ثم فالأعمال الكهربية هي أكثر الأعمال تداخلا مع الأعمال الاخري ، ومن هنا تبرز أهمية دراسة التصميمات الكهربية بعناية فائقة لأنها ستؤثر علي كافة الأعمال الأخري بالمبني .

1 – 1 الأطراف المشاركة في المشروع الكهربي :

بشكل عام هناك أربعة أطراف لأي مشروع كهربي وهي :

1 – المالك ( مالك المشروع ) .

2 – الاستشاري ( مكتب الإشراف الهندسي ) .

3 – المقاول ( الشركة التي تقوم بتنفيذ الاعمال ) .

4 – المشرف علي تنفيذ اعمال الكهرباء .

1 – 1 – 1 المالك

المالك هو نقطة البدء في اي مشروع وهو قد يكون فردا او شركة او غير ذلك ، وهو الذي يحدد طبيعة المبني واستخداماته ، فعند تصميم برج مثلا يحدد المالك كم من الادوار يريد ان يجعله ادوار تجارية وكم منها سكنية او إدارية وعليه ستختلف التصميمات المعمارية والحسابات الكهربية وغيرها بناء علي طلبات المالك وعلاقة المالك تكون مباشرة ووثيقة مع المهندس الكهرباء فعلاقته بالمالك اقل من حيث شدة الارتباط اللهم الا اذا كان للمالك متطلبات فنية خاصة بتوزيعات الانارة او نوع وحدات الانارة وطرق التحكم فيها .

1 – 1 – 2 الاستشاري

يقوم المهندس الاستشاري للاعمال الكهربية بوضع التصميمات الكهربية للمشروع ، واعداد مخططات التنفيذ ومواصفات عمليات التنفيذ وفي أغلب المشاريع يكون الاستشاري هو المشرف علي التنفيذ ايضا وهو افضل من ناحية انه الا علم بالتصيم ومتطلباته لكن البعض قد يفضل ان يكون المشرف علي التنفيذ جهة اخري لضمان حسن المراجعة ومتابعة اي اخطاء قد تكون موجودة في تصميم الاستشاري واهم جزء في دور الاستشاري ان يراعي الدقة المتناهية في توصيف الاعمال حتي اذا لا قدر الله حدث خلاف بين الاطراف تكون هذه المواصفات حكما امينا بين الخصوم .

  • 1 -3 المقاول ( الشركة المنفذة )

ودورها هو تنفيذ الاعمال الواردة في مخططات المشروع التي اعدها الاستشاري بالمواصفات المحددة وغالبا في المشروعات الكبيرة تكون هناك شركة رئيسية تنفذ المشروع ، وفي كثير من الاحيان تقوم هذه الشركة الام بتنفيذ الاعمال من خلال بعض مقاولي الباطن ( شركات أصغر ) ، حيث تكون كل واحدة من هذه الشركات الصغيرة مختصة بتنفيذ جزء من المشروع الكبير لضمان سرعة الانجاز وعموما فان من أهم مسؤوليات المقاول ما يلي :

1 – الالتزام التام بقواعد الامان Electric Safety  أثناء تنفيذ الاعمال .

2 – يجب ان تخضع جميع اعمال التركيبات الكهربائية التي ينفذها المقاول للتجارب واختبارات التشغيل والاداء والسلامة اللازمة لتاكيد صلاحيتها وكفاءتها ومطابقتها للمواصفات .

3 – جميع التجارب والاختبارات التي يتم اجراؤها تكون علي نفقة المقاول وتجري بواسطة عماله او مقاولي الباطن له ومعداته وباجهزة قياس معايرة حديثا يقدمها المقاول طبقا لطلب المهندس .

4 – يجب ان تقوم المقاول بتوريد كافة المهمات والادوات والمعدات والاجهزة الكهربائية اللازمة لعماله أثناء تنفيذ اعمال الانارة والكشافات ولوحات التوزيع وكابلات التغذية وخلافه ، ويمنع منعا باتا أن يقوم المقاول ولو بصفة مؤقتة باستخدام اي من المهمات والادوات والمعدات والاجهزة الكهربائية الموردة بغرض التركيب في جزء معين من اجزاء المشروع .

5 – علي المقاول ان يزيل من الموقع جميع المشأت المؤقتة والاعمال المؤقتة من كل نوع مع نقل المخلفات الخاصة الي المقالب العمومية وان يرمم كل التلفيات في اعمال الدهانات والناتجة عن التركيبات وذلك فور الانتهاء من اعمال التعاقد .

6 – عمل لوحات تنفيذية Shop Drawings  والتي يجب ان يراعي فيها بدقة التنسيق مع التخصصات الاخري علي المقاول تقديم رسومات التنفيذ موضحا عليها أبعاد تنفيذ وطريقة تثبيت وتركيب الاعمال وكذا مسارات الكابلات وكالتمديدات الكهربائية قبل البدء في التنفيذ وتشمل الرسومات التنفيذية ما يلي :

  • مسارات المواسير وأنواعها وطريقة تثبيتها .
  • عدد الكابلات / الاسلاك ومقاطعها داخل كل من المواسير .
  • ابعاد تثبيت المخارج ( Socket ) من المحاور .
  • قطاعات جميع المهمات ، سعات المفاتيح ، تيار القصر عند نقاط التغذية المختلفة .
  • اماكن الصواعد وعددها واقطارها والمسافات البينية وطريقة التركيب والتثبيت ، واسلوب الحماية من الحريق للصواعد او الحد من انتشاره .
  • اماكن اللوحات الفرعية والعمومية وابعادها وطريقة تثبيتها ودخول الكابلات / الاسلاك الي ومن اللوحات .
  • كل التفاصيل اللازمة لبيان تركيب او تثبيت جزء معين من المنظومة .
  • رسم / رسومات لتوضيح العلاقات بين الاعمال المختلفة .
  • وبعد تقديم هذه الرسومات التنفيذية يقوم المشرف علي التنفيذ بدراستها ثم اعتمادها وتعاد نسخة منها للمقاول مكتوب عليها احدي العبارات التالية :
  • ” تعتمد ” ( Approved ) ، ويجب علي المقاول توريد وتركيب وتنفيذ التوصيلات والمعدات والمهمات التي تم اعتمادها بموجب هذه العبارة .
  • ” تعتمد طبقا للملاحظات ” ( Approved as Noted ) ، ويجب علي المقاول توريد وتركيب كل ما يلزم لتنفيذ الملاحظات المشروطة في الاعتماد .
  • ” تعدل / ترفض ويعاد تقديمها ” ( Resubmit ) ، وفي هذه الحالة لا يكون للمقاول الحق في التوريد او التركيب او التنفيذ .

7 – اعداد لوحات ال AS – Built ، وهي اللوحات النهائية بعد اتمام تنفيذ المشروع ،  وهي غاية في الاهمية لان الواقع العلمي يؤكد ان حجم التغييرات علي مواضع المعدات ومسارات الكابلات الواردة في اللوحات التصميمية والتنفيذية يمكن ان يكون كبيرا نتيجة ظروف العمل ، ومن ثم يجب ان يكون لدينا لوحات نهائية للاعمال الكهربية تكون هي المرجع الوحيد للمهندس المشرف علي صيانة المبني فيما بعد .

1 – 1 – 4 المشرف علي التنفيذ

سواء كان هذا المشرف هو الاستشاري نفسه او كان مهندسا من قبل المالك فسوف تكون من مسؤولياته :

  • مراجعة البرنامج الزمني لتوريد المهمات اللازمة .
  • مراجعة البرنامج الزمني لتنفيذ الاعمال الكهربائية مع مراعاة التنسيق مع الاعمال الاخري ( انشائية – معمارية – ميكانيكية – صحية – تكييف هواء ) بحيث تتم جميع الاعمال علي اكمل وجه وفي خلال الزمن المحدد لكل من هذه الاعمال .
  • التاكيد من قيام المقاول بتجهيز مخزن مناسب للمهمات .
  • التاكد من قيام المقاول بتحقيق اشتراطات الامن الصناعي بما في ذلك توفير تسهيلات الاسعافات الاولية .
  • اعتماد العينات المقدمة للمواد والمهمات التي سيجري توريدها ، مع الحفاظ علي هذه العينات الي ان تنتهي جميع الاعمال ، فمن المشاكل المشهورة ان يتقدم المقاول بعينة من الكابلات مثلا ثم ينفذ بنوعية اخري فاذا كان من الصعب علي مهندس الاشراف الاحتفاظ بالعينة لكبر حجم الجهاز مثلا فعلي الاقل يجب أن يطلب من المقاول ان يتقدم بكتالوجات الاجهزة التي سيوردها قبل ان يبدأ في التوريد ، وان ياخذ موافقة المشرف والاستشاري عليها كتابة .
  • مراجعة المواد والمهمات الموردة من حيث مطابقتها للمواصفات وللعينات السابق تقديمها ولا يسمح بتوريد غير المطابق منها .
  • التاكد من وجود الكتالوجات الفنية لكل المهمات والاجهزة الموردة .
  • التاكد من وجود شهادات اختبار الطراز ( Type test ) او شهادات الاختبارات التي اجريت علي المهمات في المصنع قبل التوريد ( Routine test ) .
  • التاكد من وجود واعتماد جميع الرسومات التنفيذية

(  Workshop drawings ) .

  • الاشراف علي الاختبارات Testing اللازمة عند استلام الاعمال من المقاولين في نهاية المشروع .
  • متابعة الحصول علي اعتماد اي تعديلات تجري علي الرسومات التنفيذية اثناء التنفيذ .
  • التاكد من وجود قوائم تعليمات التشغيل والصيانة للمهمات التي سيتم تركيبها .
  • التاكد من اجراء التدريب الملائم لطاقم التشغيل بواسطة المقاول او الشركات الموردة للمهمات .
  • التاكد من وجود قوائم بقطع الغيار المطلوبة لضمان التشغيل الجيد لمدة خمسة سنوات بعد سنة الضمان طبقا للوارد في العطاء المقبول .
  • التاكد من اعداد رسومات الحفظ النهائية As – Built ومطابقتها بما تم تنفيذه .
  • ونشير هنا الي ان الاتحاد الدولي للمهندسين الاستشاريين

FLDLC اعد نماذج لعقود تشمل جميع اطراف المشروع ، واشتهرت هذه النماذج حسب الوانها ، فالكتاب الاحمر يمثل نموذجا للعقد بين المالك والمقاول في الاعمال الانشائية ، أما الكتاب الاصفر فيعطي نموذجا لعقد الاعمال الكهربية والميكانيكية ، وهناك ايضا الكتاب الابيض وفيه شروط المالك مع الاستشاري ، إلخ .

1 – 2 التنسيق بين التخصصات المختلفة :

يعتبر التنسيق بين مهندس الكهرباء المشرف علي التنفيذ وبين التخصصات الهندسية الاخري من الادوار الهامة التي يجب ان تراعي في اي مشروع .

1 – 2 – 1 – التنسيق مع المعماري

يجب علي مهندس تنفيذ الاعمال الكهربية ان يقوم بالتنسيق مع المهندس المعماري من اجل تحديد المساحات او الاماكن اللازمة لوضع المعدات الكهربية بالمبني ، ورغم ان المعدات الكهربية عموما لا تشغل جيزا كبيرا مقارنة بالمعدات الميكانيكية الا انها تحتاج علي الاقل في المباني الكبيرة الي تحديد اماكن ثلاثة عناصر هامة .

1 – حجرة المحولات :

فاذا كان حمل المبني يتجاوز حمله 500KVA ( قد يتغير هذا الرقم من دولة لأخري ) فهناك إلزام من وزارة الكهرباء للمالك بتوفير حجرة خاصة يوضع بها المحول الر ئيسي للمبني والذي سيرتبط بالشبكة العمومية للمدينة ، ويجب ان يكون الدخول والخروج من هذه الحجرة ميسرا لرجال وزارة الكهرباء من خلال باب خارجي للمبني وليس من باب داخلي ، ويجب ان يكون ارتفاع حجرة المحولات الجافة لا يقل عن نصف متر فوق أعلي نقطة في المحول كحد ادني ، كما يجب اضافة ممر عرضه 75 سم علي الاقل من جميع الجوانب وتزود حجرة المحولات الجافة بفتحتين للتهوية احداهما سفلية والاخري علوية في حائطين متقابلين واذا كان المحول من النوع الزيتي فيجب اضافة حفرة تجميع للزيت اسفل المحول بعمق لا يقل عن 60 سم ، ويركب المحول علي قاعدة خرسانية او قضبان فولاذية مرفوعة عن الارض ( راجع مواصفات مؤسسة الكهرباء في بلدك قبل تطبيق هذه الارقام ) .

حجرة مولدات الديزل :

وتتوقف مساحتها علي حجم احمال الطوارئ بالمبني ، مع ملاحظة انه تصدر عن هذه المولدات اصوات عالية عند التشغيل ، فيجب مراعاة ذلك عند اختيار مكانها ، واحيانا يطلب المالك ان تكون جدرانها عازلة للصوت وتتميز حجرة المولد بارتفاع سقفها في حدود تتراوح بين 3 و 5 أمتار حسب حجم المولد ، حيث نحتاج احيانا لتركيب ونش Winch لتركيب المولد او لنقله للصيانة مع الاخذ في الاعتبار انه يجب الرجوع لكتالوج الشركة المصنعة لمعرفة الابعاد المناسبة لحجرة المولد .

2 – حجرة اللوحات العمومية :

وتحتوي علي اللوحات الرئيسية لشبكة التوزيع الخاصة بالمبني ، وبالطبع ستتوقف مساحة كل حجرة من هذه الحجرات الثلاث علي حجم الاحمال الكهربية بالمبني ونشير هنا الي مشاكل عديدة تنجم عن إهمال مهندس الكهرباء في تحديد هذه الاماكن بوضوح فقد يظن مهندس الكهرباء ان المهندس المعماري لابد انه سياخذ ذلك في اعتباره وقد يراعي المعماري بالفعل هذه الاشياء لكنه قد لا يقدرها بالصورة الصحيحة فمثلا قد يترك حجرة صغيرة في مكان يصعب الوصول اليه للمهمات الكهربية كلها ( اللوحات والمولدات والمحولات ، الخ ) ومن هنا تظهر المشاكل حين يعترض مهندس الكهرباء التابع للحي علي هذه المساحة وترفض التوقيع علي لوحات المبني ، وربما يخصص مساحة كبيرة لكنها لا تتفق مع متطلبات شركة الكهرباء التي تشترط مثلا في غرفة المحولات ان تكون ذات مساحة ، محددة وان تكون هناك فراغات محددة الابعاد حول المحول بعد وضعه بالغرفة اضافة الي شروط هام سهولة الوصول الي الغرفة في اي وقت دون معوقات .

ومن المهم كذلك للمصمم ان يحدد بالتنسيق مع المهندس المعماري اماكن لوحات التوزيع ليتحدد بناء عليه مسار الخطوط الرئيسية والفرعية للدوائر الكهربية في المبني وهل هي خارجية فوق حوامل للكابلات Cable Trays مثلا ، ام مدفونة بالحائط ، أم تحت الارض ويمكن للمهندس المعماري ان يتدخل لتغير مسار بعض هذه الكابلات اذا كانت ستؤثر علي الوظيفة المعمارية للمبني وتشوه صورته ، وفي هذه الحالة يكون مهندس الكهرباء ملزما بإيجاد البديل .

وليس ببعيد انه يحتاج ايضا للتنسيق مع مهندس الديكور حتى لا يضطر لاعادة تنفيذ بعض الاعمال الكهربية ( مثل اماكن البرايز واللمبات ) التي قد تتعارض مع طريقة توزيع الاثاث في الفيلات او توزيع المكاتب في المباني الادارية الهامة .

1 – 2 – 2 التنسيق مع مهندس الميكانيكيا

اما تنسيق مهندس الكهرباء مع مهندس الميكانيكا فهو ضروري لاسيما في مرحلة التنفيذ حتى لا تتعارض اماكن المعدات الكهربية مع الميكانيكية ، ومن اشهر نقاط التعارض مثلا تداخل ال Cable Tray مع Ducts الخاصة بالتكييف ، وكذلك تعارض اماكن اللمبات مع مخارج اطفاء الحريق

( Sprinklers ) وكذلك تتعارض فتحات التكييف مع كشافات الانارة الكبيرة الخ .

وكثيرا ما راينا العديد من المشاكل من قبيل وضع مخرج اطفاء حريق (  Sprinkler ) مباشرة فوق كشاف فلورسنت متدلي من السقف ، مما يعوق عملية توزيع المياه عند اطفاء الحريق ، وبالطبع فقد حدث هذا بسبب سوء التنسيق بين مهندس الميكانيكا ومهندس الكهرباء .

وربما في بعض الاحيان تبدا الاعمال الميكانيكية قبل الكهربية فنشاهج مثلا ال Ducts الخاصة بالتكييف وقد سدت كل الفراغ المتاح في الممرات قبل ان يمكن مقاول الكهرباء من تمديد مواسير الكهرباء الخاصة به ، مما يترتب عليه فك اعمال التكييف واعادتها مرة اخري بعد تمديد مواسير الكهرباء ، الي غير ذلك من المشاكل الناجمة من عدم التنسيق بين التخصصات المختلفة .

1 – 2 – 3 التنسيق مع مهندس الانشاءات

ويحتاج مهندس الكهرباء ( لاسيما المصمم ) للتنسيق مع مهندس الانشاءات المدنية في حدود ضيقة ، علي سبيل المثال لابد لمهندس الكهرباء ان يحدد بدقة اماكن المعدات الكهربية ذات الاوزان الثقيلة التي سيتم وضعها في ادوار عليا ، حتى يمكن لمهندس الانشاءات ان ياخذها في اعتباره عند تصميم سمك البلاطة الخرسانية للاسقف الحاملة لهذه المعدات وحتى المعدات التي توضع في الدور الارضي فانها قد تحتاج لمواصفات خاصة لاضيتها علي سبيل المثال ارضية غرفة المحولات الكبيرة والتي تحتاج لكمرات خرسانية متناسبة مع ابعاد المحول ، وهو ما يؤكد علي ضرورة التنسيق مع المهندس المدني بالمشروع .

ونشير ايضا لنقطة هامة ، وهي انه في حالة الابراج العالية

( 100 دور مثلا ) ففي بعض الاحيان توضع محطة لمحولات التوزيع قريبة من منتصف المبني لتغذية النصف العلوي من المبني ، واحيانا في الابراج العالية توضع محولات التوزيع في الدور الاخير لتركز احمال التكييف في هذا الدور ، وفي هذه الحالة علي مهندس الانشاءات ان تراعي ان بلاطة الخرسانة في هذا الدور ستكون غير عادية لانها تحمل حملا زائدا هو وزن محولات التوزيع .

1 – 3 المتطلبات العامة للتصميمات الكهربية :

المقصود بالمتطلبات العامة للتصميمات الكهربية هي مجموعة المعلومات الخاصة بالمبني المراد تصميم شبكة كهربائية له ، والتي يحتاجها مهندس الكهرباء قبل بدء العمل من اجل الوصول لتصميم ذى كفاءة عالية ، وهذه المتطلبات تنقسم الي عدة اقسام :

أ – متطلبات معمارية .

ب – متطلبات ميكانيكية .

ج – متطلبات كهربية .

1 – 3 – 1 المتطلبات المعمارية

أ – طبيعة المبني :

أولي المعلومات الاولية التي يحتاجها المصمم هي طبيعة استخدام المبني ، حيث ان شبكة التوزيع الكهربية تختلف من مبني الي اخر ، فالشبكة الكهربية لمدرسة تختلف عن الشبكة الكهربية في مجمع تجاري او مستشفي او سكن خاص او مصنع وهكذا ولذلك يحتاج المصمم للشبكة الكهربية الي كم من المعلومات المرتبطة بطبيعة المبني من اهمها :

1 – معلومات تفصيلية عن طبيعة استخدام كل مساحة من مساحات المبني .

2 – اماكن المعدات التي ستستخدم بالمبني ، حيث يحتاج المصمم الكهربي الي التنسيق مع المهندس المعماري ( واحيانا مع مهندس الميكانيكا ايضا ) من اجل تحديد اماكن هذه المعدات لان ذلك سيؤثر علي اختيارات مهندس الكهرباء .

3 – من المهم ايضا تحديد طبيعة بيئة المبني Building Environment ، وهل المبني مكيف او لا وهل توجد تدفئة في الشتاء او لا .

4 – طبيعة التشطيب ، وهل هو مبني فاخر ام متوسط مثلا ، حيث سيؤثر هذا الخيار علي العديد من اختيارات المصمم الكهربائي .

5 – تحديد شدة الاضاءة في كل مساحة ، وعدد نقاط الانارة ، والمخارج العامة الخ .

6 – تحديد التوقعات المستقبلية لاي توسعات بالمبني سواء من ناحية المباني او المعدات ، حيث يساعد كل ذلك في تحديد الاحمال ويمكن القول بان المهندس الكهربائي هو اكثر المهندسين احتياجا للمعلومات الخاصة بالتوسعات المستقبلية خاصة اذا اخذنا في الاعتبار ان عمر اي مبني قد يصل الي 100 سنة بينما الاعمال الكهربائية تتجدد بالمبني ربما 30 : 20 سنة وبصفة عامة فالمصمم يضع في اعتباره نسبة توسعا لا تقل عن 25 % .

بمعني آخر فان التحديد الدقيق لطبيعة استخدام المبني سيؤثر علي كافة اعمال التصميمات الكهربية .

ب – المخططات المعمارية :

ويحتاج المصمم بعد ذلك الي الحصول علي المخططات المعمارية للمبني المراد تصميم شبكة كهربية له ، فمن خلال هذه المخططات تتوفر الكثير من المعلومات من اجل تحديد هيكلية الشبكة الكهربية ، فمن خلال هذه المخططات المعمارية يمكن تحديد مسار الكابلات واماكن المعدات الكهربية المختلفة ، وتحديد اماكن لوحات التوزيع الرئيسية والفرعية في المبني الخ .

وغالبا يحتاج المصمم الي مجموعة كاملة من لوحات المساقط الافقية (  Plans  ) ، والمساقط الجانبية (  Side Views ) ، والواجهات ( Elevations ) الخاصة بالمبني ، وان كانت لوحات المساقط الافقية هي اكثر اللوحات استخدامات بالنسبة لمهندس الكهرباء ، لكنه في الواقع سيحتاج الي الانواع الاخري من اللوحات لاسيما في اعمال انارة الواجهات ، وتصميم المصاعد كما سيحتاجها المقاول لعمل المخططات التنفيذية (Drawings shop  ) .

1 – 3 – 2 المتطلبات الميكانيكية

1 –  تحديد الأحمال الميكانيكية :

الاجهزة الميكانيكية هي الاجهزة التي تتضمن محركات مثل المصاعد والسلالم المتحركة والمضخات المائية في المبني ومضخات مكافحة الحريق وغيرها من الاجهزة الخاصة ، وما ينطلق علي الاجهزة الكهربية ينطبق علي الميكانيكية ، فالمصمم بحاجة الي معلومات تفصيلية عن هذه الاجهزة حتى يمكنه تصميم الشبكة المناسبة لتغذية هذه الأحمال .

2 – تحديد أحمال التبريد والتهوية :

يحتاج المصمم الي معلومات تفصيلية ودقيقة عن اماكن تركيب اجهزة التدفئة  والتهوية والتبريد Heating – Ventilation and ( HVAC ) Air Condition  حتى يوفر نقاط التغذية في المكان المناسب لها ، كما يحتاج المصمم لتحديد أحمالها الكهربية ليتمكن من تصميم الدوائر المناسبة لها ، وتحديد الحمل الكلي للمبني لاسيما ان هذه الأحمال بالذات تعتبر الاعلي ضمن كافة انواع الاحمال .

1 – 3 – 3 المتطلبات الكهربية

A – الأحمال الكهربية :

من المتطلبات اللازمة ايضا لعمل مخططات تصميمية كهربائية معرفة الاحمال الكهربية المستخدمة في المبني ، مثل احمال الانارة والمخارج العامة ونوعية الاجهزة التي تتصل بها ، وكذلك المعدات الخاصة بالمطابخ او الاجهزة الكهربية في العيادات الطبية او المعدات في ورشة صناعية وغيرها كما سبق ان ذكرنا .

B – الأنظمة المساعدة :

هناك بعض الأنظمة يشترك في القيام بتنفيذها وبتصميماتها مهندس الكهرباء مع مهندسين آخرين مثل أنظمة الانذار والاطفاء ونظم الاستدعاء الالي والتلفونات والاريال المركزي وشبكة الانترنت وساعات الحوائط وغيرها ، وهذه المنظومات وان كانت لا تؤثر كثيرا علي الحمل الكهربي الكلي للمبني ( باستثناء منظومة الاطفاء التي قد تحتاج لمضخة حريق لها قدرة كهربية عالية ) الا انه من المهم ان ياخذها مهندس الكهرباء في اعتباره عند  تصميم اللوحات الكهربية علي الاقل وذلك ان لم يكن بالفعل سيشارك في التصميم بنفسه والمهندس المعماري – بحكم انه المنسق بين كافة التخصصات العملة بالمبني – هو الاقدر علي اعطاء مهندس الكهرباء ما يحتاجه من معلومات بشان هذه الانظمة ، وبالطبع سيرجع مهندس الكهرباء الي مصممي هذه الانظمة ايضا .

C – تحديد نظام التغذية الرئيسية في المبني :

 تعتبر معرفة موقع نقطة التغذية الرئيسية في المبني هي المدخل لتحديد مسار الكابل الرئيسي ، وتحديد مسار خطوط التغذية الرئيسية في المبني وباختصار فان تحديد هذه الموقع يساعد علي تحديد الخطوط العريضة للمخطط الكهربي .

ونظام التغذية قد يكون Singlee – Phase  كما في المباني الصغيرة (غالبا في المباني الاقل من KW 12 كما في المواصفات الكويتية مثلا ) ، او يكون

Three – Phase  في المباني ذات الاحمال الاكبر من ذلك وفي بعض البلاد مثل مصر لا يوضع اشتراطات معينة سوي فرق التكلفة .

واذا كان المبني كبيرا كمصنع او مستشفي او مدرسة او مجمع تجاري فتكون نقطة التغذية هي المحول الكهربائي الخاص بالمبني وهذا المحول يكون في الغالب مربوطا بالشبكة الحلقية Ring System  الخاصة بالمدينة ، وقد تحتاج المبني اذا كان هاما الي نقطتين للتغذية Two in – Takes  مربوطتين بالشبكة العامة .

أما المنشات ذات الاحمال الكبيرة جدا ( المصانع الكبيرة مثلا ) فتكون التغذية غير مرتبطة بشبكة المدينة  (Ring System  ) بل ترتبط مباشرة بشبكة ال 66 / 11 او 132 / 11 KV المغذية للمدينة كما ستضح تفصيلا عند دراسة نظم التغذية في الفصل الخامس .

D – تحديد المتطلبات الفنية التفصيلية :

1 – نوع لمبات الإنارة :

من المعلوم ان انواع لمبات الانارة كثيرة حتى تتناسب مع نوع استخدام الغرف واذواق الناس ، فلمبات المنازل تختلف عن الكشافات المستخدمة في الورش الصناعية وهكذا ، ولذلك فلابد من تحديد نوع اللمبات بالتنسيق مع المهندس المعماري ومهندس الديكور الداخلي وذلك حسب مستوي التشطيب المراد ( فاخر ، متوسط ، الخ ) .

2 – شدة الإضاءة :

ومن خلال تحديد نوع اللمبات وطبيعة استخدام الغرف والمساحات في المبني ، يمكن تحديد شدة الاضاءة ، وعليه يمكن تحديد عدد اللمبات المطلوبة وطريقة توزيعها في الغرفة ، كما سيتضح بعد ذلك في موضوع حسابات الاضاءة في الفصل السابع .

3 – تحديد أماكن ونوعية المخارج العامة :

في العادة تكون البرايز ( Sockets  ) ( وتسمي أيضا المخارج العامة ) بقدرة 13 أمبير ، وبعضها 15 أمبير أو 20 أمبير ، ولكن بعض الاجهزة قد تتطلب برايز بقدرة 40 أمبير أو 30 أمبير مثل المطابخ الكهربية وفي هذه الحالة سيوضع

Double pole switch . Dp sw  في المان المطلوب ، كما ان بعض الاجهزة تتطلب تغذية ( Three Phase  ) مثل بعض الافران وغيرها ، ولذلك يحتاج المصمم ان يعرف نوع الاجهزة المستخدمة في كل مكان ليحدد اماكن نوعية ال

Sockets  المناسبة وبالطبع فان المصمم يحتاج الي تحديد الاحمال الكهربية لهذه الاجهزة الخاصة ليمكنه تقدير الحمل الكلي للمشروع .

1 – 4 خطوات التصميم لمشروع كهربي :

يمكن تلخيص الخطوات الرئيسية والاساسية للقيام بالاعمال الكهربية فيما يلي :

1 – تحديد المتطلبات العامة للتصميمات الكهربية كما تم شرحه في الجزء السابق من الفصل .

2 – تقدير الاحمال الكهربية Load Estimation بصورة مبدئية بناء علي حسابات المساحات ( وتشمل تقدير احمال الانارة ، البرايز ، التكييف ، الصحي الخ ) وتشمل هذه المرحلة ايضا حساب الحمل الكلي التقريبي باستخدام عوامل الطلب

Demand Factors  وعوامل التباين Diversity Factors وعموما فهذه الخطوة مهمة خاصة لبدء اجراءات التعاقد والحصول علي تراخيص البناء من الهيئات المعنية حث تبدا هذه الإجراءات في الغالب قبل الانتهاء من التصميمات النهائية لاحظ اننا لو انتظرنا حتى تكتمل كافة المعلومات التفصيلية الخاصة بكافة عناصر المشروع ( المتطلبات المعمارية والميكانيكية والانشائية وغيرها ) فان ذلك سيكلفنا تاخيرا كبيرا فالمعماري مثلا لن يتمكن من تحديد المساحات المطلوبة للاعمال  الكهربية واماكنها ومساراتها كما سيتاخر مهندس الانشاءات الذي يحتاج لمعرفة اماكن المعدات الثقلية المتعلقة بالكهرباء ، وهكذا كافة التخصصات الاخري ، ومن هنا لزم ان نكون قادرين علي عمل تقدير مبدئي للاحمال الي ان يتم مراجعة هذا التقدير خلال مراحل المشروع المختلفة ( تفاصيل ذلك تجدونه في الفصل الثالث من هذا الكتاب ) .

3 – تصميم اعمال الاضاءة ( كما في الفصل السابع من هذا الكتاب ) ، ووضع رموز الوحدات الاضاءة ( اللمبات والمفاتيح ) علي الرسم وتحديد أماكن المخارج العامة ( البرايز ) ، ووضع رموزها في اماكنها علي الرسم .

4 – تصميم الاعمال الكهربية لاحمال القوي مثل التكييف والمصاعد مضخات المياه … إلخ ) ، مع وضع رموز مناسبة لاماكن كافة مخارج القوي الكهربية اللازمة لهذه الاعمال وهذا كله بالطبع يتم بالتنسيق مع المهندسين المختصين في هذه التخصصات لاحظ ان الرموز المستخدمة يجب ان تكون رموزا قياسية ويمكن الرجوع لملحق 1 – لعرض بعضها وفي كل الاحوال سواء استخدمت رموزا قياسية او استخدمت بعض الرموز الغير قياسية فيجب ان توضح كافة الرموز داخل جداول توضيحية باللوحات .

5 – البدء في حسابات الدوائر الفرعية Branch Circuits  وتصميم دوائرها وهذه الدوائر الفرعية هي الدوائر الكهربية التي تنتهي باحمال ( لمبات ، مخارج ، مخارج قوي ، إلخ ) وتفاصيل ذلك تجدونه في الفصل الرابع من هذا الكتاب .

6 – تصنيف الاحمال طبقا لطبيعتها ( إنارة ، قوي ، هامة ، حرجة ، طوارئ ، الخ ) .

7 – تحمع الدوائر الفرعية في لوحات توزيع فرعية ( DBS ) Distribution Boards طبقا لطبيعة الحمل وتصنيفه الذي تم في الخطوة السابقة ، يحيث يتم مثلا تجميع دوائر الانارة مثلا بانواعها المختلفة في لوحات منفصلة مع تصميم جداول حسابات لهذه اللوحات ياخذ فيها في الاعتبار قواعد التصميم الاساسية ( على سبيل المثال توازن الاحمال باللوحات ) .

8 – تصميم دوائر المغذيات العمومية ( وهي الدوائر الكهربية التي تنتهي بلوحة توزيع وليس بحمل محدد ) حيث تتم تغذية اللوحات الفرعية من لوحات اخري عمومية ، ويتم في هذه المرحلة تحديد أماكن اللوحات الفرعية والعمومية بدقة .

9 – تصميم المغذيات ومفاتيح الوقاية Feeders&CB ( Circuit Breakers ) للوحات العمومية طبقا لقواعد التصميم المتفق عليها وعمل جداول اللوحات العمومية .

10 – عمل مراجعات التصميم الضرورية Short Circuit Study . Voltage )

(Drop.etc كما في الفصل الرابع من الكتاب ، والخطوات الخمسة من السابعة الي الحادية عشرة مذكورة بالتفاصيل في الفصل الخامس من هذا الكتاب ) .

11 – اعتماد نظام تغذية للوحات الكهربية بالمشروع Distribution System طبقا لطبيعة وأهمية المبني من خلال الاجابة علي عدد الاسئلة المهمة علي سبيل المثال : هل يتم التغذية من مصدر واحد ام مصدرين ؟ ما حجم مولد الطوارئ ان وجد ؟ وكيف ستتم توصيلة ؟ وهكذا ) مع رسم single Line Diagram مبدئي للشبكة كما يتم تصميم منظومة الارضي الخاصة بالمشروع وقد خصص الفصل السادس لتفاصيل تصميم نظام الارضي .

12 – بالتوازي وبالتنسيق مع ما سبق يتم تصميم دوائر تغذية الانظمة المساعدة ال

Auxiliary . Systems وهي أنظمة عديدة .

13 – كتابة كراسة الشروط والمواصفات وعمل جداول الكميات مع العلم بان جداول الكميات تكون في الغالب مقسمة الي مجموعات مثل : جداول حصر الكابلات – جداول حصر اللوحات DBS  والتي قد تتضمن حصر ال CBS المستخدمة وعدد الدوائر التي يتم التحكم فيها من خلال هذه اللوحة او تلك والمعدات مثل عناصر الانارة ( اللمبات ، ومفاتيح off / on الخ ) وهناك ايضا جداول خاصة بالاحمال مثل المكيفات والمحركات وهذه بالطبع ليس الغرض منها وضع اسعار في هذه الجداول وانما ليرجع اليها مهندس الكهرباء حين الحاجة ، واخيرا جداول الانظمة المساعدة ( التليفون – النت – الخ ) ويتم فيها حصر الاعمال الخاصة بكل عنصر من هذه العناصر والتي في الغالب تكون بنظام المقطوعية .

وفي كافة الجداول السابقة تكون وحدة القياس هي العدد او الطول ، وفي بعض الحالات تكون وحدة القياس للاعمال هي ال Lump sum او المقطوعية وتعني ان المورد عليه ان يورد النظام المناسب بكافة مشتملاته ومن ثم ان تجد تفاصيل لهذه المعدات في جداول الحصر كما في جداول الحصر الاخري .

وعموما فكافة الخطوات السابقة تفترض حتما ان يكون المهندس قد صار في الاساسس ملما بسمات وخصائص ومواصفات العناصر والمعدات الكهربية التي تستخدم في كافة هذه الخطوات مثل الكابلات والقواطع CBS ولوحات التوزيع DBS وغيرها وهو ما سيتم شرحه بالتفصيل في الفصل الثاني من هذا الكتاب .

والجزء الباقي من هذا الفصل سنخصصة لشرح المواصفات العامة للتصميمات الكهربية وعرض فكرة عامة عن مستندات المشروع وكيفية طرحه للتنفيذ علي ان نستكمل شرح الخطوات التصميمية الفنية في الفصول التالية من هذا الكتاب .

1 – 5 مواصفات الاعمال الكهربية

وكثيرا ما يتكلم المختصون في التصميمات الكهربية عن ” الكود المستخدم ” فما المقصود بال ” الكود ” ؟

بداية هناك فرق بين كلمة ” مواصفات ” وكلمة ” كود ” وان كان الشائع هو استخدام كل واحدة منها مكان الاخري وهذا غير دقيق فعلي سبيل المثال فان طريقة تركيب المحول مثلا يحددها الكود لكن المواصفات المحول الفنية تجدها في المواصفات .

وفي جميع الخطوات السابقة يفترض انها تمت بناء علي مواصفات قياسية محددة ولها مرجعية تنفيذية طبقا ل الكود المتبع في الدولة وتفاصيل هذا الكود تحدد بواسطة الهيئات الحكومية في الدولة وبالطبع يمكن ان تستخدم اي كود عالمي شريطة الا تتعارض مع الكود القياسي بالبلد .

وفي بعض التخصصات مثل الانشاءات المدنية يكون الكود المستخدم متغير ومتجدد ايضا فمعاملات الامان في حسابات الخرسانة المسلحة كثيرة ( من تاثير الرياح والتربة والزلازل الخ ) وكثير منها يعتمد علي معاملات لها قيم تقديرية وهي تتغير حسب التقدم في الدراسات في هذه المجالات ومن ثم تختلف مثلا كمية الحديد المستعمل في الخرسانة من كود لاخر وربما من فترة زمنية لاخري .

اما في التصميمات الكهربية فالتغيير ليس كبيرا لانه لا توجد مجاهيل غير متوقعة في التصميمات الكهربية اللهم الا نسبة التوقعيات المستقبلية ومن ثم فالاختلاف من كود لاخر محدود ويتوقف حجم التغيرات في الغالب بناء علي المستوي الحضاري للمكان ( دولة متقدمة او نامية ) وعلي درجات الحرارة كعنصر مؤثر في تقدير بعض معدلات الامان .

1 – 6 مستندات المشروع

في المشروعات الكبيرة يوضع المشروع في صورته النهائية علي صورة عطاء

( Tender  ) والعطاء يتكون من مجموعة من الوثائق تشمل :

1 – المخططات او الرسومات (Drawings  ) وتتضمن رسومات الانارة والقوي وتمديدات الجهد المنخفض ومخططات شبكة التوزيع ومخططات التيار الخفيف .. الخ وكما ذكرنا فان هذه الرسومات تظهر معظمها علي لوحات ال Plans الخاصة بالمبني والبعض الاخر من الرسومات مثل مخططات الاضاءة الخارجية تظهر في لوحات ال Elevations وعموما تنقسم المخططات الكهربية الي نوعين اساسيين :

أ – مخططات تصميمية وفيها تظهر اماكن العناصر الكهربية بصورة تقريبية كما يظهر اسلوب التغذية بصورة رمزية اما اذا اردت ان تحدد المسار الفعلي للاسلاك فانت تحتاج الي النوع الثاني من المخططات وهي :

ب – المخططات التنفيذية Shop Drawings وهي التي يحتاجها المقاول للتنفيذ الفعلي للمشروع وغالبا لا نحتاج اليها الا اذا كان هناك صعوبة في التنفيذ او ان هناك متطلبات خاصة للمسار او متطلبات معمارية خاصة .

2 – جداول الكميات (Bill of Quantities  ) وهي جداول تتضمن معلومات عن كل عنصر مطلوب في تنفيذ المشروع من حيث عدده ومواصفاته بصورة دقيقة ومختصره وتقوم شركات المقاولات الراغبة في تنفيذ هذا المشروع بوضع اسعارها امام كل عنصر في هذه الجداول بناء علي المعلومات والبيانات المذكورة امام كل بند ( بالاضافة للشروط العامة الاخري ) .

3 – الشروط الفنية العامة والشروط الخاصة للتنفيذ وفي الغالب فان كراسة الشروط المواصفات تضم جميع هذه المستندات والمصمم عليه ان يتعرف علي كيفية اعداد هذه الوثائق التي بدونها يعتبر المشروع منقوصا .

ملحوظة :

المستندات السابقة هي التي يلزم وجودها لبدء تنفيذ المشروع عليك ان تراجع الجزء الخاص باستلام الاعمال الكهربية في الفصل الثامن من هذا الكتاب للتعرف علي مستندات المشروع بعد الانتهاء من تنفيذه .

1 – 7 خطوات طرح المشروع للتنفيذ

في البداية يقوم المالك بطرح العطاء علي المقاولين الراغبيين في تنفيذ هذا المشروع ( من خلال اعلان بالصحف مثلا ) وبعده سيقوم عدد من المقاولين الراغبين في المشاركة بشراء كراسة الشروط والمواصفات الخاصة بالمشروع لدراستها ووضع اسعار في جداول الكميات الخاصة بالمشروع ثم يتقدمون بعد ذلك الي ادارة المشروع بمظرفين : الأول فني ، والثاني مالي .

ويتم اولا فتح المظاريف الفنية من قبل ادارة المشروع لاستبعاد المقاولين الذين قدموا في عطاءاتهم عروضا غير مطابقة للمواصفات الفنية ، ثم يتم عمل جلسة خاصة علنية لفتح المظايف المالية لكاقة المقاولين الذين اجيزوا فنيا في المرحلة السابقة ليتم اختيار المقاول الذي قدم اقل سعر ويسمي هذا الاسلوب بال ” مناقصة ” .

ويراعي ان تتم هذه العملية بامانة وسرية حتى لا تتسرب معلومات عن عطاء شركة معينة الي شركة اخري واحيانا يتم نوع من التلاعب في هذه المناقصات بين الشركات المشتركة فيتم الاتفاق مثلا بينهم علي ان يتقدم الجميع باسعار عالية جدا عدا شركة واحدة لضمان ان المناقصة تكون من نصيبها علي ان ترد لهم الجميل في مناقصة اخري وهكذا وفي حالة استخدام هذا الاسلوب الغير امين يجب علي ادارة المشروع استبعاد هذه الشركات واعادة طرح هذه المناقصة مرة اخري .

ويمكن اختيار الشركة المنفذة باستخدام ما يسمي بال ” ممارسة ” وفي هذه الحالة ستجتمع الشركات التي قدمت اقل الاسعار مما وتحاول ادارة المشروع ان تحصل منهم علي اقل سعر للتنفيذ في جلسة مفتوحة .

وبعد ترسية المناقصة علي شركة معينة فان من مسئولية المالك ان يسلم ” موقع العمل ” للشركة خاليا من اي معوقات لتبدا بالتنفيذ وعلي المقاول ان يقدم للمالك خطاب ضمان بمبلغ معين ( يسمي مبلغ التامين ) وغالبا يكون خطاب الضمان بقيمة حوالي 10 – 20 % من قيمة المشروع ويتم حجز مبلغ التامين هذا من حقوق المقاول فلا تسلم اليه الا بعد انتهاء فترة الضمان المتفق عليها والتي يكون غالبا سنة كاملة وخلال هذه السنة تكون مؤولية المقاول اصلاح اي عطل دون مقابل فاذا انتهت فترة الضمان فمن حق المقاول استلام مبلغ التامين المحجوز لدي المالك وهذا المبلغ الكبير المحتجز لدي المالك سيجعل المقاول حريصا علي ان يتم العمل علي اكمل وجه حتى لا يحدث اي اعطال تتسبب في تاخير رد هذا المبلغ او حدوث اي خصم منه .