高层建筑电气设计基础-第一章-概论

高层建筑电气设计基础_第一章_概论第一页，共58页。高层建筑电气设计的概况第一章、第十三章高层建筑电气的强电系统

第二章～第五章、第十一章、第十二章高层建筑电气的弱电系统

第六章～第十章本课程主要学习内容教材：张九根《高层建筑电气设计基础》中国建筑工业出版社1998年参考书目：马志溪《建筑电气工程》化学工业出版社2006年重点第二页，共58页。第一章概论1.1高层建筑的定义和分类什么是“高层建筑”？ 世界高层建筑委员会1972年：将9层及9层以上的建筑。并建议按高度将其分为4类：第一类：9～16层（最高到50m）；第二类：17～25层（最高到75m）；第三类：26～40层（最高到100m）；第四类（超高层）：40层以上（100m以上）。但是：不同国家或地区根据其具体情况，综合建筑类别、材料品种以及防火要求等因素，还有自己的规定。如对高层建筑起始高度的规定：美国（22～25m，或7层以上）；日本（11层、31m）；德国（22层）；法国（住宅50m以上，其他28m以上）第三页，共58页。我国：关于高层建筑的界限规定也未完全统一。根据行业标准《民用建筑设计通则》（JGJ37—87）、《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16—92）、国家标准《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045—95）

规定：10层及10层以上的住宅建筑（包括底层设置商业服务网点的住宅）和建筑高度超过24m的其他民用建筑为高层建筑。第四页，共58页。《高层民用建筑设计防火规范》根据高层建筑的使用性质、火灾危险性、疏散和扑救难度等进行防火等级的分类：第五页，共58页。台北101大厦1998年1月动工，主体工程于2003年10月完工。有世界最大且最重的“风阻尼器”，是全世界唯一开放游客观赏的巨型阻尼器——目前全球最大之阻尼器。还有两台世界最高速的电梯，从一楼到89楼，只要39秒的时间。在世界高楼协会颁发的证书里，台北101大楼拿下了“世界高楼”四项指标中的三项世界之最，即“最高建筑物”(508米)、“最高使用楼层”(438米)和“最高屋顶高度”(448米)。第六页，共58页。台北101大厦大楼内使用了光纤和卫星网络连线，每秒的传输速率最高可达1Gb。办公大楼采用全球首创的“访客发卡系统”（VAKS）设计有“电梯预叫系统”，可于电梯未到达前，以大楼电梯外的按钮指定欲到达的楼层，在电梯内不必排队按键。夜间的台北101外观会打上灯光，以彩虹七种颜色为主题，每天更换一种颜色，如星期一是红色、星期二是橙色…等，在特殊的节日时，会以节日为主题在外墙以灯光表现特殊的文字或图形：

2005年4月19日，用灯光打出质能方程E=mc2，庆祝爱因斯坦提出相对论百周年。

2007年6月，为了打进婚礼市场，先后显示“Marryme？Diana”及“YesIdo”，其中Diana为台北101董事长陈敏薰小姐的英文名字。第七页，共58页。哈利法塔楼－迪拜塔第八页，共58页。哈利法塔楼－迪拜塔第九页，共58页。哈利法塔楼－迪拜塔高达828米，160层的世界第一高摩天大楼，2010年1月完工。拥有世界最高、最快的“智能型”电梯，一分钟内就可达到第124层的世界最高室外观景台。为配合迪拜塔的惊人建筑数据，启用典礼动用大量特别效果，包括868盏大型闪光灯以及最少50种全计算机控制激光音响效果。耗电堪比一座城空调耗能相当于融化1.25万吨冰供水系统每天需提供114万升淡水大楼大约160层用作居住，其余楼层用于各类服务。楼内设有一处大型购物中心、大约1200家商店和至少150家餐馆，以及健身房、俱乐部、由意大利顶级设计师乔治·阿玛尼所设计七星级饭店、办公室等，可谓功能齐全。第十页，共58页。上海环球金融中心492米，上海帝国大厦381米，纽约第十一页，共58页。第十二页，共58页。1.2高层建筑电气设备的特点高层建筑特点：建筑面积大、高度高、功能复杂、建筑设备多、能耗大、管理要求高等。因此：高层建筑的电气设备有其自身的特点——（1）用电设备种类多（2）用电量大，且负荷密度高（3）供电可靠性要求高（4）电气系统复杂（5）电气线路多（6）电气用房多（7）自动化程度高第十三页，共58页。建筑电气工程的作用：环境优良快捷方便安全可靠控制精良信息综合使用比喻：建筑体——躯干；强电系统——血管系统；弱电系统——神经系统。第十四页，共58页。根据在建筑中所起的作用不同来分类：①创造环境的设备--如照明设备、空调设备、通风换气设备、广播设备等。②追求方便的设备--如电梯、通讯设备等。③增强安全性的设备--如报警、防火、防盗和保安设备等。④提高控制性及经济性的设备--如自动控制设备和电脑管理。建筑电气设备分类第十五页，共58页。根据建筑电气设备的专业属性来分类：①供配电设备--变压器、配电屏、发电设备等。②照明设备--电光源。③动力设备--吊车、搅拌机、水泵、风机、电梯等。④弱电设备--电话、电视、音响、网络、报警设备等。⑤空调与通风设备--制冷、防排烟、温湿度控制装置等。⑥运输设备--电梯建筑电气设备分类第十六页，共58页。变压器配电屏强电设备第十七页，共58页。配电柜第十八页，共58页。发电机组第十九页，共58页。电光源第二十页，共58页。风机第二十一页，共58页。电梯第二十二页，共58页。电梯第二十三页，共58页。空调系统第二十四页，共58页。电话弱电设备第二十五页，共58页。可视对讲第二十六页，共58页。电视系统第二十七页，共58页。音响系统第二十八页，共58页。计算机网络系统第二十九页，共58页。火灾报警系统第三十页，共58页。1.3建筑电气设计的基本内容消防联动控制系统设计变配电设计广播音响系统设计安保（安全防范）系统设计照明系统设计动力系统设计安全与防护高层建筑电气设计有线电视（CATV）设计通讯与网络系统设计智能建筑自动化系统设计强电系统设计弱电系统设计第三十一页，共58页。（1）变配电工程设计主要内容：负荷计算，确定供电电源及电压，确定变配电所的高低压主接线方案和变配电所的数量、容量、位置和结构形式，功率因数的补偿措施，变配电所高低压开关柜的选型，备用电源的确定等等。（2）防雷、接地与安全强电系统设计第三十二页，共58页。（3）照明系统设计主要内容：光源选择，灯具选择，灯具平面布置，照度计算，不同功能的建筑和不同功能的房间的照明计算，景观照明，环境照明和障碍标志灯的设计，照明配电方式，照明配电设备的选择与布置，应急照明系统设计等。（4）动力系统设计主要内容：各种机、泵等动力设备的配电，设备的起动、制动和调速方式及自动控制系统等内容。第三十三页，共58页。（1）火灾报警和消防联动控制系统设计主要内容：保护等级和保护范围的确定、探测器的选择与布置、报警系统的选择、消防设备的联动控制、火灾应急照明与疏散指示标志的设置、消防广播与消防通信设备的选择与布置、消防控制室的位置和面积以及设备布置、系统中各种线路的选择与敷设、消防通道的供电等。弱电系统设计（2）安保（安全防范）系统设计主要内容：门禁系统，防盗报警系统，电子巡更系统，停车场管理系统，闭路电视监视系统的设计与集成。第三十四页，共58页。（3）有线电视（CATV）设计主要内容：天线及前端的设计、用户分配网络的系统型式确定，用户终端的位置及安装，系统电平计算及指标分配，线路敷设，前端机房的位置及布置，供电、防雷与接地等。（4）广播音响系统设计主要内容：有线广播系统和多功能立体声系统的型式确定，信号节目源的选择，功放设备容量的选择，扬声器的选择与布置，广播音响线路的选择与敷设，广播音响控制室的位置和面积及其布置，系统供电与接地等。第三十五页，共58页。（5）通讯与网络系统设计主要内容：市话程式的确定，交换机或交接箱容量的确定，配线方式的选择，分线设备的选择与布置，线路的选择与敷设，电话站房的位置和面积以及设备布置，系统供电电源，接地要求等。网络的构成、分类等基础知识。主要内容：楼宇自动化系统，通信自动化系统，办公自动化系统，综合布线系统和智能化系统集成中心的设计。（6）智能建筑自动化系统的设计第三十六页，共58页。三网合一产品结构图第三十七页，共58页。设计内容的表达方式建筑电气设计以电气工程图的方式表达设计内容，

一般包括：系统图平面图大样图控制图电气工程图一般采用单线图表示连接关系，用图例表示设备，用标注进行必要的说明。

第三十八页，共58页。建筑电气工程图分类(l)系统图表示出整体电力系统的配电关系或配电方案。系统图通常用单线条(三相导线是一样的)表示。系统图应表示出系统的各个组成部分之间的相互关系，连接方式，以及各组成部分的电器元件和设备及其特性参数。通过系统图可以了解工程的全貌和规模。第三十九页，共58页。(2)平面图它表征了建筑各层的照明、动力、电话等电气设备的平面位置和线路走向。是安装电器和敷设支路管线的依据。平面图还应标注轴线、尺寸、比例、楼面标高、房间名称等，以便于图形校审、编制施工预算

和指导施工。第四十页，共58页。(3)大样图表示电气安装工程中的局部安装明晰图，例如舞台聚光灯安装大样图等。第四十一页，共58页。(4)控制原理图它表示电气仪表、互感器、继电器及其它控制回路的接线原理第四十二页，共58页。项目批复文件：来源、立项理由、建设性质、规模、地址及设计范围与分界线等内容供电范围总平面图及供电要求地区供电可能性当地公共服务情况气象资料地区概况涉及自控设计需增加的内容建筑物性质，功能及相应的常规要求一、基本依据设计依据和基础资料第四十三页，共58页。与当地供电部门签订供电合同与电信、闭路电视部门签订合同二、签订合同第四十四页，共58页。GB：中华人民共和国国家标准GBJ：国家工程建设标准JG：建筑工业标准JGJ：建筑电气设计技术规程其他地方、行业标准、规程三、基础资料国家、部、委、地方及行业制定的相关规程、规范及标准。与建筑电气相关的主要有：第四十五页，共58页。施工及验收方面间接影响设计工作。建设部和质量监督、检验、检疫总局联合发布出版——《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303-2002

电气装置安装工程的七个施工及验收规范：电缆线路、接地装置、电梯电气装置、低压电器、1KV及以下配线、电气照明装置、电气装置安装工程电气设备交接试验标准。第四十六页，共58页。设计手册——最为必备的工具书设计不同的工程使用不同的专业对口手册四、工具性资料标准图建筑标准设计图电气专业部分是由在此单项设计工作中最有经验的设计院设计、经国家级审定、在全国范围内适用的权威性图册。第四十七页，共58页。常用综合图集是编辑者根据自身的经验多方收集综合汇总而成，是十分实用的资料，在工程应用中非常普遍，甚至往往被视为经典。

常用资料集、数据手册电气工程涉及内容广泛，分门别类的资料及收集某一方面的专项资料，综合对比尤为重要。

产品设备样品集任何一项电气工程设计都离不开设备、器件和材料的选型，为此设计人员必须掌握产品的各种外部及部分内部特性。第四十八页，共58页。建筑电气设计的程序设计过程的三个阶段方案设计(可行性研究)主要任务：编制设计说明，包括工程概况、设计范围说明和各功能子系统说明。初步设计(扩大初步设计)主要任务：对设计方案的补充和进一步说明：编制初步设计说明书、提供初步设计图纸、提供主要电气设备表和提供计算书（供内部使用和存档）。施工图设计主要任务：提供可作为电气工程施工的电气工程图纸和说明：主要有施工设计说明书、施工图设计图纸、主要电气设备表、计算书（供内部使用和存档）等。第四十九页，共58页。高层建筑电气的发展趋势自动化节能化信息化智能化

高层建筑电气技术朝着以微电子技术为主体的、综合应用和反应最新科技成就的方向发展。

智能建筑的出现，使建筑电气（尤其高层）技术成为一门综合性的应用技术，成为衡量一个国家或地区经济经济发展和科技进步的一个重要标志。第五十页，共58页。高层建筑的“四化”发展趋势将导致：（1）高层建筑电气设计的要求越来越高，内容越来越多，为适应发展需要，将会更新及制定出一些新的规范；（2