14. التصميم وفق NEC (الولايات المتحدة)

مهم قبل أن تبدأ. Avenler أداة مساعدة وليس وثيقة ترخيص. يقرر اعتماد التصميم الأمريكي الجهة المختصة المحلية (AHJ) وإصدار NEC الساري. تحقق دائماً من قيم NEC في البرنامج بالرجوع إلى نص الإصدار الرسمي. وضع NEC تجريبي: يعرف البرنامج القواعد الشائعة للمباني السكنية، ولا يعرف المعيار كاملاً.

يشرح هذا الفصل خطوات تصميم المباني السكنية وفق المدونة الأمريكية (NEC، NFPA 70): كيف تضبط المشروع، وكيف ترسم بالأقدام والبوصات، وكيف يتم توزيع الدوائر وإعداد load center، وماذا يفحص البرنامج.

منطقة المشروع: وحدة القياس ونظام المعايير

1. افتح صفحة المشروع (المشاريع) وابحث عن إعدادات المنطقة تحت مزيد من الإعدادات في أسفل الصفحة.
2. يمكن أن تكون وحدة القياس متري (mm، m) أو إمبراطوري (ft، in).
3. يمكن أن يكون نظام المعايير الكهربائية IEC (الافتراضي) أو NEC (USA)؛ وتظهر بجانب NEC علامة تجريبي. وعند اختيار NEC يمكنك أيضاً اختيار إصدار المعيار (NEC 2020 أو 2023 أو 2026؛ والافتراضي 2023).
4. يكون مستوى الجهد افتراضياً تلقائي (IEC: 230/400 V، NEC: 120/240/208 V)، لكن يمكن اختياره يدوياً أيضاً: 230/400 أو 220/380 أو 240/415 أو 120/240 أو 277/480 أو 100/200 V. ويعتمد عليه تحديد المقاسات وهبوط الجهد؛ أما جداول نظام المعايير (قدرة تحمل التيار، المقاومة) فتبقى دون تغيير. ويظل حساب أحمال المسكن وفق NEC وتصميم load center يعملان بجهود NEC الخاصة.
5. لا يستطيع تغيير إعداد المنطقة إلا مالك المشروع. ويمكن ضبط وحدة القياس ومستوى الجهد أيضاً من زر المسطرة في ترويسة محرر الرسم. ويسري الإعداد على جميع طوابق المشروع وعلى الفحص وجدول الحصر والطباعة.

في الحاسبات العامة (هبوط الجهد، اختيار الكابل، القدرة–التيار) يمكن اختيار وحدة القياس ومستوى الجهد كلٌّ على حدة، وبشكل مستقل عن نظام المعايير.

ويمكن أيضاً اختيار NBR 5410 (Brasil) نظاماً للمعايير. وفي السوق البرازيلية (pt-BR) يكون أساس المشروع الجديد مترياً ووفق NBR 5410، بمجموعة الرموز «Brasil» وجهد 127/220 V. وفي NBR يكون حد هبوط الجهد 4 %؛ ويفحص فحص الرسم عدد المقابس في الغرف (TUG) ونقطة الإنارة السقفية والفصل بين دوائر الإنارة والمقابس، ويفحص فحص لوحة التوزيع قواعد DR وTUE وDPS. وفي صفحة لوحات التوزيع يظهر أيضاً جدول تقدير الأحمال (Quadro de previsão de cargas). نتائج NBR إرشادية، ولم تخضع لمراجعة مهنية. وفي مشروع NBR تظهر ورقة بيانات مشغّل الشبكة (padrão de entrada) بحقول برازيلية (المشغّل، رقم UC، فئة التغذية، القاطع الرئيسي، كابل التوصيل)؛ ولا يقترح البرنامج حدود الفئات، فهي تأتي من معيار المشغّل. ويذكر الوصف الفني (memorial descritivo) المعيار NBR 5410، ويجب إدخال رقم ART واسم المصمم المسؤول ورقم CREA/CFT يدوياً. وفي المستندات نموذج برازيلي لمحضر الفحص والقياس، وفي حزمة المخططات ورقة تقدير الأحمال (Quadro de previsão de cargas) أيضاً.

بداية سريعة: اختر منزل أمريكي نموذجي من زر مشروع جديد من قالب؛ وهو منزل من طابق واحد بمساحة نحو 1600 sq ft، يبدأ بوحدات إمبراطورية ودوائر وفق NEC 2023 و load center بتيار 200 A، ومجموعة الرموز الأمريكية. ويمكنك تعديله بحرية.

الرسم بالأقدام والبوصات

في المشروع الإمبراطوري تعرض حقول المحرر الأطوال بالأقدام والبوصات وتقبلها بهذه الصيغة. ومن الصيغ المقبولة مثلاً: 12'6" و12'-6 1/2" و150" (بوصات) و12.5' (أقدام عشرية). وأثناء رسم الجدار يمكنك أيضاً كتابة الطول والضغط على Enter.

• الشبكة 6 بوصات؛ وتحرك مفاتيح الأسهم التحديد بمقدار بوصة واحدة، وتحركه Shift + الأسهم بمقدار قدم واحدة.
• تُنشأ أطوال جدول الحصر وملفات التصدير وملف DXF بوحدة المشروع أيضاً.
• عند الطباعة يمكن اختيار الورق Letter وLegal وTabloid وArch D ومقياس رسم معماري (مثل 1/4" = 1'-0")؛ وإذا لم يتسع المخطط للورقة ينبهك البرنامج.

مجموعة الرموز الأمريكية

في محدد مجموعة الرموز بالشريط العلوي، يعطي خيار الولايات المتحدة رسماً وفق «الممارسة العامة» الأمريكية. وهو ليس رمزاً معيارياً: فالبرنامج لا يدّعي المطابقة لأي معيار.

في مشروع NEC (أو مع مجموعة الرموز الأمريكية) تُضاف رموز جديدة إلى شريط الأدوات: مقبس بقاطع تسرب أرضي (GFCI) ومقبس 20 أمبير ومقبس 240 فولت (NEMA) (يُضبط تكوين NEMA في خصائص الجهاز) ومفتاح تعتيم ومروحة سقفية.

التوزيع التلقائي للدوائر وفق NEC

في مشروع NEC يقترح زر التعيين التلقائي… في محرر المسقط الأفقي دوائر وفق الممارسة الأمريكية (ويمكنك قبول الاقتراح أو رفضه في المعاينة):

• دائرتان على الأقل بتيار 20 A لمقابس المطبخ، ودائرة 20 A لمقابس الحمّام وغرفة الغسيل والمرآب؛
• حماية GFCI لمقابس الحمّامات والمطابخ والمرائب والأماكن الخارجية والأقبية وغرف الغسيل، وحماية AFCI للدوائر 120 V في غرف المعيشة والمطبخ والممرات والغرف المماثلة؛ وحيثما يلزم الاثنان يُستخدم قاطع مزدوج الوظيفة؛
• الأحمال 240 V (مثل المجفف والموقد) على دائرة ثنائية الأقطاب بكابل NM-B مناسب للتيار الاسمي.

تتبع المقابس الموضوعة بقالب الغرفة قاعدة تباعد المقابس على أجزاء الجدار (6 ft، و24 in عند أسطح العمل). والقيم المقترحة قيم ابتدائية.

Load center وpanel schedule

في مشروع NEC يكون نوع لوحة التوزيع load center. في صفحة لوحات التوزيع تكون اللوحة الجديدة من النوع Load center (مركز الأحمال)، وتحدد عدد المواضع (عدداً زوجياً) وتيار القاطع الرئيسي / القضيب (A).

• يكون القاطع أحادي القطب أو ثنائيه، ويشغل موضعاً واحداً لكل قطب؛ ويحصل القاطع ثنائي القطب على 240 V (L1 وL2).
• يمكن تحديد نوع الحماية لكل قاطع: قياسي أو GFCI أو AFCI أو وظيفة مزدوجة (AFCI + GFCI).
• إذا لم تتسع الدوائر يقترح البرنامج عدد مواضع أكبر يمكنك تطبيقه في المكان نفسه.
• يعرض Panel schedule (جدول اللوحة) لكل موضع الدائرة والتيار والأقطاب والحماية وحمل L1/L2 (VA). وتتضمنه طباعة مجموعة المخططات كورقة واحدة، ويُرسم المخطط أحادي الخط أيضاً على أساس load center.

حساب أحمال المسكن (NEC المادة 220)

في صفحة لوحات التوزيع لمشروع NEC يظهر حساب أحمال المسكن: تأتي مدخلاته من المخطط (والمساحة مجموع مساحات الغرف)، ويمكن تجاوز القيم (ولا يُحفظ التجاوز). ويظهر اشتقاق الطريقة الاختيارية (220.82) والطريقة القياسية معاً، مع التغذية والموصل الموصى بهما.

يمكنك تجربته من دون مخطط وبمدخلات يدوية في محوّل القدرة والتيار العام: بعد تبديل المفتاح IEC / NEC إلى NEC تظهر أسفله حاسبة أحمال المسكن. وهو حساب إرشادي.

لتوسيع مسكن قائم (مثلاً بسبب شاحن EV أو مضخة حرارية)، تعرض حاسبة أحمال توسعة التغذية العامة، بالطريقة المحسوبة (220.83) والمقيسة (220.87)، ما إذا كانت التغذية القائمة كافية، وإن لم تكن فما التغذية والموصل المطلوبان. وهو حساب إرشادي.

فحوص NEC والإصلاح

في مشروع NEC تنفذ لوحة الفحص (انظر فصل الفحص) القواعد الأمريكية أيضاً. ومنها: غياب GFCI (210.8)، وغياب AFCI (210.12)، وغياب دائرة 20 A (210.11(C))، وتباعد المقابس (210.52)، و125 % من الحمل المستمر (210.20(A))، وسعة العلبة (314.16)، وتذكير بالمقابس المقاومة للعبث (tamper-resistant) (406.12)، إضافة إلى القواعد الخاصة بـ load center: قلة المواضع، وصغر القاطع الرئيسي، وعدم توازن الجانبين (L1/L2). وتبدأ الرموز بالبادئة NEC_.

تتوفر لبعض النتائج معالجة أيضاً: إدراج مقابس والاستبدال بمقبس GFCI وإضافة AFCI إلى حماية الدائرة. بعد الضغط على فتح اقتراح الإصلاح راجع الاقتراح، ثم طبّقه، ثم احفظ المخطط. وتوجد إعدادات القواعد في صفحتي قواعد الفحص وقواعد لوحة التوزيع.

المسؤولية والحدود

تذكّر: البرنامج ليس وثيقة ترخيص. يجب فحص التصميم وفق الجهة المختصة المحلية (AHJ) وإصدار NEC الساري، وفحص قيم NEC في البرنامج بالرجوع إلى النص الرسمي. وضع NEC تجريبي؛ ومجموعة الرموز الأمريكية ليست مجموعة رموز معيارية. ويجب الحصول على نص المعايير من الناشر؛ وتجد المراجع في صفحة المعايير.