يرجع فضل وجود عالم مليء بالطاقة اليوم إلى وظيفة مهندس الكهرباء بنسبة كبيرة، إذ يتشعب تخصصه ويتداخل مع أي شيء تسري به الكهرباء تقريبًا، بداية من الهواتف الصغيرة فالمنازل، وصولًا إلى محطات الطاقة العملاقة والسدود.
لحسن الحظ، أصبح من الممكن توظيف مهندسي الكهرباء عبر الإنترنت لتأدية العديد من المهام المعقدة عن بعد. فيمكن الاستعانة بهم في تصميم مخططات كهربائية للمنزل، أو إنجاز مشروع من الدوائر الكهربية التي تتداخل في تركيب منتج جديد، أو استشارتهم في صيانة الأجهزة الكهربائية أو حتى في إعداد المشاريع الدراسية الضخمة.
لماذا يُفضل توظيف مهندس كهرباء عند بناء منزل؟
لم نكن نوظف مهندس كهرباء في أثناء بناء منازلنا في السابق، والنتيجة؟ عدم تكافؤ استهلاكنا من الطاقة مع مواصفات أساسات الكهرباء التي تسري في جميع أرجاء المنزل! داخل الخرسانات بالأسقف وفي الحوائط وفي كل مكان تقريبًا.
الحل؟ تغيير شامل لأساسات الكهرباء وإحلالها بأخرى جديدة تتحمل الاستهلاك، وهو ما يكلف الكثير. لذا، يُعد تعيين مهندس كهرباء عند بدء أي مشروع بناء، من الخيارات الموفقة التي تثبت فعاليتها. إذ يختص بتصميم مخططات وتفريعات إمداد البناء بالكهرباء، بداية من المصدر العمومي وصولًا إلى القابس الأخير.
بجانب ذلك، يصمم لوحات ودوائر الكهرباء الداخلية، علاوة على اهتمامه بكل ما هو إلكتروني ضمن المبنى، بداية من أنظمة المراقبة بالكاميرات، وتوصيلات المصاعد وإمدادات التكييف المركزي، حتى الاتصالات والإنترنت، وغيرها.
ما هو دور مهندس الكهرباء؟
1. تصميم مخططات الكهرباء بالمباني
تأتي مهمة تصميم أعمال الكهرباء مباشرة بعد إتمام التصاميم المعمارية والإنشائية، فيبدأ مهندس الكهرباء بحساب الأحمال الكهربائية المتعلقة بالمبنى ومطابقتها بمواصفات مجلس الحي، علاوة على إضافة نسبة تأمينية لتلك الأحمال في حال زادت مستقبلًا.
بعد حساب الأحمال، يصمم المهندس مخططاته طبقًا للمعلومات التي جمعها كمواصفات الأجهزة الموجودة بالمبنى، واللوحات الإنشائية والمعمارية. ومن المهم أن تتطابق تصاميمه مع تصميم المهندس الإنشائي حتى لا يحدث تعارض يؤدي إلى عمل تكسيرات مستقبلية في الخرسانات لإجراء تعديلات. وتتمثل معظم الأعمال التي يصممها في:
- أنظمة القوى: تتضمن عناصر مثل كابلات الجهد المتوسط، والموزع، واللوحات الرئيسية والفرعية، والكابلات الكهربائية.
- الأنظمة الكهربائية: مثل أنظمة الإنارة والمقابس وإمدادات التكييفات والسخانات.
- أنظمة التيار الخفيفة: وتضم التوصيلات الخفيفة مثل: كاميرات المراقبة والاتصالات والإنذار وإطفاء الحريق.
2. اختيار المواد
يحصل المبنى على مصدر الكهرباء من الشارع العمومي عبر كابلات أرضية أو مُعلقة، وتوّزع عبر لوحة رئيسية تمد الكهرباء إلى لوحات فرعية أصغر فأصغر، ثم إلى مفاتيح ومقابس ومصابيح وأجهزة. وتصميم مخططات الكهرباء أشبه برسم شجرة ضخمة، كل عنصر بها مكون من مواد ذات صفات محددة، فالأسلاك التي تمتد من لوحة التوزيع الرئيسية إلى اللوحات الفرعية يكون سمكها أكبر عن تلك التي تمد أحد اللمبات أو المقابس.
ببساطة، كلما زاد الحمل تطلب تحقيق مواصفات مختلفة لتلبية الحاجة. إمدادات التكييف والسخانات على سبيل المثال تكون ضمن أساسات الكهرباء المنفردة بالجدران والأسقف، نظرًا لاحتياجها أسلاك ذات قدرة أعلى. بينما تختلف أسلاك التيار الخفيف كخطوط التليفون والإنترنت في توزيعها والمواد التي تتكون منها.
لهذا، يضع مهندس الكهرباء توصيف دقيق للغاية لكل عنصر صغير ضمن مخطط الكهرباء، ومن المهم اختيار أعلى المواد في الجودة؛ فكلما ارتفعت قيمتة تلك المواد زادت كفاءة التشغيل وقلت الأعطال مستقبلًا.
3. وضع خطة تنفيذ المشروع
أحد الحالات الشائعة التي يقابلها التنفيذيون في أثناء عملهم، هي تكسير مجرى عرضي بالأعمدة الخرسانية لإمداد أحد خطوط الكهرباء أو السباكة في حالة المعماري. وهذا الأمر قطعًا من محرمات الإنشائيين؛ نظرًا لتأثيره على سلامة المبنى بشكل جذري. لماذا يحدث إذًا؟ الإجابة واضحة، وهي قلة التخطيط.
التخطيط أحد المهام الأساسية لجميع التخصصات الهندسية بلا استثناء، ويتعين على مهندس الكهرباء بعد إنهاء التصاميم، وضع خطة تنفيذ لتلك التصاميم وترتيبها في شكل جدول زمني منظم. لا تُطبق العلوم الهندسية على أرض الواقع بشكل عشوائي، بل في شكل بنود متتالية تعتمد على بعضها، أو متوازية لا تتقاطع. على سبيل المثال، تُمَد الأنابيب البلاستيكية المفرغة قبل مد الأسلاك نظرًا لأن الأسلاك ذاتها تمتد داخل الأنابيب.
إذًا فهي مهمة متتالية ترتب واحدة على الأخرى، ولا يمكن أن يحدثا بالتوازي، ولا يمكن عكسهما. بينما يمكن إنشاء عدد من لوحات الكهرباء الفرعية بالتوازي في الوقت عينه. مهمة المهندس في هذه الحالة هي توظيف البنود بالشكل اللائق الذي يخدم سرعة التنفيذ وعدم تعارضه بذات الوقت.
4. تطبيق المعايير وتحقيق أعلى جودة
هندسة الكهرباء علم كامل له معايير ومواصفات يتعين على المختصين به تطبيقها لتحقيق الجودة المطلوبة، وبجانب وضع تصميم لإمدادات الكهرباء وتحديد موادها والتخطيط لتنفيذها، هناك بعض الجوانب الفنية التي يراعيها مهندس الكهرباء في عمله مثل:
- وجود مقابس الكهرباء على ارتفاعات مناسبة من 1.20 متر إلى 1.50 متر.
- عدم وضع إمدادات كهربائية بأرضيات المطابخ والحمامات.
- توفير توصيلات الإنترنت والتليفون الأرضي بجميع الغرف.
- فصل اللوحات الفرعية للسخانات والتكييفات بشكل منفرد عن لوحات المقابس والأجهزة الأخرى.
النقاط السابقة مجرد عينة صغير من الشروط الفنية التي ينوط بمهندس الكهرباء باتباعها لتحقيق معايير الجودة في تصميمه. وعلى أرض الواقع، غالبا ما ستجد أن معظم المنازل التي لم تُصمم مخططاتها على يد مهندس كهرباء لم تتوافر بها أدنى معايير الأمان أو الاحترافية.
كيف توظف مهندس كهرباء مستقل؟
يتواجد العديد من مهندسي الكهرباء على موقع مستقل؛ أكبر منصة عمل حر عربية. وهم جاهزين للبدء في العمل على أنواع مختلفة من المشاريع، سواء تلك المختصة بالمباني، أو نماذج المنتجات الإلكترونية، أو الدراسات النظرية والبحثية.
من خلال إضافة مشروع على مستقل وتحديد كافة التفاصيل المتعلقة به، ستتمكن من اختيار أفضل المتقدمين وتوظيفهم، لكن قبل ذلك، تعرف على أهم شروط توظيف مهندس كهرباء مستقل لانتقاء الأفضل:
1. الشهادة الأكاديمية
يُدرّس تخصص هندسة الكهرباء في كليات الهندسة ويعتمد من نقابة المهندسين التابعة للبلد التي يمكث بها المهندس. من المهم أن يكون المستقل الذي تم اختياره حاصل على بكالوريوس في الهندسة الكهربائية سواء هندسة الطاقة أو الاتصالات أو حتى الإلكترونيات، علاوة على بطاقة القيد بالنقابة التي تفيد إمكانية مزاولته المهنة.
2. الخبرة العملية
كلما زادت الخبرة العملية لمهندس الكهرباء كان أفضل، إذ تعكس هذه الخبرة مدى قدرته على تصميم إمدادات الكهرباء بشكل صحيح، إضافة إلى علمه بأكثر الفنيات الحديثة المتواجدة بالأسواق، وأكثر المشكلات أو الأعطال التي قد تواجهه.
يضم معرض الأعمال في منصة مستقل معظم المشروعات التي نفذها مهندس الكهرباء من قبل، كما أن تعليقات العملاء وتقييمهم له من أهم العوامل التي تحدد احترافيته في العمل.
3. تشعب علمه
مثل معظم تخصصات الهندسة، يربط مهندس الكهرباء في عمله بين فروع مختلفة مثل، الهندسة الإنشائية والهندسة الميكانيكية. على سبيل المثال، تُمد أنابيب الكهرباء التي تحوي الأسلاك بعد ذلك في أثناء أعمال نجارة الأسقف (الشدّة الخشبية)، وتوضع أسفل حديد التسليح حتى لا تهشمها الخرسانة أثناء صبّها. وهو ما يعني أهمية علم مهندسي المدني والكهرباء بوقت وطريقة تنفيذ هذه الخطوة، فلا رجعة بها إن انتهت.
مثال آخر يربط المهندس الكهربائي بمهندس الميكانيكا، وهي أعمال المصاعد والتكييف، فمعدات التبريد والتدفئة، وجميع المعدات الميكانيكية يُنوط بتركيبها المهندس الميكانيكي، ويمدها مهندس الكهرباء بالطاقة؛ وهو ما يتطلب تعاون مشترك بين جميع التخصصات الهندسية لإخراج أفضل نتيجة في النهاية.
4. التفكير النقدي وحل المشكلات
طبيعة عمل مهندس الكهرباء تحتم عليه التعرض إلى كثير من المشكلات خلال التصميم والتنفيذ. فعملية إمداد مبنى كامل بالمئات أو الآلاف من التفريعات والأسلاك الكهربائية -في حالة المشاريع الكبيرة- من إحدى المهام الصعبة التي تطلب مرونة كبيرة في التعامل معها، ومقدرة جبارة على إيجاد أفضل الحلول.
في بعض الأحيان قد يتطلب من مهندس الكهرباء تصميم وتصنيع دوائر ولوحات كهربائية بنفسه، وهو ما يعني استعداده للعمل بعض الساعات الإضافية وحل بعض الأخطاء، وعدد من المسائل الرياضية المعقدة.
5. إتقان برامج التصميم
يتطلب من مهندس الكهرباء إتقان عدة برامج مهمة مثل:
- أوتوكاد (AutoCad): يساعد مهندس الكهرباء على قراءة تفاصيل التصميمات الإنشائية والمعمارية.
- ماتلاب (Matlab): يستخدم في تصميم الأنظمة وأدوات التحكم، وحل المعادلات الجبرية والتفاضلية.
- إيغل (EAGLE): من أشهر برامج تصميم الدوائر والأنظمة مثل اللوحات الكهربائية.
كيف تستلم العمل من مهندس الكهرباء؟
بعد توظيف مهندس كهرباء وإمداده بالبيانات والتصاميم الإنشائية والمعمارية اللازمة لإتمام عمله، يجب الحصول على عدد من المتطلبات ضمن المشروع ومنها:
- مخطط إمدادات الكهرباء: يتضمن مخطط إمدادات الكهرباء كل ما يتعلق بتخطيط أنظمة القوى، والأنظمة الكهربائية، وأنظمة التيار الخفيف، وأنظمة الاتصالات.
- عمل الرسومات: يسلم مهندس الكهرباء رسومات الـ (Shop Drawing) الكهربائية لتوزيع اللوحات والدوائر والأنظمة الكهربائية الخاصة بالمبنى.
- حصر الكميات والتسعير: يختص مهندس الكهرباء بإجراء حصر كميات للمواد والخامات المستخدمة في تنفيذ بنود الكهرباء بالمبنى. بعد ذلك يهتم بتسعير الكميات المحصورة ووضع ميزانية مبدئية لها طبقًا لأسعار السوق، وتكون في صورة جداول.
- ملف المواصفات الفنية: لكل مشروع مواصفات فنية وحسابات خاصة به، تتضمن خامات المواد المستخدمة، والمواصفات التي يجب توافرها بها لتحقيق أعلى جودة. هذا ما يتضمنه ملف المواصفات الفنية، إلى جانب أبرز الشروط الواجب اتباعها أثناء عملية التنفيذ.
- ملف الحسابات: يتضمن الحسابات والجداول التي أتمها مهندس الكهرباء، بما فيها نتائج معادلات التصميم وأحمال الكهرباء، وأي تصاميم أو معادلات إضافية أجراها.
يشترك مهندس الكهرباء مع زملائه مهندسي المدني والميكانيكا والمعماري من بداية العمل على المشروع، إذ تتقاطع أعمالهم داخل نظام واحد، ولا غنى عن توظيفهم جميعًا بأي مشروع بناء أيًا كان. لذا من المفضل دائمًا توظيف فريق كامل من المهندسين في بداية المشروع حتى يتبادلوا الأفكار ويتناقشوا سويًا في أهم المشكلات المشتركة وكيفية إيجاد أفضل الحلول لها.
