電氣估算

電氣工程量測方式的參考指南:管線與導線長度如何沿中心線累加、為何導線比管線更長、設備與燈具如何計數,以及各項工程量所依循的界線、扣除規則與已發布標準,並涵蓋各地區的差異。

電氣估算同時是兩種量測工作。其一為線性量測:在建築物內輸送電力的管線、線槽與導線,以長度計量。其二為計數量測:插座、開關、燈具與配電箱,依類型逐一計數。兩者都因同一原因而容易短估,那就是平面圖只呈現安裝的平坦水平樣貌,而實際安裝卻是在三維空間中爬升、下降與轉折的。

本指南說明這些工程量如何累加,以及其背後的慣例。線性工程遵循各標準機構對所有建築設備一致採用的中心線規則:沿管線實際安裝後的展開長度量測。在英國,此即 RICS NRM2 工作分項 39;澳洲與紐西蘭採用 AIQS 與 NZIQS 的 ANZSMM;美國沒有法定方法,而是依循以《國家電氣規範》(NEC,NFPA 70)為基準的慣例。計數依設備與明細表類型逐項列計,而配電設備則與設備、燈具及線槽分開列計。

管線路徑是接線盒至接線盒的中心線

管線路徑沿其中心線量測,從一個機箱的幾何中心量到下一個機箱的中心,而非接線盒端面。在端面停止量測會漏掉每個機箱內的管段,這種損失在每段路徑上反覆出現。RICS NRM2 工作分項 39 沿中心線量測設備淨值,而 ANZSMM 則沿路徑列計各配電板之間的點位。管線以直角佈設,平行於牆面與結構,絕不走對角線,因此量測直線斜邊是短估最常見的原因:應沿實際路徑將各正交段相加。

線槽路徑不扣除任何長度。中心線直接穿過每個配件並進入每個機箱,接線盒與配件以獨立項目計數,而非予以扣減。唯一的調整都是加項:每個彎頭因彎曲半徑所佔長度而加上的少量裕度,以及下方所述的垂直段。

加上平面圖未顯示的垂直段

平面圖描繪僅擷取路徑的水平部分。線槽還會下降至各設備、沿牆面與柱子向上爬升立管,並穿過樓板向上引出。這些垂直段在平面圖上看不見,是最常被漏估的管線工程量,因此必須加上;標準方法量測的是展開後完全安裝的長度。幹線、立管與引入管必須由單線圖與立管圖判讀,因為配電樓層之間的垂直管段不會出現在平面視圖上。

若專案提供安裝高度明細表,下降段高度即依其而定。否則,依業界慣例,插座盒中心約位於完成樓面上方 18 英吋,開關盒約位於 48 英吋;NEC 並未訂定固定的一般用途安裝高度。無障礙規定設定的是範圍區間,而非預設值:ICC A117.1 與 ADA 標準要求無障礙可操作元件位於完成樓面上方 15 至 48 英吋的伸取範圍內。在英國,核准文件 M 將新建住宅的開關與插座中心線設於完成樓面上方 450 至 1200 公釐之間,其他地區的國家無障礙規範則各自訂定其範圍區間。

360 度彎曲上限與拉線盒

NEC 將拉線點之間的彎曲總和限制為 360 度,相當於四個四分之一彎,並於各線槽類型的 .26 條款中訂定:EMT 為 358.26、剛性金屬管為 344.26、中型金屬管為 342.26、可撓金屬管為 348.26、PVC 為 352.26、電氣非金屬管為 362.26。當路徑加上偏移會超過 360 度時,必須加裝拉線盒。拉線盒將路徑分為兩段各自量測的區段,並使機箱計數增加一個;拉線盒以個數計數,絕不計入管線長度。英國(BS 7671)與澳洲及紐西蘭(AS/NZS 3000)則透過所需的引線盒與檢查盒達成相同目的,而非採用固定的度數值。

導線是與管線分開且更長的工程量

切勿將管線長度直接當作導線長度。導線會延伸超過管線末端,進入每個機箱進行端接與接續,因此導線長度總是超過管線長度。NEC 要求在每個出線口、接線盒與開關點處至少留有 6 英吋(150 公釐)的自由導線,而大型配電板與開關設備則需要額外的鬆弛長度供接線之用;在英國,BS 7671 要求配件處有足夠的導線長度,典型尾線約 150 公釐,配電板處則需較大的迴圈。導線長度接著要乘以每條線槽內的導線數量,因為一條管線會容納數條導線,並另計其盤頭裁切、穿線損耗與端接迴圈的裕度。規範僅固定每個接線盒的最低值;配電箱與開關設備處較大的接線迴圈則屬實務裕度。

兩種估算方法,依用途選用

量測電路有兩種公認方法。詳細法描繪每一段接線盒至接線盒的區段並加總:最為精確、最為費時,是採購與訂料的正確選擇。幹線加平均法則量測由配電箱至最遠設備的幹線,再為串接式分支按每個設備加上平均長度;此法較快,在美國早期投標中常見。該平均長度並非由任何標準固定,會因使用性質(住宅、商業或工業)、天花板高度與設備密度而大幅變動,因此應視為可調參數,並依專案歷史資料校準。在美國,人工依 NECA 人工工時手冊計算,該手冊按每 100 英呎為已安裝線槽訂價,並分為一般、困難與極困難等級。

依軛架與類型計數設備

設備計數同時供應燈具採購與分支電路推算之用,因此依設備計數並按明細表類型分類。插座依設備計數:一個雙聯插座計為一個,而特殊用途插座(爐具、烘乾機、208 至 240 伏特)、GFCI、防水型與地板盒則各依類型列為獨立的計數項。開關、燈具、資料與視聽插孔,以及空白接線盒不予計入。在英國以及澳洲與紐西蘭,插座常依聯數列計,因此一個雙聯插座是一件配件,但有兩個出線口。

開關依軛架或扣片計數,而非依接線盒,因此一個三聯開關組計為三個。多路控制在兩端各有一個設備,兩者皆予計數:美國的三路與四路即英國的雙路與中途切換。調光器、人體感應器與定時器各為獨立的計數項。燈具依其燈具明細表類型標籤逐一計數;一具 2 乘 4 嵌入式燈盤計為一具燈具,即便它可能佔據數塊天花板貼磚。連續燈帶、簷板燈與成排燈具則可改依類型以長度量測,而出口標示燈、緊急照明與室外燈具各為獨立項目。標準將照明點(配線出線口)與燈具(燈件本身)區分開來,NRM2 與 ANZSMM 兩者皆予列計。

配電板、接地與其他線槽

配電設備是與設備、燈具及線槽分開的獨立列計項目。每一座配電盤、配電屏、開關設備機組或配電板皆予計數,並依類型、迴路數或極數及額定值描述。RICS NRM2 依個數列計配電板,並標明其迴路數與額定值,ANZSMM 則將其列於配電明細表上。應由單線圖與立管圖判讀此項,絕不可由平面圖判讀,因為每座配電板都是一項高成本且容易遺漏的項目。

接地與等電位連接在 NEC 第 250 條下自成一個系統:接地電極導線、電極(接地棒、接地板或混凝土包覆電極)、連接跳線,以及隨每條線槽穿入的設備接地導線,都會增加工程量,而僅計數相線與中性線則會漏掉這些。除非金屬線槽本身充當接地,否則設備接地導線會增加導線長度,而電極硬體則是獨立的列計項目;在英國,BS 7671 依尺寸與類型分別量測電路保護導線與主等電位連接線。

電纜架、匯流排槽與匯流排導管、線槽走線管及明管線槽的量測方式與管線不同,不可併入管線長度。它們依系統、尺寸或額定值以長度量測,並載明接合方式、間距與支撐,其配件(彎頭、三通、分接盒、端部供電與支撐)則另行列計。RICS NRM2 以公尺量測電纜架與線槽,並載明接合方式、間距與支撐,匯流排槽則依長度與額定值量測;相關的 NEC 條款為電纜架第 392 條、匯流排槽第 368 條,以及線槽走線管的第 376 與 378 條。

地下管線、拆除工程,以及分支與幹線之別

地下電氣依配置以長度量測,並載明導管的數量與尺寸,而溝槽開挖、墊層、回填與混凝土包覆則依埋設深度區間分別量測。NEC 表 300.5 依配線方式與電路類型訂定最小覆土厚度,從而確定深度區間。由於溝槽常屬於基地管線設施的工項範圍,應只在一個地方估算以避免重複計算,並在導管組受混凝土包覆處加上一項混凝土體積。

改造與翻修工程將每個項目歸入三種狀態之一:既有保留(不估算)、拆除(一項依拆除人工與棄置量測的拆除項目),以及再利用(既有線槽或接線盒重新穿線)。再利用既有線槽可減少新增管線長度,但仍需在其中穿入新導線。RICS NRM2 將拆除與改修列為與新安裝分開的項目。此項應以既有現況勘查為依據,而非僅憑平面圖。

分支配線與幹線分開估算。分支電路使用通往設備的小管徑管線與導線;幹線、立管與引入管則使用設備之間的大管徑管線與導線,兩者的尺寸、人工費率與佈線方式截然不同,因此將其合併會破壞估算結果。分支由平面圖取得;幹線、立管與引入管則由單線圖與立管圖取得。此外也應依線槽類型(EMT、剛性、中型、PVC 或可撓管)與標稱口徑分類管線,因為每一種都有各自的材料與人工費率。

計量單位、訂料裕度與地區差異

線槽為線性工程量:英制地區以線性英呎量測管線,NECA 人工按每 100 英呎訂價,公制地區則沿中心線以線性公尺量測,兩者皆依線槽類型與標稱口徑分類,並按該地區慣例取整。訂料裕度僅適用於材料數量,絕不適用於量測界線或實際計價的工程量。管線含有因裁切、彎曲損耗與損壞管段而設的耗損裕度,通常約 10%,在彎頭密集的路徑上更高,而導線因穿線損失與端接迴圈而含有略高的耗損與接線裕度。這些百分比是實務訂料裕度,而非標準數值,因此應依專案歷史資料校準。

各地區方法的側重點各有不同。美國沒有法定方法,以英制單位依循以 NEC 為基準的慣例,並容許幹線加平均的捷徑作法。英國的規範化程度最高:RICS NRM2 工作分項 39 沿中心線以公尺量測設備淨值,依個數列計配件與燈具,並將末端電路與次幹線分開,BS 7671 則規範引線盒與導線尾段。澳洲與紐西蘭遵循 ANZSMM,採用配電明細表的方式,依位置與類型列計每個點位,全程採公制。加拿大為混合制:圖面採公制、材料採英制標稱口徑、實務與 NEC 一致,並採用源自英國的工料測量方法。歐洲各國採用國家方法,例如德國以 DIN 為基礎的標準,採公制,設備高度依各國無障礙規範訂定。國際工程則以 ICMS 統一,依中心線公尺量測設備。Exayard 判讀整套圖紙、單線圖與各項明細表,依線槽類型與設備類型套用這些規則,並記錄每項工程量背後的標準,以便查核與佐證。

各地區的差異

量測標準因市場而異。當您在 Exayard 中設定所在地區時,這些預設值便會隨之切換。

差異項目地區預設值依據
管線/線槽路徑的起訖位置英國機箱中心至機箱中心RICS NRM2 工作分項 39,設備沿中心線量測淨值,包含穿過配件的路徑
管線/線槽路徑的起訖位置澳洲/紐西蘭機箱中心至機箱中心AIQS/NZIQS ANZSMM,末端電路電纜/管線於配電板與各點位之間描述並量測
預設設備預埋高度(用於推算垂直段)英國450-1200 公釐核准文件 M(建築物之進出與使用),新建住宅的開關/插座中心線設於完成樓面上方 450 公釐至 1200 公釐之間
預設設備預埋高度(用於推算垂直段)歐洲850-1050 公釐國家無障礙規範(例如德國的 DIN 18040-1/-2),可操作控制元件據稱位於約 850 至 1050 公釐的區間
於 360 度彎曲上限處加裝拉線盒英國360 度BS 7671(IET 配線規則)/製造商管線指引,等效的引線盒作法
於 360 度彎曲上限處加裝拉線盒澳洲/紐西蘭360 度AS/NZS 3000 配線規則,設置引線點以便電纜安裝
管線/線槽的計量單位與取整美國線性英呎(LF),按每 100 英呎訂價美制單位;NECA MLU 按每 100 英呎計
管線/線槽的計量單位與取整加拿大線性英呎(LF),按每 100 英呎訂價混合制,圖面採公制、材料採英制;管線通常以英呎訂料
管線/線槽的計量單位與取整英國線性公尺(m)RICS NRM2,公尺
管線/線槽的計量單位與取整澳洲/紐西蘭線性公尺(m)ANZSMM,公尺
管線/線槽的計量單位與取整歐洲線性公尺(m)各國工料測量標準,公尺
管線/線槽的計量單位與取整國際線性公尺(m)ICMS 3,公尺
何者計為插座/出線口英國每聯/每扣片計一個ANZSMM/NRM2 依個數與聯數(單聯/雙聯/雙併)列計插座
何者計為插座/出線口澳洲/紐西蘭每聯/每扣片計一個ANZSMM,插座予以列計;通用電源插座(GPO)依出線口數量計
何者計為開關(以及多路如何處理)英國每個開關軛架/扣片計一個NRM2,單路、雙路與中途切換開關依個數列計
何者計為開關(以及多路如何處理)澳洲/紐西蘭每個開關軛架/扣片計一個ANZSMM,開關出線口予以列計;並描述聯數
何者計為燈具(燈件)英國每具燈具計一個,依燈具類型標籤分組NRM2,燈具/照明點依類型以個數(nr)列計
何者計為燈具(燈件)澳洲/紐西蘭每具燈具計一個,依燈具類型標籤分組ANZSMM,燈件依類型由配電明細表列計

重要術語

管線/線槽路徑的起訖位置
線槽路徑是機箱之間的中心線路徑;選擇機箱的中心(而非其端面)可使量測慣例與現場接線盒至接線盒的量測方式一致,並避免漏掉接線盒內的短管段。
管線佈設幾何(直角對直線)
管線平行於建築線安裝(沿牆面/結構,以 90° 轉折),而非點對點走對角線。
為平面圖路徑加上垂直段(立管、下降段、向上引出段)
平面圖描繪僅擷取水平段。
預設設備預埋高度(用於推算垂直段)
垂直段長度取決於設備高度。
幹線加分支估算法
兩種正當方法並存。
每個設備的平均線槽/導線長度(分支裕度)
重複性的分支配線常以每個出線口/開關/燈具的固定長度裕度估算,而非逐段描繪。
彎頭/轉向長度裕度
每次 90° 轉向所耗用的管線比正交轉角相加所推算的更多(彎頭有彎曲半徑)。
於 360 度彎曲上限處加裝拉線盒
NEC 將拉線點之間的彎曲總和限制為相當於四個四分之一彎(360°)。
接線盒、配件與開口的扣除
中心線量測直接穿過每個配件並進入機箱;接線盒與配件以獨立項目計數,絕不從線性長度中扣除。
管線材料耗損/廢料係數
裁切、彎曲損耗與損壞管段意味著訂購的管線超過量測長度。
導線/導體長度與管線分開且比管線更長
導線會延伸超過管線末端,進入每個機箱進行端接/接續,因此導線長度總是超過管線長度。
導線/導體耗損與接線係數
除了每個接線盒的鬆弛長度外,導線還會產生盤頭裁切、穿線損耗與端接處的接線餘量。

參考標準

常見問題

管線路徑應在何處起訖,接線盒中心、接線盒端面,還是設備符號?

線槽路徑是機箱之間的中心線路徑;選擇機箱的中心(而非其端面)可使量測慣例與現場接線盒至接線盒的量測方式一致,並避免漏掉接線盒內的短管段。在接線盒端面停止量測會系統性地短估每一段路徑。

管線長度應沿結構走直角路徑,還是採接線盒之間的直線距離?

管線平行於建築線安裝(沿牆面/結構,以 90° 轉折),而非點對點走對角線。直線(對角線)量測會低估實際安裝的路徑;正交的曼哈頓式佈線方式才符合線槽實際的穿設情形,也是所有標準中心線量測的基礎。

垂直段、立管、由天花板/電纜架下降至設備高度的下降段,以及樓板向上引出段,是否應加入 2D 平面圖長度中?

平面圖描繪僅擷取水平段。線槽也會爬升與下降:插座下降至完成樓面上方約 18 英吋、開關下降至完成樓面上方約 48 英吋、沿牆面/柱子向上的立管,以及樓板向上引出段。這些垂直段在平面圖上看不見,是最常被漏估的管線工程量;標準方法量測的是展開後(完全安裝)的長度,其中已包含這些垂直段。

在未提供剖面圖時,插座與開關下降段應假設採用何種預設安裝高度?

垂直段長度取決於設備高度。NEC 未強制規定一般用途的高度,但 ADA/ICC A117.1 將無障礙設備限定於完成樓面上方 15 至 48 英吋,且業界慣例將插座中心設於約 18 英吋、開關設於約 48 英吋。這些預設值可讓估算者一致地計算下降段長度。

電路應如何量測,是詳細的接線盒至接線盒中心線,還是幹線至負載區再加上每個設備的平均分支裕度?

兩種正當方法並存。詳細法描繪每一段接線盒至接線盒的區段(最精確、較慢)。幹線/平均法量測由配電箱中心至電路上最遠設備的幹線,再為串接段按每個設備加上平均長度,對重複性分支配線而言快上許多,但以犧牲精確度為代價。選用何者依用途而定:採購時用詳細法,早期投標時用幹線加平均法即可接受。

使用幹線加平均法時,每個設備應假設採用何種平均長度?

重複性的分支配線常以每個出線口/開關/燈具的固定長度裕度估算,而非逐段描繪。該數值會因使用性質(住宅、商業或工業)、天花板高度與設備密度而大幅變動,且未由任何標準固定,因此必須以可調且低信賴度的預設值形式呈現。

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