建筑电气在古建筑设计中的应用

建筑电气设计在遵守国家规范的前提下，既要满足古建筑设计的应用要求，又要方便现代人快节奏、高效率的生活。文章就电气设计进行分析，探讨其应用。 

　　引言
　　 作为一个拥有众多传统文明的国家，境内遗留许多名胜古迹和动人故事。同时，也留下了许多相关的古建筑和遗迹。当一个城市的经济不是很发达的时候，加快城市更新改造和城镇化进程是必不可少的。
　　一、古建筑保护
　　首先，中华文明源远流长数千年，但建筑的建造和使用过程中并不追求纪念性、长远性，材料绝大多数采用木头，极少出现石材，木结构虽然结构上具有柔性，但材料的耐腐蚀性差，易着火，存在安全隐患，能长久保存下的古建筑并不多，绝大多数都在时间的长河中灰飞烟灭了。
　　其次，保存下来的建筑多数是经过历朝历代的修复之后的建筑，各个构件的年代不尽相同，修复的标准难以确定。例如：唐代遗留下的五台山佛光寺大殿，是中国现存最早的木构建筑，其内部结构为唐代所造，屋顶等外部构件则为宋元明清各朝各代修复后的结果。在对此建筑进行保护的时候，有人主张将后世的修复改正过来，重新修成一座唐代的建筑，可是这样做的后果只是出现一座现代的仿唐建筑，并无任何历史文化意义，所以最终采用保存现状的做法，接受历史上的修复，把结果作为历史的一部分来对待，大殿成为历史的一个见证物。
　　再次，古建筑保护的一个重要原则为“不改变文物原状，修旧如旧”，而现在许多从事保护工作的人对待古建筑的态度都是“修旧如新”，就好像修了之后不新就显示不出自己的辛劳似的，甚至用现代的材料和工艺来强行模仿古代的做法，这样修出的部分让人感觉很不协调。还有更加恶劣的做法，在古建筑表面上涂上一层油漆草草了事，这样不仅难看，而且破坏了建筑表面原来的肤理。建筑外表鲜艳、崭新，完全是现代人用拙劣的手法建起的一座仿古建筑，不仅没有科学考查的依据，也显示不出它本来应有的历史沧桑感。但是，我认为这个“旧”不应是指陈旧、破破烂烂，而是指恢复原貌，还文物的本来面目。把古建筑改头换面是不对的，弄得面目全非是错误的，但“蓬头垢面”也是不行的。至于恢复原貌，则要因地制宜，因时制宜，经过充分研究论证加以确定。
　　二、古建筑的构造特点
　　（一）木料是最主要的建筑材料
　　古建筑把木料作为最主要的建筑材料是有着一定的自然历史背景的。首先，古代中国居民多居住在黄河流域，那里森林茂密，相对于砖石而言，用木头做材料更方便就地取材。其次，我国的气候比较复杂，气候变化较快，采用木质结构的建筑，可以因为温度、湿度，甚至是光线的不同而随意的变换墙壁的高矮厚薄，方便快捷，便于操作。最后，我国自古地质灾害较多，山体滑坡、地震、泥石流等一系列的灾害严重威胁着人民生命安全。房屋采用木质结构，可以利用木料独有的柔韧性和构造节点的伸缩性，大幅度降低房屋倒塌的概率，以此减少自然灾害带来的威胁。但如此之大的木材使用量，使得古建筑耐火等级极低。
　　（二）构造特殊，内部可燃物多
　　中国古建筑将木构架作为其主要施工材料，经过多年发展，已经成为独特的木构梁柱系统，主要有抬梁式、穿斗式、井干式等几种，其中以抬梁式运用广泛，同时又创造出了自己的木构形式，既满足了人们的各种需求，又具有良好的建筑审美风格[1]。古建筑屋顶由木材造型的斗拱、天花、藻井等类似炉膛结构组成，易于燃烧，屋顶结实，发生火灾时，内部热量不容易散发，火灾危害性大且不易扑灭。古建筑内部木材表面多有油漆彩绘，这种材料属于易燃物，屋内陈设多以木制屏风，并以大量的纸质字画和丝绸织物用于装饰，这些材料都大大增加了引起火灾的几率。
　　三、建筑电气系统
　　（一）配电系统
　　电源等级：工程负荷等级为三级负荷，各单体采用380V/220V电源进线。电源均引自室外公用变电所。 
　　负荷计算：根据各设备专业提供资料及相关设计手册，按100w每平方米计算，需用系数取0.9。室外相变至各单体的配电线路均采用YJV22型电缆直埋地敷设或YJV型电缆穿管埋地敷设。各单体均设有总配电箱，采用放射式供电系统，其余所有支线均采用聚乙烯绝缘铜芯线BV-500穿钢管或PVC管暗敷。 
　　（二）照明系统
　　照明分为普通照明、景观照明和应急照明，应急照明包括备用照明和疏散照明，所有照明标准按有关规范设计。普通照明采用高光效、高显色性、节能型光源；应急灯和疏散指示灯采用自带蓄电池的灯具。 
　　（三）防雷系统 
　　全国重点文物保护单位的建筑物，根据防雷规范要求各单体均为第二类防雷建筑物。在屋顶，沿屋脊、檐口等地敷设避雷带及短型避雷针作为接闪器，利用建筑物柱内主筋作防雷引下线。 
　　（四）接地系统 
　　工程接地系统采用TN-C-S系统。采用综合接地方式，并在有淋浴的卫生间作局部等电位联结。工作接地、保护接地、防雷接地合一，接地电阻不大于1欧姆。各建筑单体利用基础、桩基和地梁，作为接地装置。 
　　四、古建筑电气设计应注意的问题
　　（一）古建筑防雷接地设计
　　古建筑大多有高耸的屋顶和屋脊，而这也正好为带电云层创造了放电条件。在遵守我国相关防雷技术规范GB 50057 - 2010 《建筑物防雷设计规范 》的情况下，根据建筑物类别及建筑物年预计雷击次数确定建筑物防雷保护等级。依据建筑物防雷的工作原理、借鉴新建工程防雷的施工做法、按建筑物地处的环境位置、区域的水文地质气候条件、建筑物结构形式、使用功能特点，综合古建专业维修施工的经验，对古建筑设置防直击雷和感应雷的措施。古建筑多为木质结构建筑，既要保护建筑免遭雷击又要避免雷击给建筑物带来的火灾隐患，防雷设计应注意以下三个方面：首先，接闪带宜沿建筑物外边缘明敷设以确保靠外侧的接闪带最先接雷，避免木结构建筑遭雷击；其次，为满足功能和美观的要求，引下线都暗敷在结构体内，但是对于古建筑多为木结构，木材本身具有易燃性，因此，引下线不允许敷设在木结构体内，应沿建筑物外墙设卡子明敷，保证与建筑物的距离不小于10cm，确保雷电流安全引下；最后，为保证良好的导电性，接闪器和引下线宜采用圆铜材质代替热镀锌钢材质。
　　（二）照明设计应注意的问题
　　古建筑有优美的外轮廓线，用轮廓照明勾勒建筑外廓常会有较好的效果，但是轮廓照明不应用的过多，选择照明部位是照明设计中一个很重要的问题，它对形体塑造、景观效果、光景气氛都有极大的影响。古建筑复合立面的层次、各层次的特点和作用、景观中深处的魅力、立面对两个空间的连接等方面是灯光照明设计中应该着力表现的地方[3]。比如对庭院的照明设计，它的灯光景观构成中既要有精致细腻的墙面纹饰光影图案，又应有街道或广场等开敞空间中所使用的灯光手法及空间氛围；庭院夜景的塑造包括对围合庭院的各单体建筑物立面的照明表现、各单体建筑物室内灯光的适度配置、庭院之外延伸空间的照明、“借景”的灯光塑造、庭院内部配置景物的灯光塑造等。此外，室外灯具防护等级应为IP65，照明配电箱应采用过电流保护的剩余电流动作断路器，配电箱外壳应采用不燃材料。
　　（三）古建筑电气设计中火灾报警设计
　　古建筑由于其特殊的建筑材料和特殊的结构设计，因此，对防火防灾要求较高，要在古建筑中做好火灾报警系统。火灾报警系统的安装必须本着不破坏古建筑的外部美观的情况下，在合理的位置安装设备和设计路由。以感烟探测器的安装为例，首先，选择的报警设备必须有较高的灵敏度，能够在火灾发生的初期就能发出警报，并且可以有效探测木材燃烧后的烟雾；能够有效地克服亭内空气流动对烟雾探测的影响；能够在不破坏原建筑结构、外观的前提下安装报警设备；古建筑多开敞、温度变化大、粉尘多，对火灾探测器报警的准确性有很高的要求，要能够有效的避免误报，避免由于误报造成恐慌和其他连带损失；整个系统需要维护简单、易行，尽量避免系统维护工作对古建筑造成的破坏。
　　结语
　　我国的古建筑以木结构举架为主要表征，以灵活多变，布局和精巧细致的装饰闻名于世，是我国的民族智慧结晶。完善古建筑电气设计所面对的问题，是保证整个建筑系统安全协调的重要举措，有助于保证整个古建筑实用和艺术价值的实现，有助于促进整个古建行业的发展。