CÁC BƯỚC THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN CHO NGƯỜI LÀM M&E
Thiết kế hệ thống điện là một phần quan trọng trong toàn bộ quy trình thiết kế hệ thống cơ điện (M&E) cho các công trình dân dụng và công nghiệp. Đối với kỹ sư M&E, việc nắm rõ các bước trong quy trình thiết kế điện không chỉ giúp đảm bảo chất lượng kỹ thuật mà còn đảm bảo sự phối hợp hiệu quả với các bộ môn khác như cơ (HVAC), cấp thoát nước, PCCC, và kiến trúc. Bài viết sau đây sẽ trình bày chi tiết các bước cơ bản và chuyên sâu trong thiết kế hệ thống điện, phù hợp cho người đang hoặc chuẩn bị tham gia vào lĩnh vực M&E.
1. Tiếp nhận yêu cầu và khảo sát thực tế
Bước đầu tiên trong quy trình thiết kế là tiếp nhận thông tin yêu cầu từ chủ đầu tư hoặc đơn vị quản lý dự án. Các nội dung cần được làm rõ bao gồm:
-
Loại hình và quy mô công trình: nhà xưởng, trung tâm thương mại, bệnh viện, trường học, cao ốc văn phòng, v.v.
-
Mục tiêu sử dụng và yêu cầu vận hành hệ thống điện.
-
Tiêu chuẩn thiết kế áp dụng (TCVN, IEC, NFPA, tiêu chuẩn riêng của chủ đầu tư).
Sau khi tiếp nhận yêu cầu, kỹ sư cần tiến hành khảo sát hiện trạng (nếu là công trình cải tạo) hoặc phối hợp với các bộ môn khác để nắm rõ sơ đồ mặt bằng, bố trí không gian và các điều kiện kỹ thuật tại hiện trường. Đây là tiền đề quan trọng để lên phương án thiết kế hợp lý và khả thi.
2. Tính toán phụ tải và xác định nhu cầu sử dụng điện
Dựa vào công năng sử dụng và thiết bị dự kiến lắp đặt, kỹ sư sẽ tiến hành tính toán tổng công suất tiêu thụ điện cho toàn công trình. Phụ tải được phân loại thành nhiều nhóm như:
-
Phụ tải chiếu sáng.
-
Phụ tải ổ cắm, thiết bị văn phòng.
-
Phụ tải động lực: thang máy, bơm, quạt, máy lạnh, dây chuyền sản xuất.
-
Phụ tải đặc biệt: thiết bị y tế, thiết bị công nghệ, máy chủ,...
Tính toán phụ tải cần có sự cân nhắc các hệ số như hệ số sử dụng, hệ số đồng thời, hệ số dự phòng, nhằm phản ánh đúng mức độ tiêu thụ điện thực tế. Công suất tính toán sẽ là cơ sở để lựa chọn nguồn cấp điện, máy biến áp, tủ điện, dây dẫn và các thiết bị bảo vệ.
3. Lập sơ đồ nguyên lý và sơ đồ phân phối điện
Sau khi xác định được tổng phụ tải, kỹ sư sẽ xây dựng sơ đồ nguyên lý cấp điện (sơ đồ một sợi). Sơ đồ này thể hiện cách thức phân phối điện từ nguồn đến từng khu vực, thiết bị sử dụng:
-
Xác định vị trí và công suất trạm biến áp (nếu có), máy phát dự phòng, ATS.
-
Thiết kế hệ thống tủ điện tổng (MDB), tủ phân phối tầng (DB), tủ điều khiển động lực (MCC).
-
Chỉ định thiết bị bảo vệ phù hợp như MCCB, MCB, RCD, ACB.
Sơ đồ nguyên lý là tài liệu cốt lõi trong thiết kế hệ thống điện, cần được thể hiện rõ ràng và thống nhất với các phần còn lại của bản vẽ thi công.
4. Tính toán và chọn lựa thiết bị điện
Việc chọn thiết bị điện không chỉ dựa trên công suất mà còn phụ thuộc vào điều kiện vận hành, độ an toàn và tuổi thọ sử dụng. Các hạng mục chính cần tính toán và lựa chọn bao gồm:
-
Tiết diện dây dẫn: dựa theo dòng điện, chiều dài đường dây, mức tổn thất cho phép (thường dưới 5%) và khả năng chịu tải trong điều kiện nhiệt độ, phương pháp đi dây.
-
Ống luồn dây, máng cáp, khay cáp: tính toán theo tổng tiết diện dây và hệ số lấp đầy theo tiêu chuẩn.
-
Thiết bị đóng cắt và bảo vệ: chọn đúng loại, dòng định mức, dòng cắt ngắn mạch, khả năng chịu dòng khởi động.
Lựa chọn thiết bị cần đảm bảo tương thích giữa các hãng sản xuất, đồng thời tuân thủ các tiêu chuẩn về chất lượng, an toàn và khả năng mở rộng trong tương lai.
5. Thiết kế hệ thống chiếu sáng
Hệ thống chiếu sáng được thiết kế nhằm đảm bảo đầy đủ độ rọi cho từng khu vực, tiết kiệm năng lượng và tuân thủ tiêu chuẩn ánh sáng trong từng loại công trình:
-
Sử dụng phần mềm tính toán chiếu sáng chuyên dụng như Dialux hoặc Relux để mô phỏng ánh sáng.
-
Bố trí đèn hợp lý để đảm bảo độ rọi tiêu chuẩn (lux) theo từng không gian chức năng: văn phòng, nhà kho, hành lang, nhà vệ sinh,...
-
Thiết kế các kịch bản chiếu sáng linh hoạt: chiếu sáng chung, chiếu sáng sự cố, chiếu sáng định hướng và đèn exit.
Ngoài ra, cần thiết kế các hệ thống điều khiển chiếu sáng bằng tay, cảm biến hoặc tự động hóa (lighting control system) nếu dự án yêu cầu.
6. Thiết kế hệ thống tiếp địa và chống sét
Đây là phần thiết kế quan trọng nhằm đảm bảo an toàn con người và thiết bị điện trong các tình huống bất thường như chạm chập, rò rỉ điện hoặc sét đánh.
-
Tính toán điện trở nối đất phù hợp tiêu chuẩn (thường ≤ 4 Ω đối với hệ thống điện hạ thế).
-
Thiết kế hệ thống cọc tiếp địa, băng tiếp địa và dây liên kết, đảm bảo liên tục và an toàn.
-
Hệ thống chống sét gồm hai phần: chống sét trực tiếp (kim thu sét, dây dẫn sét, cọc tiếp địa) và chống sét lan truyền (SPD – thiết bị chống sét lan truyền lắp ở các tủ điện).
Các thiết kế cần được kiểm tra định kỳ và có phương án bảo trì sau khi đưa vào vận hành.
7. Phối hợp liên ngành và kiểm tra va chạm
Hệ thống điện cần được bố trí phù hợp với các hệ thống M&E khác như điều hòa, cấp thoát nước, PCCC, thông gió, đặc biệt ở các không gian kỹ thuật như trần kỹ thuật, tầng kỹ thuật, trục kỹ thuật và phòng điện.
-
Sử dụng phần mềm Revit, Navisworks để kiểm tra va chạm (clash detection) giữa các hệ thống.
-
Phối hợp với kiến trúc để tránh ảnh hưởng mỹ quan hoặc chiếm dụng không gian không hợp lý.
-
Cập nhật bản vẽ layout sau khi hoàn tất quá trình phối hợp.
8. Bóc tách khối lượng và lập bản vẽ thi công
Sau khi hoàn thành thiết kế, kỹ sư cần lập hồ sơ thiết kế kỹ thuật thi công (shop drawing) và bảng khối lượng (BoQ) để phục vụ cho quá trình chào thầu, mua sắm thiết bị và thi công:
-
Bản vẽ gồm: sơ đồ nguyên lý, mặt bằng cấp điện, chiếu sáng, điều khiển, chi tiết lắp đặt,...
-
Bóc tách vật tư chi tiết: dây cáp, máng cáp, ống luồn dây, thiết bị đóng cắt, đèn chiếu sáng, tủ điện,...
-
Đảm bảo khối lượng phù hợp thực tế và thống nhất giữa các bản vẽ.
9. Hỗ trợ thi công và hoàn công
Kỹ sư thiết kế có trách nhiệm hỗ trợ đơn vị thi công trong việc giải thích bản vẽ, xử lý các phát sinh hiện trường và điều chỉnh bản vẽ nếu có sự thay đổi so với thực tế.
-
Thực hiện nghiệm thu từng hạng mục theo tiến độ công trường.
-
Cập nhật bản vẽ hoàn công (As-built Drawing) để bàn giao cho chủ đầu tư.
-
Hỗ trợ lập hồ sơ quản lý chất lượng công trình và kiểm tra vận hành thử hệ thống điện.
Quy trình thiết kế hệ thống điện trong lĩnh vực M&E đòi hỏi sự phối hợp chặt chẽ giữa kỹ thuật, thực tiễn và tiêu chuẩn. Mỗi bước trong quy trình đều cần được thực hiện một cách cẩn thận, có sự kiểm tra và đánh giá thường xuyên để đảm bảo chất lượng công trình sau khi hoàn thành. Đối với kỹ sư M&E, việc nắm rõ và tuân thủ đầy đủ quy trình này không chỉ giúp đảm bảo an toàn cho người sử dụng mà còn góp phần tối ưu hóa hiệu quả vận hành và tuổi thọ của công trình.
GIỚI THIỆU ĐƠN VỊ CUNG CẤP DỊCH VỤ TƯ VẤN THIẾT KẾ & THI CÔNG UY TÍN
Tầm quan trọng của các đơn vị thi công là không thể phủ nhận, uy tín của họ sẽ đảm bảo chất lượng và tính thẩm mỹ cho công trình của bạn. Hiện nay, có rất nhiều đơn vị cung cấp dịch vụ thiết kế và thi công để đáp ứng nhu cầu xây dựng ngày càng tăng cao tại nước ta. Do đó, việc tìm kiếm một đơn vị uy tín không phải là điều dễ dàng và đòi hỏi bạn phải dành thời gian tìm hiểu. Trong quá trình lựa chọn, bạn cần tìm hiểu thật kỹ và đảm bảo rằng đơn vị đi cùng phải có chuyên môn cao, nhiều năm kinh nghiệm, có hợp đồng ký kết rõ ràng, chi phí minh bạch,... Để giúp khách hàng tiết kiệm thời gian tìm kiếm, Công ty TNHH Đầu tư Xây dựng Hưng Nghiệp Phú tự tin rằng sẽ là sự lựa chọn tốt nhất dành cho bạn.
Công ty TNHH Đầu tư Xây dựng Hưng Nghiệp Phú với sứ mệnh cung cấp các giải pháp và dịch vụ tốt nhất, xây dựng cộng đồng thịnh vượng cùng khách hàng, Hưng Nghiệp Phú đang từng bước khẳng định thương hiệu của mình thông qua sự hợp tác chân thành, với đội ngũ lãnh đạo có năng lực đạo đức, sáng tạo, chuyên môn cao và tầm nhìn chiến lược. Hưng Nghiệp Phú sở hữu đội ngũ nhân viên lành nghề, trình độ cao sẽ mang đến cho khách hàng những công nghệ chất lượng tốt nhất.
Công ty TNHH Đầu tư Xây dựng Hưng Nghiệp Phú - chuyên thi công các công trình dân dụng và công nghiệp. Chúng tôi mong muốn đồng hành cùng khách hàng trong các dự án xây dựng cũng như các thủ tục liên tục như sơ đồ quy hoạch, xin giấy phép xây dựng, hoàn thiện thủ tục, xin cấp chứng chỉ phòng cháy chữa cháy,... Nếu bạn có bất kỳ thắc mắc nào hoặc đang có nhu cầu thiết kế, hoàn thiện thủ tục, hãy liên hệ ngay với chúng tôi để được tư vấn miễn phí!
>>> Xem thêm:
_____________________
THÔNG TIN LIÊN HỆ HỢP TÁC:
Facebook: Công ty TNHH Đầu tư Xây dựng Hưng Nghiệp Phú (興業富)
Đường dây nóng: 1800.3368 (Miễn phí)
Trang web: xaydunghungnghiepphu.com
Gmail: kinhdoanh01@xaydunghungnghiepphu.com
Địa chỉ: Số 2034D, tổ 22, Ấp Phước Thái, P. Thái Hòa, TP. Tân Uyên, Tỉnh Bình Dương
------
Nguồn: Tổng hợp từ Internet
