14. 依 NEC 設計(美國)
開始之前請注意。 Avenler 是輔助工具,不是核發許可的文件。美國設計是否核准,由當地主管機關(AHJ) 和現行有效的 NEC 版本決定。程式中的 NEC 數值,請務必與官方版本的條文核對。NEC 模式為測試版:程式了解常見的住宅規則,而不是整部標準。
本章依美國規範(NEC,NFPA 70)介紹住宅設計的步驟:如何切換專案設定、如何以英呎和英吋繪圖、迴路分配與 load center 如何運作,以及程式會檢查什麼。
專案的區域設定:計量單位與電氣標準體系
- 開啟專案頁面(專案),在頁面底部的 更多設定 中找到區域設定。
- 計量單位 可選 公制(mm、m) 或 英制(ft、in)。
- 電氣標準體系 可選 IEC(預設)或 NEC (USA);NEC 旁標有 測試版 標記。選擇 NEC 時還可以選擇 標準版本(NEC 2020、2023 或 2026;預設為 2023)。
- 電壓等級 預設為 自動(IEC:230/400 V,NEC:120/240/208 V),也可以手動選擇:230/400、220/380、240/415、120/240、277/480 或 100/200 V。選型計算與電壓降依此計算;標準體系的表格(安培容量、電阻)保持不變。NEC 的住宅負載計算與 load center 設計仍使用 NEC 本身的電壓。
- 只有專案的 擁有者 能更改區域設定。計量單位與電壓等級也可以從編輯器頁首的尺規按鈕設定。此設定適用於專案的所有樓層、檢查、數量計算表和列印。
在公開的計算器(電壓降、電纜選擇、功率–電流)中,計量單位 與 電壓等級 可以另外選擇,與標準體系無關。
標準體系也可以選擇 NBR 5410 (Brasil)。在巴西市場(pt-BR),新專案預設為公制、依 NBR 5410、使用「Brasil」符號集與 127/220 V。NBR 的電壓降限值為 4%;圖面檢查會檢查各房間的插座數量(TUG)、天花板照明點,以及照明與插座迴路的分離,配電箱檢查則檢查 DR、TUE 與 DPS 規則。配電箱頁面也會顯示負載估算表(Quadro de previsão de cargas)。NBR 的檢查結果僅供參考,尚未經專業審閱。在 NBR 專案中,供電業者資料表(padrão de entrada)會以巴西欄位(供電業者、UC 編號、供電類別、總斷路器、引入線)顯示;程式不建議類別界限,這些由供電業者的標準決定。技術說明(memorial descritivo)會載明 NBR 5410,ART 編號、負責設計師姓名與 CREA/CFT 編號須手動填寫。文件中提供巴西的檢驗與量測記錄範本,圖說集中也有負載估算頁(Quadro de previsão de cargas)。
快速開始:用 從範本新增專案 按鈕選擇 美式入門住宅——這是一棟約 1600 sq ft 的單層住宅,預設採用英制計量單位、依 NEC 2023 配置的迴路、200 A 的 load center 以及美式符號集。您可以自由修改。
以英呎和英吋繪圖
在英制專案中,編輯器的欄位以英呎和英吋顯示並接受長度輸入。可輸入的格式例如:12'6"、12'-6 1/2"、150"(英吋)和 12.5'(小數英呎)。繪製牆時,也可以直接輸入長度並按 Enter。
- 格線為 6 英吋;方向鍵每次移動所選物件 1 英吋,Shift + 方向鍵每次移動 1 英呎。
- 數量計算表中的長度、匯出檔和 DXF 同樣採用專案的計量單位。
- 列印時可選擇 Letter、Legal、Tabloid 和 Arch D 紙張,以及建築比例尺(例如
1/4" = 1'-0");如果圖面放不進紙張,程式會提示。
美式符號集
在頂部列的符號集選擇器中,美國 提供依「通用做法」繪製的圖面。它不是標準規定的符號:程式不宣稱符合任何標準。
在 NEC 專案中(或使用美式符號集時),工具列會多出新的符號:GFCI漏電保護插座、20 A插座、240 V插座(NEMA)(NEMA 配置 可在設備屬性中設定)、調光開關 和 吊扇。
依 NEC 自動分配迴路
在 NEC 專案中,平面圖編輯器的 自動指派… 按鈕會依美國做法建議迴路(您可以在建議的預覽中接受或捨棄):
- 廚房插座至少用 兩個 20 A 迴路,浴室、洗衣間和車庫的插座用 20 A 迴路;
- 浴室、廚房、車庫、室外、地下室和洗衣間的插座要有 GFCI 保護,客廳、廚房、走廊及類似房間的 120 V 迴路要有 AFCI 保護;兩者都需要時,使用雙重功能斷路器;
- 240 V 負載(例如乾衣機、爐灶)使用 2 極迴路,並配上與額定電流相符的 NM-B 電纜。
用房間範本放置的插座,遵循牆段的 插座間距規則(6 ft,工作檯面處為 24 in)。建議值僅為起始值。
Load center 與 panel schedule
在 NEC 專案中,配電箱的類型為 load center。在 配電箱 頁面新增配電箱時,類型選 Load center(負載中心),並輸入 位置 的數量(偶數)和 主斷路器 / 匯流排(A) 的電流值。
- 斷路器為 1 極或 2 極,每極佔一個位置;2 極斷路器接 240 V(L1 和 L2)。
- 每個斷路器都可設定 保護類型:標準、GFCI、AFCI 或 雙重功能(AFCI + GFCI)。
- 如果迴路放不下,程式會建議更大的位置數量,您可以當場套用。
- Panel schedule(配電盤表) 依位置顯示迴路、電流、極數、保護以及 L1/L2 負載(VA)。列印圖說集 會將它作為一張圖紙收入,單線圖也會以 load center 的形式繪製。
住宅負載計算(NEC 第220條)
在 NEC 專案的 配電箱 頁面會出現 住宅負載計算:輸入值取自圖面(面積為各房間之和),數值可以覆寫(覆寫不會儲存)。選用法(220.82)與標準法的推導過程都會顯示,並附上建議的進線和導線。
沒有圖面時,也可以用手動輸入,在公開的功率與電流換算器中試算:用 IEC / NEC 切換開關切換到 NEC,下方就會出現住宅負載計算器。這是參考性計算。
對現有住宅進行擴充(例如因為增加 EV 充電樁或熱泵)時,公開的進線擴充負載計算器會依計算法(220.83)與實測法(220.87)顯示現有進線是否足夠,若不夠,需要多大的進線和導線。這是參考性計算。
NEC 檢查與修正
在 NEC 專案中,檢查 面板(參見 檢查 一章)也會執行美國規則。包括:缺少 GFCI(210.8)、缺少 AFCI(210.12)、缺少 20 A 迴路(210.11(C))、插座間距(210.52)、連續負載的 125 %(210.20(A))、接線盒填充容量(314.16)、關於防竄改(tamper-resistant)插座的提醒(406.12),以及與 load center 相關的規則:位置不足、主斷路器偏小、兩側(L1/L2)負載不平衡。代碼以 NEC_ 開頭。
部分檢查結果提供 修正:插入插座、更換為 GFCI 插座、在迴路保護中加入 AFCI。點選 開啟修正建議 後,請先檢視建議,再套用,最後儲存圖面。規則的設定位於檢查規則和配電箱規則頁面。
責任與限制
請記住: 本程式不是核發許可的文件。設計必須依 當地主管機關(AHJ) 和 現行有效的 NEC 版本 查核,程式中的 NEC 數值則須與官方條文核對。NEC 模式為測試版;美式符號集不是標準符號集。標準的條文須向出版者取得;參考連結位於標準頁面。