في الموضوع السابق، ناقشنا فلسفة التصميم الكهربائي لأنواع المباني الرئيسية وكيف يؤثر نوع المبنى (وظيفته) على تصميمه الكهربائي. اليوم، سنتناول النوع الأول من المباني، وهو المباني الصناعية، وسنوضح المتطلبات الكهربائية الخاصة بهذا النوع من المباني.
تعريف المبنى الصناعي:
المبنى الصناعي هو مبنى مُصمم لإيواء العمليات الصناعية وتوفير الظروف اللازمة للعمال وتشغيل المعدات الصناعية.
أنواع المباني الصناعية:
المصنع – مساحة مرنة (Factory – Flex Space):
- مباني ذات ارتفاع سقف يتراوح بين 10 إلى 22 قدمًا، مع وجود مناطق لتحميل وتفريغ البضائع ومواقف سيارات إضافية.
- يمكن أن تشمل هذه المباني استخدامات متنوعة، مثل المكاتب، والتجزئة، والتوزيع، والصناعات الخفيفة، وأحيانًا الصناعات الثقيلة.
- مصممة للسماح بتحويل الوحدات الصناعية إلى مساحات مكتبية.
المصنع – التصنيع (Factory – Manufacturing):
- تُستخدم في صناعات مثل السيارات، النسيج، الصلب، الكيماويات، ومعالجة الأغذية.
- عادةً ما تحتوي على نسبة صغيرة من المساحات المكتبية (0 إلى 5٪).
المصنع – مكتب وعرض (Factory – Office Showroom):
- مباني من طابق واحد (أو مع ميزانين) بارتفاع سقف يتراوح بين 10 إلى 16 قدمًا.
- تحتوي على أقل من 15٪ من المساحات المكتبية.
البحث والتطوير (Research and Development – R&D):
- مرافق تُستخدم في الأسواق التكنولوجية العالية، وتشمل مختبرات، مكاتب، مستودعات، ومرافق خدمات مثل النجارة وإصلاح الآلات.
- نسبة المساحات المكتبية تتراوح بين 20 إلى 100٪.
مرافق التخزين الذاتي (Self-Storage/Mini-Storage Facility):
- مباني توفر مساحات تخزين شخصية للإيجار.
محطة الشحن والنقل (Truck Terminal/Hub/Transit Facility):
- مستودعات متخصصة مصممة لتحميل وتفريغ البضائع وتخزينها لفترات قصيرة.
المصنع-المستودع (Factory-Warehouse):
- مباني تُستخدم لتخزين البضائع والمنتجات.
مستودع التوزيع (Distribution Warehouse):
- تُستخدم بشكل رئيسي في التوزيع، مع نسبة مكتبية تصل إلى 15٪.
التخزين المبرد (Refrigerated/Cold Storage):
- مباني تحتوي على مساحات مبردة أو مجمدة لتخزين البضائع التي تتطلب درجات حرارة منخفضة.
تصنيفات المباني الصناعية:
حسب عدد الطوابق:
- مبنى من طابق واحد، طابقين، أو متعدد الطوابق.
حسب معدات التحميل المستخدمة:
- مجهزة برافعات (كهربائية أو يدوية).
- غير مجهزة برافعات.
حسب نوع الإضاءة:
- إضاءة طبيعية (من النوافذ أو السقف).
- إضاءة صناعية دائمة (بدون نوافذ أو فتحات سقفية).
- إضاءة مشتركة (طبيعية وصناعية).
حسب نظام التهوية:
- تهوية طبيعية كاملة.
- تهوية ميكانيكية.
- تكييف الهواء.
تصنيفات الجهد الكهربائي للمباني الصناعية:
تختلف احتياجات الجهد الكهربائي للمباني الصناعية حسب حجمها ونوع العمليات الصناعية التي تتم فيها. على سبيل المثال:
- منشآت صناعية بسيطة (مثل مصانع الأكياس البلاستيكية) تحتاج إلى جهد منخفض (أقل من 1000 فولت).
- منشآت صناعية كبيرة (مثل مصانع إنتاج الألومنيوم) تحتاج إلى جهد متوسط (حتى 35 كيلو فولت حسب معايير IEC/IEEE أو 69 كيلو فولت حسب معايير NECA/NEMA).
المتطلبات العامة للأنظمة الكهربائية في المباني الصناعية:
تشمل الأنظمة والمعدات التي يجب توفيرها في المباني الصناعية ما يلي:
- خدمة الكهرباء الرئيسية للمبنى.
- أنظمة توزيع الطاقة للمعدات الصناعية والأحمال الداخلية.
- أنظمة مآخذ الطاقة للمعدات المتحركة.
- أنظمة التحكم في العمليات، بما في ذلك أجهزة الكمبيوتر والروبوتات.
- أنظمة التعامل مع المواد مثل الرافعات والأنظمة الآلية.
- الإضاءة الداخلية والخارجية.
- أنظمة الاتصالات مثل الهاتف، الفاكس، وأنظمة الكمبيوتر.
- أنظمة إنذار الحريق والطوارئ.
- أنظمة النقل مثل المصاعد والسلالم المتحركة.
- أنظمة التكييف والتهوية.
- أنظمة الصرف الصحي ومعالجة النفايات.
- أنظمة الأمان مثل أنظمة المراقبة والإنذار.
- أنظمة الإضاءة والحماية من الصواعق.
- أنظمة التحكم الآلي في المرافق.
- مرافق الترفيه والراحة للعمال.
المتطلبات الكهربائية المحددة للمباني الصناعية:
مرونة الورش والمكاتب:
- القدرة على الترقية وإعادة التنظيم، وتثبيت آلات جديدة، وتعديل ما يصل إلى 50٪ من مساحات الورش سنويًا.
توفر مرافق الإنتاج واستمرارية الخدمة:
- في صناعات مثل تشغيل المعادن، يمكن أن يؤدي انقطاع غير متوقع في الإنتاج إلى خسائر تصل إلى 100 ألف يورو لكل ساعة توقف.
التحكم في الوقت والتكلفة:
- التحكم في تكاليف الطاقة، وإعادة التأهيل، والصيانة.
مستويات التصميم الكهربائي:
التوزيع العام (General Distribution):
- يتم تحديده بعد مناقشات بين المصمم الكهربائي والمعماري.
- يتم تحديد موقع محطات التحويل (MV/LV) وحجم البنية التحتية للتوزيع.
التوزيع الفرعي (Sub-Distribution):
- يتم توزيع الطاقة عبر مناطق متجانسة في الاستخدام.
- يتم مراعاة المرونة ومتطلبات التوزيع الآمن لكل منطقة.
التوزيع النهائي (Final Distribution):
- يشمل تزويد الطاقة لمحطات العمل والمعدات المتحركة، وكذلك الإضاءة.
أنواع أنظمة توزيع الطاقة في المباني الصناعية:
نظام التوزيع الشعاعي (Radial Branched):
- يُستخدم في المنشآت الصناعية متوسطة الحجم.
- يوفر مرونة وتوافرًا معقولًا مع التحكم في التكاليف.
نظام التوزيع المزدوج (Dual-Transformer Shared):
- يُستخدم لزيادة المرونة والتوافر.
- يتم تزويد الأحمال عبر محولين منفصلين لضمان استمرارية الخدمة في حالة فشل أحدهما.
نظام التوزيع المتعدد (Multiple-Transformer Shared):
- يُستخدم في المنشآت الكبيرة التي تتطلب توافرًا عاليًا ومرونة كبيرة.
- يتم توصيل عدة محولات في حلقة جهد منخفض لتوفير الطاقة بشكل مستمر.
مقارنة بين أنظمة توزيع الطاقة:
| النظام | المرونة | التوافر | التحكم في التكلفة والوقت |
|---|---|---|---|
| التوزيع الشعاعي | ** | ** | ** |
| التوزيع المزدوج | *** | *** | *** |
| التوزيع المتعدد | **** | **** | *** |
في الموضوع القادم، سنناقش أنواع المباني التجارية ومتطلباتها الكهربائية العامة. يُرجى متابعة المقالات القادمة لمزيد من التفاصيل.
الذهاب للموضوع التالي من هنا
العودة للصفحة الرئيسية للكورس من هنا
