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1、建筑电气,设计基础强弱电系统,第1章 建筑电气概论1.建筑分类及高层建筑定义 一.建筑分类 分类的依据：建筑物的重要性 建筑物的高度、层数 防火等级,一类建筑：19层以上的住宅楼、建筑高度50m以上的其他民用建筑、特别重要的公共建筑等。二类建筑：1018层的住宅楼、建筑高度2450m之间的其他民用建筑、重要的公共建筑等。三类建筑：10层以下的住宅楼、建筑高度不超过24m的其他民用建筑。,二.高层建筑的定义 依据：高层民用建筑设计防火规范 10层及10层以上的住宅楼 建筑高度超过24m的其他民用建筑 高层建筑属于一类或二类建筑，但一、二类建筑不一定是高层建筑。本课程侧重于介绍高层民用建筑电气,2
2、.建筑电气研究的内容 供电系统 照明系统 电力系统（动力系统）低压配电线路 建筑物防雷、接地系统 火灾报警系统 电话系统 广播音响系统 有线电视系统 安全防范系统 智能建筑自动化系统,*,建筑强电,建筑弱电,第2章 建筑供电系统 供电系统侧重于研究：建筑物中用电设备的负荷分类、负荷等级的确定。建筑物供电电源的确定 建筑物变配电所（房）内电气设备的选择与布置、电气参数的计算、电气主结线图的设计等。本章重点：负荷分类、负荷等级的确定 低压电气主结线图,发电厂 区域电力网 地方线路网,区域变电所,地区变电所,用户变电所,用户低压配电线路,电力网,6.310kV 110500kV 1035kV 380
3、/220V,电力系统组成原理图,连接P13,380/220V,1.民用建筑负荷级别与负荷分布特点 负荷：指用电设备，也指用电设备消耗的电能或电功率。负荷又称为用电量。一.负荷分类及分布特点1.负荷分类 依据：供电部门执行的电价不同。照明电价负荷 非工业电力电价负荷 工业电力电价负荷,电梯、各种泵、各种风机、公共厨房设备等,工矿企业的生产机械,生活照明电价办公照明电价商业照明电价,民用灯具,插座,空调机,计算机等,2.负荷分布特点(1).不同类型建筑负荷分布的特点 旅馆类 照明电价负荷约占6065%非工业电力电价负荷约占3540%办公楼、综合楼类 照明电价负荷约占6570%非工业电力电价负荷约占
4、3035%,普通照明负荷占2030%空调负荷占3545%,普通照明负荷占3040%空调负荷占3545%,住宅楼类 照明电价负荷约占7585%非工业电力电价负荷约占1525%(2).同一建筑中不同部位负荷分布特点 负荷主要集中与建筑物底部、顶部，大型建筑的中间部位等。,普通照明负荷占1530%空调负荷占5065%,二.负荷级别及对供电电源的要求1.负荷级别 分级依据：用电设备（负荷）对供电可靠性的要求及中断供电造成的危害程度。一级负荷：中断供电会造成人员伤亡、重大政治影响、重大经济损失。二级负荷：中断供电将在政治、经济上造成较大损失、将影响正常工作、将造成公共场所秩序混乱。三级负荷：不属于一、二
5、级负荷者。一切消防用电设备均属于一级或二级负荷。,2.对供电电源的要求 一级负荷需要有两个独立电源供电。二级负荷需要双回路供电。三级负荷只要求单电源供电。一个建筑物中的用电设备，可能含有几种级别的负荷。某些设备需要双电源供电，某些设备只需要单电源供电。,连接P8,三.电力负荷的计算方法 负荷计算就是求:设备容量、计算容量、计算电流等。设备容量（Pe）：又称为安装容量，是用户所安装的用电设备的额定容量或额定功率之（设备名牌上的数据）。计算容量（Pjs）：又称为计算负荷，是用户的最大用电功率。是选择变压器、备用电源容量、无功补偿容量的依据，也是计算配电系统各回路中电流的依据。计算电流（Ijs）：是
6、计算负荷在额定电压下的电流。是选择导线、断路器、功率损耗等的依据。,1.单位指标法KW Pjs=KVA Sjs=有功功率计算负荷（KW）；Sjs：视在功率计算负荷（KVA）；Kp：单位负荷指标（W/m2，W/户，W/人）Ks：单位负荷指标（VA/m2，VA/户，VA/人）N：单位数量。如：建筑面积m2、户数、人 数,KpN1000,KsN1000,各类建筑物的用电指标,例：某教学楼建筑面积1.5万m2，已知单位负荷指标Kp=30W/m2，计算总有功功率？解：Pjs=450 KW 例：某高层住宅楼共172户，每户设计功率为8KW，计算总有功功率？Pjs=1376 KW(误差很大）,30 x150
7、001000,8000 x1721000,2.需要系数法 依据：所有用电设备不可能同时使用，也不可能所有用电设备都工作在最大运行状态。Pjs=Kc Pe Pjs：有功功率计算负荷（KW）；Pe：用电设备的总功率（KW）；Kc：需要系数（查表得）例：接上例，查表得 Kc=0.45 Pjs=0.45 x 8 x 172=0.45x1376=619 KW,住宅用电负荷需要系数,3.计算电流（1）380/220V三相平衡负荷的计算电流 Ijs=Pjs/3 x380 xcosA）（2）220V单相负荷的计算电流 Ijs=Pjs/220 xcosA）常用设备的功率因数（cos),2.低压电气设备1.低压隔
8、离开关 符号：作用：接通或断开电路。特点：灭弧效果差，不宜带负荷操作。有明显的断开间隙，用于不经常操作的电。2.低压负荷开关 符号：作用：接通或断开电路。可以带负荷操作。,3.低压断路器 符号：作用：在有负荷的情况下接通或断开电路，同时能切断过载和短路电流，某些产品有过电压、失压保护功能。低压断路器依据体、通过的额定电流大小、保护功能等可分为：微型断路器 塑壳式断路器 框架式断路器,主要用于125A以下的配电保护主要用于630A以下的配电保护主要用于2500A以下建筑物进线处大电流的保护,4.电流互感器 符号：作用：将电路中流过的大电流变换成小电流（额定电流5A），供仪表（电流表、电能表等）测
9、量及指示用。5.电容器 符号：作用：补偿用电设备的功率因素cos。国家规定：高压供电的电源侧cos0.9，低压供电电源侧cos0.85。,6.低压开关柜 按照结构形式可分为：固定式开关柜，主要型号有：XL、GXL等。抽屉式开关柜，主要型号有：GCL、GCK等。柜体几何尺寸，以低压抽屉式开关柜为例：高：2.2 m 深：0.8、1.0 m 宽：0.6、0.8 m 在供电系统中，还要经常采用高压开关柜及各种高压元器件。,3.变配电所主结线的确定一.建筑物供电电源的确定 主要研究的问题：需要几路供电电源。（依据建筑物的负荷等级确定）是高压还是低压引入。（依据建筑物总负荷的大小确定）,1.0.22/0.
10、38kV 低压电源供电 应用于总负荷较小、负荷等级为二、三级的建筑。多数场合为三类建筑。2.一路10（6）kV高压、一路0.22/0.38kV低压电源供电 应用于总负荷较大，负荷等级可为1、2、3级的,其中需要提供双电源的备用电源负荷较小，或无法获取第二路高压的一类、二类建筑。,3.两路10（6）kV高压电源供电 应用于总负荷较大，负荷等级可为1、2、3级的一类、二类建筑。是现阶段一、二类建筑常采用的供电方案。4.两路10（6）kV电源供电、自备发电机组备用 应用于含有大量一级负荷的特别重要的一类建筑。5.两路35kV电源供电、自备发电机组备用 应用于总负荷特别大的一类建筑。,二.低压电气主结
11、线 主结线：由电力变压器、各种开关电器、母线、电力电缆、电容器等电气设备依照一定次序相连接的接受和分配电能的电路。主结线分为高压主结线、低压主结线。母线：又称为汇流排，是接受电能、分配电能的导体。,10kV,10kV,电力 照明 电力,分计量,分计量,低压电气主结线图（一）,联络,母线,连接A-PD.DWG,连接P91,x3,x3,x3,x3,照 明 动 力,低压电气主结线图（二）,动力分计量,2200,600(800、1000）,800（1000）,GCL开关柜尺寸,第3章 照明系统 照明系统主要包含：照明设计 光源、灯具的选择与布置，开关、插座的选择与布置等。照明配电线路设计 照明配电线路
12、的保护及敷设等。本章重点：室内照明设计平面图、系统图的识读 几种常见低压配电系统的特点,1.灯具的选择与布置灯具=光源+控照器+附件一.灯具的选择1.光源的选择,（1）光源的种类 热辐射光源 利用电流将灯丝加热到白炽程度而产生热辐射发光的一种光源。属于第1代电光源。白炽灯：卤钨灯：,钨丝,真空或惰性气体,加入卤素，如溴、碘,玻璃罩,气体放电光源 利用电流通过灯管中气体而产生放电发光的一种光源。通过掺入不同的气体可有荧光灯、高压汞灯、高压钠灯、金属卤化物灯等。,S,灯管,镇流器,触发装置,220V,荧光灯电路图,荧光灯：按管径分类 38、26、16mm；按色温分类 日光色、冷光色、暖白色；按灯管
13、形状分类 直管形 20W、30W、36W、40W等；环形 20W、22W、30W、32W、40W等；紧凑形 8W、11W、15W、22W等 荧光灯属于第2代电光源。,金属卤化物灯：在气体放电管内添加金属卤化物（碘、溴、钠、镝、钍、等）构成。可提高：光效、显色性等。金属卤化物灯属于第3代电光源。,（2）光源的性能指标 总体性能指标：热辐射光源：色温低（暖色）、显色性好、便于调光、功率因素高、光效低、寿命短。气体放电光源：色温有高有低、显色性有高有低、功率因素低、点燃迟、光效高、寿命长。,（3）光源的选择 总体原则：节能、绿色照明。一般场合均选用荧光灯，特殊场合根据需要选择其他光源。绿色照明：限制
14、白炽灯的使用；采用卤钨灯取代白炽灯（光效提高1倍）；推荐采用紧凑形荧光灯取代白炽灯（寿命提高10倍、光效57倍）；推荐采用26、16细管荧光灯（寿命提高5倍）推荐采用金属卤化物灯。,2.灯具的选择（1）控罩器（灯罩）的作用 改变光源的配光曲线 提高光效 改善眩光,发光强度,发光强度,=0,=90,=0,=90,（2）灯具的分类 按照安装方式分类：壁灯、吸顶灯、吊灯、嵌入式灯、地脚灯等。按照用途分类：普通灯、庭圆灯、广场灯、应急灯、防潮灯、防爆灯、工矿灯、泛光灯等。灯具的分类可以有很多种方式。,（3）灯具的选择 灯具的选择应从光源、灯罩两个方面考虑。灯具的光学特性 灯具的经济性 灯具的使用环境
15、灯具与建筑物、室内装饰效果的色彩、造型、安装方式等的协调。,二.灯具的布置 总体原则：工作面的照度、照度均匀性、眩光的限制、维修方便、美观、与建筑风格协调。1.布灯的合理性 距高比合适（L/h）L：灯具的间距，h：灯具的计算高度，灯具离墙的距离一般为灯具间距的1/21/3 灯具安装高度适宜,h,垂度,计算高度,工作面高度一般为0.75m,L,L,B B,A,A,双管荧光灯嵌入式安装AA方向：L/h 1.25BB方向：L/h 1.20,灯具的布置图,2.均匀性布灯 不考虑室内设施的摆设位置，将灯具均匀的有规律的排列。一般场合均采用此方案。优点：照度均匀、美观、整体效果好。需注意与风扇、风口、扬声
16、器、探头、喷淋头的位置配合。3.选择性布灯 根据工作场所设施布置情况，有选择的布置。,2.照度标准与照度计算方法一.照度标准 不同类型的建筑、同一建筑中不同功能的房间、不同的部位，照度标准不相同。工程设计中，按照建筑照明设计标准GB 50034-2004执行。,图书馆建筑照明标准值,办公建筑照明标准值,学校建筑照明值标准,连接P55,二.照度计算方法 1.利用系数法 F=N=,EavANK,EavAFK,式中：F：每个灯具中光源的总光通量（lm）Eav：工作面上的平均照度（lx）A：房间面积（m2）N：灯具数量（盏）K：维护系数（一般为0.70）：灯具的利用系数（查利用系数表得到）,2.单位容
17、量法 N式中：S：被照面积（m2）P：每个灯具内灯泡总功率（W）W：单位面积所需安装功率（W/m2）N：被照面积内灯具数量,WSP,带发射罩荧光灯单位面积安装功率（W/m2）,例：某教室长15m，宽10m，高3.5m，拟选用带有反射罩的2x40W双管荧光灯均匀性布置，吸顶安装，桌面设计平均照度为300lx，采用单位容量法，确定该教室的灯具数量。解：灯具计算高度 h=3.5-0.75=2.75m 查表得 W=20.4W/m2 N=31.9只 该教室的灯具数量取32只。,WSP,20.4 x 1502x（40+8）,3.室内照明设计概论 不同类型的建筑、同一座建筑中不同功能的房间，室内照明设计的要
18、求、方法有所不同。室内照明设计需要考虑到多方面的要求，如：照度标准、照度均匀性、眩光控制、显色性、维护等。这些方面都反映在灯具的选择与布置中。,室内照明设计的一般步骤为：确定设计照度值 选择光源 选择灯具类型和型号、确定灯具的布置 照度的计算或验算（通过计算，确定灯具的数量、光源的安装功率；或反之，初定房间灯具的数量，验算照度值，如不符，再调整之。）此外，还有照明配电设计。,例：某教室长15m，宽10m，高3.5m，完成该教室的室内照明设计。解：确定设计照度 查表得：300lx 选择光源：荧光灯 选择灯具：YG22（2x40W），均匀性布灯，吸顶安装。照度计算：采用单位容量法，得 N=32只（
19、前述例题结果）,连接P48,教室灯具平面布置,15000,10000,4.照明配电系统一.照明配电方式 1.照明配电对低压电源的要求 普通照明：单电源（单回路）供电。应急照明：双电源（双回路）供电。,普通照明配电箱,应急照明配电箱,2.干线配电方式“干线”：变、配电所（房）中配电柜 配电箱（柜）之间、配电箱（柜）配电箱之间的连接线路。,配电房中的配电柜,配电箱,配电箱,配电箱,配电箱,水泵控制箱,风机控制箱,电梯控制箱,风机控制柜,放射式配电 特点：各楼层的配电箱、柜与配电房的总配电柜之间是单独敷设的线路，各配电线路故障互不影响，供电可靠性高。该方式主要用于多层建筑，或高层建筑的部分配电。,配
20、电箱,配电房中的配电柜,应急照明箱,配电箱,配电箱,水泵控制箱,风机控制箱,电梯控制箱,树干式配电 特点：多个配电箱（柜）共用一条干线与配电房总配电柜连接。该方式系统灵活性好，干线故障时影响范围较大。主要应用于设备分布比较均匀的场合，尤其适用于高层建筑的照明配电。,配电房中的配电柜,配电箱,配电箱,配电箱,母线或分支电缆,n层2层1层,配电房中的配电柜,配电箱,配电箱,配电箱,配电箱,链式配电 特点与树干式配电相似，适用于距配电房较远而彼此相距又较近的小容量的用电设备，链接的台数不宜大于5台，总容量不宜大于10kw。,配电房中的配电柜,风机电控箱,风机电控箱,风机电控箱,不宜大于5台,配电箱,
21、配电箱,配电箱,混合式配电 高层建筑的干线配电方式一般均为树干式、放射式配电的混合。,配电房中的配电柜,配电箱,配电箱,配电箱,配电箱,生活泵控制箱,风机控制箱,电梯控制箱,风机控制柜,消防泵控制箱,应急照明箱,污水泵控制箱,配电箱,配电箱,配电箱,3.配电支线“配电支线”：指末端配电箱的输出回路（即末端配电箱至用电设备之间的连接线路）。配电支线的类型 可以是单相出线支路，也可能是三相出线支路。灯具、插座一般不共用同一条支路。住宅楼厨、卫、空调应分别单独设置支路。,配电箱,每条出线支路的导线根数 单相电：灯具回路 23根线（一般为2根）插座回路 3根线 三相电：45根线 接三相插座，原则上4根
22、线；接三相用电设备的控制箱，原则上5根线；从控制箱接电动机类设备，4根线。,出线支路的导线截面积 单相电：灯具回路 2.5mm2 插座回路 2.5、4mm2 三相电：2.5、4、mm2 总体原则：每条灯具回路的电流不宜大于15A，一条回路灯具串接数量不超过25只。每条单相插座回路电流一般不超过15A（有时也可为20A），插座数量不超过10只。三相回路的电流按所连接设备的功率计算得到。多数情况下一条回路只连接一台设备。,二.配电箱的设置配电箱的作用：完成的进线与各个出线支路的配电。1.配电箱数量的确定 主要从下列几点考虑：该配电箱需要连接的总设备负荷的大小（末端配电箱总电流一般可控制在80A以内
23、、即总负荷在4050KW）。配线距离的长短（单相支路长度应控制在3050m）。出线支路数量（一般控制在30个单相出线支路以内）管理者的使用方便。对于住宅楼，每户需设置一个家用保护配电箱。,2.配电箱设置位置 主要从下列几点考虑：尽量靠近负荷中心。管理、操作方便。配电出线供电半径为3050m。有电气竖井的建筑，优先考虑设置在楼层的竖井（配电小间）内。,三.照明配电系统常用设备 1.照明配电柜 通常设置在配电房中（见供电系统）。2.照明配电箱 材质：塑料、金属。安装方式：挂墙明装、暗敷设。位数（回路数）：位数有：12、24、36、48位等。照明配电箱中1位的宽度为18mm，1个单相断路器占有12位
24、，一个三相断路器占有34位。型号：各厂家型号不一，常见型号有PZ30等。,3.照明配电箱中常用器件 符号：作用：对负载电路起断、合闸，过载、短路保护，有些微型断路器还有过压保护功能。额定电流主要有：6、10、16、20、25、32、40、50、63、80、100、125A等规格。,微型断路器,断路器宽度：（1P=18mm，又称1位宽度）单相断路器宽度有：1P、2P两种，应用最广泛的有施耐得产品DPN系列（1P、零线、相线同时断开），C65系列（1P、2P）。三相断路器宽度有：3P、4P两种，应用最广泛的有施耐得产品C65系列、NC100系列。并有C曲线、D曲线两种。,微型漏电保护开关,符号：作
25、用：对负载电路起断、合闸、短路、过载、漏电保护。漏电动作电流：30mA（10mA、20mA）。塑壳类型的断路器漏电动作电流还有100mA、300mA。,220V,R人=1000，I=0.22A,2201000,LN,电灯,工程中：插座回路需要设置漏电保护（30mA），住宅楼总入口处需要设置漏电保护（300mA）。典型产品：施耐得公司 DPNvigi系列（2P宽度）。,微型隔离开关,符号：作用：对电路起断、合闸作用，不宜带负荷操作。,微型负荷开关,符号：作用：对电路起断、合闸作用，可以带负荷操作。,四.照明系统图 用单线图表示某个照明配电箱（柜）中系统的组成、相互关系及其主要特征的一种简。照明系
26、统图上通常可表示：配电箱进、出线的型号、规格、根数、敷设方式及部位；各种开关的型号规格，用电参数（如：设备容量、需要系数、计算容量、计算电流、cos等）；回路编号、相序等。,导线标注格式：ab（c x d）ef其中：a：回路编号（WL：照明回路；WX：插座回路）b：导线型号 c：导线根数 d：导线截面积（mm2)e：敷设管材及管径 f：敷设部位（FC：地面内暗敷，CC：顶板内敷）,abcabcabcabc,DPN16A/1P,DPNvigi16A/2P,C65N20A/4P,INT10063A/4P,WL1BV2x2.5P16CC,WX1BV3x2.5P20FC,WL2BV2x2.5P16CC
27、,WL3BV2x2.5P16CC,WL4BV2x2.5P16CC,WX2BV3x2.5P20FC,WX3BV5x4P25FC,WX4BV5x4P25FC,照明照明照明照明,单相插座单相插座三相插座三相插座,Pe=18KWKc=0.8Cos=0.85Pjs=14.4KWIjs=27.3A,WL1-BV5x10-P40-WC/FC,某照明系统图,例：某五层（30户）住宅楼照明系统图介绍,总配电箱,单元配电箱,单元配电箱,单元配电箱,家用保护箱,某住宅楼配电干线图,一单元,二单元,三单元,AL,1AL,2AL,3AL,300mA,40A,Kwh10(40),63A,150A,250A,至一单元,至二
28、单元,3AL电箱系统图,楼道照明,至家用保护箱,AL配电箱系统图,注：图中标注不完善,WL3-YJV4x35+1x16S50-FC,BV3x16-P32-WC/FC,abcabcabccc,普通照明厨房插座卫生间插座普通插座空调插座1空调插座2空调插座3,DPN-16A/1P,DPN vigi-16A/2P,DPN-16A/1P,WL-BV2x2.5-P16-CC,WX1-BV3x2.5-P20-FC,WX2-BV3x2.5-P20-FC,WX3-BV4x2.5-P20-FC,WX4-BV3x2.5-P20-FC,WX5-BV3x2.5-P20-FC,INT100-63A/2P,家用保护箱配电
29、系统图,WX6-BV3x2.5-P20-FC,五.照明平面图 照明平面图主要应表达下列内容：在建筑平面图的基础上绘制出配电箱、灯具、开关、插座、线路等平面布置，标出回路的编号。标注出线路走向、引入线规格、线路敷设方式和标高、灯具型号容量及安装方式和标高。等等。,卧,卧,厨,厕,厅,厕,厨,厅,卧,卧,底层照明平面图,WL,3,3,卧,卧,厨,厕,厅,厕,厨,厅,卧,卧,底层插座平面图,K,K,K,WX3,WX1,WX2,WX4,WX5,WX6,3,3,3,3,3,6.应急照明系统在正常照明因发生火灾时被切断，或正常照明因故障熄灭后，可继续维持照明或安全通行、安全疏散的照明系统。一.应急照明的内
30、容与设置 1.应急照明的内容 备用照明：正常照明失效时，为继续工作（或暂时继续工作）而设的照明。疏散照明：为了使人员在火灾情况下，能从室内安全撤离至室外（或某一安全地区）而设的照明。安全照明：正常照明突然中断时，为确保处于潜在危险的人员安全而设的照明。,2.应急照明的设置 备用照明的设置：配电房、消防水泵房、防排烟风机房、消防中心、通信机房、大中型计算机房等设备用房；面积超过1500mm2的营业厅、展览厅；其他重要的厅堂类。疏散照明的设置：建筑物（二类建筑的住宅除外）的疏散走道、公共出口处等。安全照明的设置：凡在火灾时因正常电源突然中断将导致人员伤亡的潜在危险场所（如：医院内的重要手术室、急救
31、室等）。,二.应急照明的供电1.供电时间疏散照明的供电时间不小于20分钟。备用照明的供电时间一般不小于1小时，分场合的备用照明需要长期维持供电（如配电房、消防水泵房、消防中心等处)。2.供电方式 一、二类建筑中的应急照明分别属于1、2级负荷，应采用双电源供电，且末端切换。三类建筑中的应急照明原则上可以采用单电源供电，但灯具应自带蓄电池。,应急照明配电箱,NR,三.应急照明灯具 工程中，应急照明的灯具一般都选用自带蓄电池的应急灯。应急灯主要有：安全出口标志灯 疏散指示标志灯 备用照明、疏散照明灯：专用照明灯具（宜自带蓄电池）,安全出口EXIT,安全出口,安全出口,应急照明灯具的线制：二线制应急灯
32、：三线制应急灯 四线制应急灯,应急灯,应急灯,N,L,220V,应急灯,应急灯,N,L,220V,应急灯,应急灯,N,L,220V,PE,第4章 动力系统 动力系统的电气设计主要包含：动力设备的配电 动力设备的控制 本章重点：建筑物中消防设备、空调设备、给排水设备的常用配电方法。建筑物中消防设备、给排水设备的常用控制方法。,1.常用动力设备的配电 民用建筑中的动力设备主要有：水泵类、风机类、电梯类、空调设备类、大型厨房设备类、大型洗衣设备类等。动力设备的配电主要从三个方面考虑：供电可靠性 负荷大小 电费价格,（即设备的负荷等级）（即设备的容量、或功率）（是照明电价还是非工业电力电价负荷）,连接
33、P25,一.消防用电设备的配电 民用建筑中的消防动力设备主要有：消防泵、喷淋泵、正压风机、防排烟风机、送风机、消防电梯、防火卷帘门等。配电特点：双电源供电、末端切换。绝大多数消防设备的功率较大，都采用放射式配电。功率很小的消防设备（每台设备的功率在3KW以内）可采用链式、树干式配电。,二.空调动力设备的配电 民用建筑中空调动力设备主要有：冷水机组、热泵机组、冷却水泵、冷冻水泵、冷却塔风机、新风机、风机盘管。以及柜式、挂壁式、窗式空调机等。配电特点：以单电源供电方式为主。大多数空调动力设备功率大，采用放射式配电（有时为两级放射式配电）。小型空调设备（如风机盘管）可采用链式配电。分体空调、柜机、窗
34、机一般在照明配电箱中按普通插座配电。,三.电梯的配电 民用建筑中的电梯主要有：客梯、自动扶梯、景观电梯、货梯、消防电梯等。配电特点：采用放射式配电。非消防电梯可采用单电源供电。消防电梯采用双电源供电、末端切换。,四.非消防的给排水设备的配电 民用建筑中的非消防给排水设备主要有：生活水泵、潜污泵、管道泵等。配电特点：生活水泵一般都采用放射式配电（有时为两级放射式配电）。潜污泵、管道泵的功率一般只有23kW，且布置较分散，通常采用链式配电或两级放射式配。,配电方式,放射式链式,配电房中的配电柜,消防泵电控箱,生活泵电控箱,污水泵电控箱1,污水泵电控箱3,污水泵电控箱2,喷淋泵电控箱,电梯电控箱,正
35、压风机电控箱,气压罐电控箱,风机电控箱,盘管4,盘管2,盘管3,盘管1,集中空调机房控制柜,热泵机组,冷却塔,冷水机组,小型风机1,小型风机2,小型风机3,自动给水装置,制冷机组,减湿器,给水泵（一用一备）0.75kW,冷却 水泵18KW,冷冻 水泵22KW,3KW,2x1KW,10KW,总动力配电箱,电控箱,电控箱,电控箱,电控箱,电控箱,电控箱,某集中空调机房水泵房动力平面布置图,BV-5x6-SC25-FC,2.常用动力设备的控制简介一.电动机启动方式的选择 电动机启动电流是额定工作电流的47倍，需要经过几秒钟时间才能达到稳定值（额定工作电流）。若启动电流过大，会影响其他设备的正常工作，
36、甚至会造成线路的故障等。,电动机启动方式有：直接启动 适用于小功率的电动机类设备的启动。如：各种小型风机、污水泵、管道泵等。降压启动 适用于大功率的电动机类设备的启动。如：正压风机、大功率的排烟风机、消防泵、喷淋泵等。,二.几种常用动力设备的控制 1.消防用电设备的控制 消防设备的控制是建筑电气设备的控制中最重要的内容，其控制方法有：现场手动控制 远程控制（遥控）,（1）消防泵的控制,消防泵电控柜,消防泵1,消防泵2,NR,消防泵电控箱,消防泵1,消防泵2,双电源切换箱,NR,现场手动控制 在水泵房消防泵电控柜（箱）面板上现场操作启动、停止按纽，完成控制。这种方式可靠性高，但必须有人员到达现场
37、。远程控制 此时，现场电控箱面板操作开关必须在“自动”位置。控制途径：消火栓按纽直接启动消防泵。消防中心直接启动消防泵,手动控制自动控制,消防泵电控柜,消防泵1,消防泵2,NR,消火栓按纽1,消火栓按纽2,消火栓按纽N,需24根导线,双电源切换箱,消防泵电控柜,消防泵1,消防泵2,NR,消火栓按纽1,消火栓按纽2,消火栓按纽N,需24根导线,双电源切换箱,消火栓按纽直接启动消防泵原理图（一）,消防泵电控柜,消防泵1,消防泵2,NR,消火栓按纽1,消火栓按纽2,消火栓按纽N,消防中心,火灾自动报警控制柜,27,双电源切换箱,消火栓按纽直接启动消防泵原理图（二）,（2）喷淋泵的控制,喷淋泵电控柜,
38、喷淋泵1,喷淋泵2,NR,现场手动控制 原理同消防泵的手动控制。远程控制 喷淋泵电控柜面板操作开关必须在“自动”位置。消防中心直接启动喷淋泵 压力开关直接启动喷淋泵,手动操作自动操作,双电源切换箱,喷淋泵电控柜,喷淋泵1,喷淋泵2,NR,消防中心,火灾自动报警控制柜,27,湿式报警系统,P,P,P,压力开关,水流指示器,至喷淋泵,2,水喷淋灭火系统,双电源切换箱,消防泵远程控制原理图,（3）排烟风机、正压送风机、送风机的控制 现场手动控制 原理同消防泵、喷淋泵。消防中心控制,排烟风机电控柜,排烟风机1,排烟风机2,NR,双电源切换箱,手动控制自动控制,排烟风机电控柜,排烟风机1,排烟风机2,N
39、R,双电源切换箱,消防中心,火灾自动报警控制柜,27,消防中心控制各类风机原理图,风机,自动,手动,停止,2KA,1SB,2SB,KM,KM,KH,HB,HG,KM,KM,2KA,1KA,1KA,KM,KH,QF,消防中心控制风机控制风机启动信号风机停止信号中间继电器,风机控制风机启动信号风机停止信号,至消防中心,L1 L2 L3,单台防排烟风机控制电路图,1KA,N,2.生活水泵、潜污泵的控制（1）利用水池水位的高低控制泵的起、停 生活水泵：低水位启动、高水位停止。,生活水泵电控箱,屋顶水箱,水泵,2,2,至水池,至各用户,液位控制器,电源,生活水泵控制原理图,潜污泵：高水位启动、低水位停止
40、。,潜污泵电控箱,潜污泵,电源,引至室外排水管道,集水坑,液位控制器,潜污泵控制原理图,工程中常用的液位控制器有：浮球开关、干簧管液位器,潜污泵,（2）利用管网压力的变化控制泵的起、停,电控箱,水泵,空压机,P,气压水罐,至水池,气压给水装置的控制原理图,变频调速装置,水泵,至本楼层用户,至本楼层用户,至本楼层用户,压力表,压力开关,接室外管网或水箱,变频调速给水装置原理图,注：生活水泵、潜污泵、新风机组、空调机组等设备的控制可以通过楼宇自控系统进行控制。即：建筑设备自动化系统。,至用户,第5章 低压配电线路 建筑物低压配电线路的设计主要是：配电导线的选择、配电线路的敷设。本章重点：掌握低压配
41、电导线的选择方法。了解建筑物内低压配电线路的敷设方式。1.配线选择一.低压配电导线种类,电线类,硬电线软电线护套线（BVV系列）阻燃线（ZR-系列）,塑料绝缘（BV系列）橡皮绝缘（BX系列）,塑料绝缘（BVR系列）橡皮绝缘（BXR系列）,低压配电 导线,电缆类,室内用电缆（VV系列、YJV系列）室外用电缆（VV22系列、YJV22系列）阻燃电缆（ZR-系列）耐火电缆（NH-系列）分支电缆,母线槽类,低压配电导线的种类,空气绝缘型密集型,二.导线类型的选择 总体原则：放射式配电中，小电流选用电线类、大电流选用电缆类。树干式配电线路选用母线或分支电缆类。三.导线截面积的选择 选择原则：按照允许载流
42、量、允许电压损失、机械强度三个方面综合考虑。,1.按允许载流量选择导线截面积允许载流量：导线中允许长期通过的额定电流。允许载流量取决于三个主要因素：导线截面积:导线截面积越大，允许载流量越大。环境温度:环境温度越高，同一导线的允许载流量下降。散热程度:导线散热程度的好坏与敷设方式（明、暗）、管子的材质（塑料、钢）、管径大小等因素有关。,聚氯乙稀绝缘电线穿钢管敷设的载流量（A）,聚氯乙稀绝缘电线穿塑料管敷设的载流量（A）,聚氯乙烯绝缘电线明敷设的载流量（A）,线路计算电流、断路器额定电流、导线长期允许载流量之间的配接关系：I线路计算电流I断路器定额电流I导线允许载流量,abcabcabcabc,
43、DPN16A/1P,DPNvigi16A/2P,C65N20A/4P,INT10063A/4P,WL1BV2x2.5P16CC,WX1BV3x2.5P20FC,WL2BV2x2.5P16CC,WL3BV2x2.5P16CC,WL4BV2x2.5P16CC,WX2BV3x2.5P20FC,WX3BV5x4P25FC,WX4BV5x4P25FC,照明照明照明照明,单相插座单相插座三相插座三相插座,Pe=18KWKc=0.8Cos=0.85Pjs=14.4KWIjs=27.3A,WL1-BV5x10-P40-WC/FC,C65N-32A/4P,2.按允许电压损失选择导线截面积 允许电压损失：动力设备
44、用电的电压损失：5%以内。照明设备用电的电压损失：+5-2.5%以内。工程中，应该控制末端插座或设备至配电箱、配电箱至配电房、配电房至变压器的距离。当距离较长时，可适当放宽导线截面积。,3.按机械强度要求选择导线截面积 室外架空线路有此要求，室内配电线路中。一般不考虑此要求。小结：室内低压配电线路中，通常情况下，都是按照允许载流量选择导线截面积，允许电压降作为校验。消防线路的导线选择应优先考虑选用阻燃（ZR-）电线、电缆，或耐火电缆（NH-）,2.电气竖井与配电小间 当建筑物内垂直方向需要敷设的线路较多、或导线截面积较大时，应设置电气竖井。当同一楼层的配电箱、柜较多时，应设置配电小间。在较大型
45、的建筑物中，还要设置弱电竖井和弱电设备小间。,一.电气竖井的位置和数量 位置：靠近负荷中心。数量：一般建筑中有一个强电竖井、一个弱电竖井。大型建筑中可有多个强弱电竖井。,二.配电小间的面积与布置 面积大小：应满足设备布置和操作空间。楼层配电小间的平面布置：,配电小间设备平面布置大样图,配电箱 电缆桥架 母线槽 配电箱,3.垂直干线敷设一.母线敷设二.电缆桥架敷设,桥架主要用来敷设电缆用，可同时敷设很多根电缆。常见于建筑物的垂直竖井内，有多种材质、多种规格的桥架。,4.楼层水平线路敷设一.线槽水平敷设 线槽主要用来敷设电线用，可同时敷设很多根电线。线槽也有多种材质、多种规格。,二.穿管敷设 1.
46、管材的种类 钢管（厚壁钢管）符号：SC或S 电线管（薄壁钢管）符号：TC或T 塑料管 符号：PVC或P多数场合用塑料管，需要屏蔽的场合用金属 管。2.管径 金属管：15、20、25、32、40、50、塑料管：16、20、25、32、40、50、管径的选用：导线填充率3040%。,三.敷设方式“C”为暗敷设，“A”为明敷设。地面内暗敷设，符号：FC 墙内暗敷设，符号：WC 顶板内暗敷设，符号：CC,四.导线标注 导线标注格式：ab（c x d）ef其中：a：回路编号（WL：照明回路；WX：插座回路、WE：应急照明回路、WP：动力回路）b：导线型号 c：导线根数 d：导线截面积（mm2)e：敷设管
47、材及管径 f：敷设部位（FC：地面内暗敷，CC：顶板内敷设）如：WL1-BV（2x2.5）P16-CC；WX2-BV（3x2.5）P20-FC WP5-VV（4x120+1x75）S80-FC,例1：某单相空调2KW,计算线路电流，确定断路器额定电流、选择导线截面积。例2某三相空调5KW，计算线路电流，确定断路器额定电流、选择导线截面积。例3：某三相排烟风机18KW，计算线路电流，确定断路器额定电流、选择导线截面积。,第6章 火灾自动报警系统 火灾自动报警系统由火灾自动报警系统、消防联动控制系统、火灾应急广播系统、消防专用电话系统等组成，是建筑弱电中最重要、最复杂的系统之一。是建筑电气与建筑给
48、排水、建筑环境与设备、建筑学等各个专业之间结合最紧密的系统。教学重点：了解火灾自动报警设备的组成及基本应用。掌握消防设备的联动控制方法。,1.火灾自动报警系统一.火灾形成特点,O,A,B,C,温度,时间,OA段：火灾初始期，产生少量烟雾。AB段：火灾成长期，产生大量烟雾、温度上升很快。BC段：火灾最盛期，产生明火。C以后：火灾衰减期，火逐渐熄灭。,二.火灾探测器 1.探测器分类 依据探测的物理量分类,感烟探测器（烟感）感温探测器（温感）感光探测器（光感）可燃气体探测器,离子式光电式红外光束式,定温式差温式复合式,输入电信号,暗箱,烟雾,电源,输出,光电感烟探测器原理示意图,红外发射机,红外接收
49、机,红外光,烟雾,红外光束感烟探测器原理示意图,依据探测器输出信号的类型分类,开关量型探测器模拟量型探测器智能型探测器,2.探测器类型的选择,根据设置场所的性质选择探测器,3.探测器的数量、布置、安装 探测器数量的确定 N 式中，N：一个探测区域内探测器的数量 S：一个探测区域的面积（m2）A：单个探测器的保护面积（烟感约60m2、温感约3040m2）K：安全系数，一类建筑取0.51，二类建筑取11.2。,S K A,探测器的布置,送风口,回风口,1.5m,探测器装于有集中空调房间的布置,0.6m,0.6m,探测器离墙、梁的距离,灯具,喷淋头,0.3m,0.3m,探测器离灯具、喷淋头的距离,探
50、测器的安装探测器组成：编码底座+探头现阶段的探测器均为无极性、二总线制安装方式：,DC24V,+-,2,DC24V,2,DC24V,探测器的并联使用 同一场所（如会议室、大型办公室等）可以：一个编码底座+多个探头,4.探测器的误报和漏报 误报：没有发生火灾，但探测器输出报警信号。漏报：发生火灾，但探测器未发出报警信号。减少误报、漏报的应从下列方面考虑：探测器安装位置、灵敏度、类型的选择；采用模拟量、智能型探测器取代开关量型探测器（误报率理论上从2%减少为3）；采用人工报警装置作为火灾的确认报警信号。,三.火灾人工报警装置 1.手动报警按纽 设置位置：走廊、楼梯口、大厅等明显位置处。设置数量：任
