建筑电气基础知识38

第1章绪论1.1建筑电气的任务与组成1.2建筑电气设备的类型1.3建筑电气设备的分类1.4建筑电气设计与有关的单位及专业间的协调1.5建筑电气课程性质、要求和学习方法主要内容普通高等教育“十一五”国家级规划教材返回目录1.1建筑电气的任务与组成1.1.1建筑电气的任务1.1.2

研究建筑电气的意义1.1.3建筑电气系统的组成主要内容普通高等教育“十一五”国家级规划教材返回目录1.1.1建筑电气的任务1、什么是建筑电气它是以电能、电气设备、计算机技术和通讯技术为手段，创造、维持和改善室内空间的电、光、热、声以及通讯和管理环境的一门科学。主要内容普通高等教育“十一五”国家级规划教材下一页1.1.1建筑电气的任务2、本课程的任务本课程的任务，主要是讲述现代建筑内部的电能供应和分配问题,并讲述电气照明、电工基本知识以及电气设备的结构、安装、运行、维护等知识。最后介绍了建筑的智能化及建筑电气的设计与施工。通过本课程的学习，使学生获得一定的建筑电气实际知识和技能，并初步掌握建筑供配电系统和电气照明运行维护和设计计算所必须的基本理论和基本知识，能看懂建筑电气施工图，为今后从事工作奠定一定的基础。主要内容普通高等教育“十一五”国家级规划教材返回目录1.1.2研究建筑电气的意义

随着建筑技术的迅速发展，建筑电气所涉及的范围已由原来单一的供配电、照明、防雷和接地，发展成为电磁学、无线电电子学、机械电子学、光学、声学等为基础的建筑工程领域内应用性一门新兴学科。不仅使建筑物的供配电系统、保安监视系统实现自动化，而且对给水排水系统、空调制冷系统、自动消防系统、保安监视系统、通信及闭路电视系统实行控制和管理。因此，现代建筑电气已成为现代化建筑的一个重要标志；是一门综合性的技术科学。主要内容普通高等教育“十一五”国家级规划教材返回目录1.1.3建筑电气系统的组成

利用电气技术、电子技术及近代先进技术与理论，在建筑物内外人为创造并合理保护理想的环境，充分发挥建筑物功能的一切电工、电子设备的系统，统称为建筑电气。各类建筑电气系统虽然作用各不相同，但它们一般都是由用电设备、配电线路、控制和保护设备三大基本部分所组成。

主要内容普通高等教育“十一五”国家级规划教材下一页1.1.3建筑电气系统的组成

用电设备：照明灯具、家用电器、电动机、电视机、电话、音响等，种类繁多，作用各异，分别体现出各类系统的功能特点。

配电线路：用于传输电能和信号。各类系统的线路均为各种型号的导线或电缆，其安装和敷设方式也都大致相同。

控制、保护等设备：是对相应系统实现控制保护等作用的设备。这些设备常集中安装在一起，组成如配电盘、柜等。将若干盘、柜常集中安装在同一房间中，即形成各种建筑电气专用房间，这些房间均需结合具体功能，在建筑平面设计中统一安排布置。主要内容普通高等教育“十一五”国家级规划教材返回目录1.2建筑电气设备的类型

建筑电气设备的类型繁多，根据其性质和功能来分也各不相同。以下仅从建筑电气设备在建筑中的作用和专业属性来分类。

根据在建筑中所起的作用不同来分类

根据建筑电气设备的专业属性来分类主要内容普通高等教育“十一五”国家级规划教材返回目录1.2.1根据在建筑中所起的作用不同来分类

1．创造环境的设备：为人们创造良好的光、温湿度、空气和声音环境的设备，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：为人们提供生活工作的方便以及缩短信息传递时间的设备，如电梯、通讯设备等。

3．增强安全性的设备：主要包括保护人身与财产安全和提高设备与系统本身可靠性的设备，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：主要包括延长建筑物使用寿命、增强控制性能的设备，以及降低建筑物维修、管理等费用的管理性能的设备，如自动控制设备和电脑管理主要内容普通高等教育“十一五”国家级规划教材返回目录1.2.2根据建筑电气设备的专业属性来分类

1．供配电设备如变电系统的变压器、高压配电系统的开关柜、低压配电系统的配电屏与配电箱、二次回路设备、发电设备等。

2．照明设备如各种电光源及灯具。

3．动力设备各种靠电动机拖动的机械设备，如吊车、搅拌机、水泵、风机、电梯等。

4．弱电设备如电话、通讯设备、电视及CATV、音响、计算机与网络、报警设备等。

5．空调与通风设备如制冷机泵、防排烟设备、温湿度自动控制装置等。

6．洗衣设备如湿洗及脱水机、干洗机等。

7．厨房设备如冷冻冷藏柜、加热器、自动洗刷机、清毒机、排油烟机等。

8．运输设备如电梯、运输机、文件及票单自动传输设备等。主要内容普通高等教育“十一五”国家级规划教材返回目录1.3建筑筑电电气气系系统统的的分分类类建筑筑电电气气系系统统一一般般由由用用电电设设备备、、供供配配电电线线路路、、控控制制和和保保护护装装置置三大大基基本本部部分分组成成，，根根据据上上述述三三大大基基本本部部分分的的性性质质不不同同，，可可以以构构成成种种类类繁繁多多的的各各种种建建筑筑电电气气系系统统。。从电电能能的的供供入入、、分分配配、、输输运运和和消消耗耗使使用用来来看看，，全全部部建建筑筑电电气气系系统统可可分分为为：：建筑筑供供配配电电系系统统建筑筑用用电电系系统统两两大大类类主要要内内容容普通通高高等等教教育育““十十一一五五””国国家家级级规规划划教教材材返回目录1.3.1建筑筑供供配配电电系系统统接受受发发电电厂厂电电源源输输入入的的电电能能，，并并进进行行检检测测、、计计算算、、变变压压等等，，然然后后向向用用户户和和用用电电设设备备分分配配电电能能的的系系统统，，称称为为供供配配电电系系统统，，一一般般供配配电电系统统包包括括：：1．一一次次接接线线2．二二次次接接线线主要要内内容容普通通高高等等教教育育““十十一一五五””国国家家级级规规划划教教材材返回目录1.3.1建筑筑供供配配电电系系统统1．一一次次接接线线直接接参参与与电能能的的输输送送与与分分配配，，由由母母线线、、开开关关、、配配电电线线路路、、变变压压器器等等组组成成的的线线路路，，这这个个线线路路就就是是供供配配电电系系统统的的一一次次接接线线，，即即主接接线线。它它表表示示着着电电能能的的输输送送路路径径。。一一次次接接线线上上的的设设备备称称为为一次次设设备备。主要要内内容容普通通高高等等教教育育““十十一一五五””国国家家级级规规划划教教材材返回目录1.3.1建筑筑供供配配电电系系统统2．二二次次接接线线为了了保保证证供供配配电电系系统统的的安安全全、、经经济济运运行行以以及及操操作作管管理理上上的的方方便便，，常常在在配配电电系系统统中中，，装装设设各各种种辅辅助助电电气气设设备备（（二次次设设备备），，例例如如控控制制、、信信号号、、测测量量仪仪表表、、继继电电保保护护装装置置、、自自动动装装置置等等，，从从而而对对一一次次设设备备进进行行监视视、测量量、保护护和控制制。通通常常把把完完成成上上述述功功能能的的二二次次设设备备之之间间互互相相连连接接的的线线路路就就称称为为二二次次接接线线（（二次次回回路路）。。主要要内内容容普通通高高等等教教育育““十十一一五五””国国家家级级规规划划教教材材返回目录1.3.2建筑筑用用电电系系统统根据据用用电电设设备备的的特特点点和和系系统统中中所所传递递能能量量的类类型型，，又又可可将将用用电电系系统统分分为为三三种种：：建筑筑照照明明系系统统建筑筑动动力力系系统统建筑筑弱弱电电系系统统主要要内内容容普通通高高等等教教育育““十十一一五五””国国家家级级规规划划教教材材返回目录1.3.2建筑用电电系统1．建筑电电气照明明系统将电能转转换为光光能的电电光源进进行采光光，以保保证人们们在建筑筑物内外外正常从从事生产产和生活活活动，，以及满满足其他他特殊需需要的照照明设施施，称为为建筑电电气照明系统。它它由电气气系统和和照明系系统组成成。（1）电气系系统：（2）照明系系统：（3）电气和和照明系系统的关关系：主要内容容普通高等等教育““十一五五”国家家级规划划教材返回目录1.3.2建筑用电电系统2．建筑动动力系统统将电能转转换为机机械能的的电动机机，拖动动水泵、、风机等等机械设设备运转转，为整整个建筑筑提供舒舒适、方方便的生生产与生生活条件件而设置置的各种种系统，，统称为为建筑动力系统。建筑动力力系统实实质就是是向电动动机配电电，以及及对电动动机进行行控制的的系统。。包括（1）电动机机的种类类及在建建筑中的的应用（2）电动机机的控制制：主要内容容普通高等等教育““十一五五”国家家级规划划教材返回目录1.3.2建筑用电电系统3．建筑弱电系统电能为弱弱电讯号号的电子子设备，，它具有有讯号准准确接收收、传输输和显示示，并以以此满足足人们获获取各种种信息的的需要和和保持相相互联系系的各种种系统，，统称为为建筑弱弱电系统统，如共共用电视视天线系系统、广广播系统统、通讯讯系统、、火灾报报警系统统、智能能保安系系统、综综合布线线系统、、办公自自动化等等。随着现代代建筑与与建筑弱弱电系统统的进一一步融合合，智能能建筑也也随之出出现。因因此，建建筑物的的智能化化的高低低取决于于它否具具有完备备的建筑筑弱电系系统。主要内容容普通高等等教育““十一五五”国家家级规划划教材返回目录1.3.2建筑用电电系统主要内容容普通高等等教育““十一五五”国家家级规划划教材返回目录（1）电气系系统：它是指电能的生产、、输送、、分配、、控制和和消耗使使用的系系统。它它是由电源（市供交交流电源源、自备备发电机机或蓄电电池组））、导线、控制和保护设备和用电设备组成成。1.3.2建筑用电电系统主要内容容普通高等等教育““十一五五”国家家级规划划教材返回目录（2）照明系系统：它是指光能的产生、、传播、、分配（（反射、、折射和和透射））和消耗耗吸收的的系统。。它是由由光源、、控照器器、室内内空间、、建筑内内表面，，建筑形形状和工工作面等等组成。。1.3.2建筑用电电系统主要内容容普通高等等教育““十一五五”国家家级规划划教材返回目录（3）电气和和照明系系统的关关系：电气和照照明两套系统，既既相互独独立，又又紧密联联系。因因此，在在实际的的电气照照明设计计中，一一般程序序是根据据建筑设设计的要要求进行行照明设设计，再再根据照照明设计计的成果果进行电电气设计计，最后后完成统统一的电电气照明明设计。。1.3.2建筑用电电系统1）电动机机的种类表1.1电动机分分类表主要内容容普通高等等教育““十一五五”国家家级规划划教材电动机交流电动机直流电动机同步电动机异步电动机它激式直流电动机自激式直流电动机鼠笼式绕线式串激式并激式复激式下一页1.3.2建筑用电电系统电动机的的特点同步电动动机构造造复杂、、价格贵贵，在建建筑动力力系统中中很少采采用。直流电动动机构造造比较复复杂、价价格贵，，而且需需要直流流电源，，因此，，除在对对调速性性能要求求较高的的客运电电梯上应应用外，，其他场场所也很很少应用用。异步电动机构构造简单单，价格格便宜，，起动方方便，在在建筑动动力系统统中得到到广泛应应用，其其中鼠笼式用得最多多。当起起动转矩矩较大，，或负载载功率较较大，或或需要适适当调速速的场合合，采用用绕线式式异步电电动机。。主要内容容普通高等等教育““十一五五”国家家级规划划教材返回目录1.3.2建筑用电电系统（2）电动机机的控制电动机控控制通常常可分为为：人工控制制和自动动控制两两种。1）人工控控制：靠靠人直接接操纵执执行设备备（如刀刀闸等））为电动动机配电电，这种种方式称称为人工工控制，，或刀闸闸控制。。它适用于于电机功功率较小小，且允允许现场场直接控控制的场场合。主要内容容普通高等等教育““十一五五”国家家级规划划教材下一页1.3.2建筑用电电系统2）自动控控制：就就是使用用控制设设备或电电气元器器件通过过一定的的接线方方式和程程序对电电动机进进行自动动控制。。最常用的的是继电电器接触触器控制制方式或或可编程程逻辑控控制器（（PLC）控制方方式。有有时为了了节能，，还采取取变频控控制方式式。当人直接接控制不不太安全全时，或或当电动动机距控控制地点点太远无无法就地地直接控控制以及及需要远远距离集集中控制制时，就就需要采采用自动动控制方方式主要内容容普通高等等教育““十一五五”国家家级规划划教材返回目录1.4建筑电气气设计与与有关的的单位及及专业间间的协调调主要内容容普通高等等教育““十一五五”国家家级规划划教材返回目录包括：1.4.1与建设、、施工及及公用事事业单位位的关系系1.4.2建筑电气气设计与与其它专专业设计计的协调调1.4.1与建设、、施工及及公用事事业单位位的关系系主要内容容普通高等等教育““十一五五”国家家级规划划教材返回目录1．与建设设单位的的关系2．与施工工单位的的关系3．与公用用事业单单位的关关系1.4.1与建设、、施工及及公用事事业单位位的关系系1．与建设设单位的的关系主要内容容普通高等等教育““十一五五”国家家级规划划教材返回目录工程完工工后总是是要交付付给建设设单位使使用，满满足使用用单位的的需要是是设计的的最根本本目的。。因此，，要做好好一项建建筑电气气设计，，必须首首先了解解建设单单位的需需求和他他们所提提供的设设计资料料。不是是盲目的的去满足足，而是是在客观观条件许许可的情情况下，，恰如其其分地去去实现。。1.4.1与建设、、施工及及公用事事业单位位的关系系2．与施工工单位的的关系主要内容容普通高等等教育““十一五五”国家家级规划划教材返回目录设计是用用图纸表表达工程程的产品品，而工工程的实实体则须须靠施工工单位去去建造。。因此，，设计方方案必须须具备实实施性，，否则仅仅是“纸上谈兵兵”而已。。一般来来讲，设设计者应应该掌握握电气施施工工艺艺，至少少应了解解各种安安装过程程，这样样以免设设计出的的图纸不不能实施施。通常常在施工工前，需需将设计计意图向向施工一一方进行行交底。。交底的的过程中中，施工工单位一一般严格格按照设设计图纸纸进行安安装，若若遇到更更改设计计或材料料代用等等需经过过“洽商商”，洽洽商作为为图纸的的补充，，最后纳纳入竣工工图内。。1.4.1与建设、、施工及及公用事事业单位位的关系系主要内容容普通高等等教育““十一五五”国家家级规划划教材返回目录3．与公用用事业单单位的关关系电气装置置使用的的能源和和信息是是来自市市政设施施的不同同系统。。因此，，在开始始进行设设计方案案构思时时，应考考虑到能能源和信信息输入入的可能能性及其其具体措措施。与与这方面面有关的的设施是是供电网网络，通通讯网络络和消防防报警网网络等。。因此，，需和供供电、电电信和消消防部门门进行业业务联系系。1.4.2建筑电气气设计与与其它专专业设计计的协调调1．建筑电电气与建建筑专业业的关系系2．建筑电电气与建建筑设备备专业的的协调主要内容容普通高等等教育““十一五五”国家家级规划划教材返回目录1.4.2建筑电气气设计与与其它专专业设计计的协调调1．建筑电电气与建建筑专业业的关系系主要内容容普通高等等教育““十一五五”国家家级规划划教材建筑电气气与建筑筑专业的的关系，，视建筑筑物的功功能不同同而不同同。在工业建建筑设计计过程中中，生产产工艺设设计是起起主导作作用的，，土建设设计是以以满足工工艺设计计要求为为前提，，处于配配角的地地位。民用建筑筑设计过过程中，，建筑专专业始终终是主导导专业，，电气专专业和其其它专业业则处于于配角的的地位，，即围绕绕着建筑筑专业的的构思而而开展设设计，力力求表现现和实现现建筑设设计的意意图，并并且在工工程设计计的全过过程中服服从建筑筑专业的的调度。。下一页1.4.2建筑电气气设计与与其它专专业设计计的协调调由于各专专业都有有各自的的特点和和要求，，有各自自的设计计规范和和标准，，所以在在设计中中不能片片面地强强调某个个专业的的重要而而置其它它专业的的规范于于不顾，，影响其其它专业业的技术术合理性性和使用用的安全全性。如如电气专专业在设设计中应应当在总总体功能能和效果果方面努努力实现现建筑专专业的设设计意图图，但建建筑专业业也要充充分尊重重和理解解电气专专业的的的特点，，注意为为电气专专业设计计创造条条件，并并认真解解决电气气专业所所提出的的技术要要求。主要内容普通高等教教育“十一一五”国家家级规划教教材返回目录1.4.2建筑电气设设计与其它它专业设计计的协调2．建筑电气气与建筑设设备专业的的协调主要内容普通高等教教育“十一一五”国家家级规划教教材返回目录建筑电气与与建筑设备备（采暖、、通风、上上下水、煤煤气）争夺夺在盘的矛矛盾特别多多。因此，，在设计中中应很好地地协调，与与设备专业业合理划分分地盘，建建筑电气应应主动与土土建、暖通通、上下水水、煤气、、热力等专专业在设计计中协调好好，而且要要认真进行行专业间的的校对，否否则容易造造成工程返返工和建筑筑功能上的的损失。总之，只有有各专业之之间相互理理解，相互互配合才能能设计出既既符合建筑筑设计的意意图，又在在技术和安安全上符合合规范、功功能满足使使用要求的的建筑物。。1.5建筑电气课课程