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1、建 筑 电 气 西南交通大学机械学院西南交通大学机械学院201220121 第1章 建筑电气系统概述 l建筑电气是以电能、电气设备和电气技术为手段创造、维持与改善室内空间的电、光、热、声环境的一门科学。2 11 建筑电气的含义 l建筑电气，是“建筑电气工程”的简称，是指电气工程技术在建筑中的应用。建筑电气是建筑设备工程中的重要组成部分之一。l建筑电气的基本含义是：建筑物及其附属建筑的各类电气系统的设计与施工以及所用产品、材料与技术的生产和开发的总称。3 l民用建筑电气的基本任务：一是以传输、分配、转换电能为标志，承担实现电能供应、输配、转换和利用；另一个是以传输信号，进行信息交换为标志，承担着
2、实现各类信息的获取、传输、处理、存储、显示和应用。习惯上，前者称之为“强电”，后者称之为“弱电”。从电压等级上划分，强电一般是从电压等级上划分，强电一般是110V以上，而以上，而弱电一般是弱电一般是60V以下。以下。4 强电动力工程动力工程照明工程照明工程变配电工程变配电工程防雷接地工程防雷接地工程及其他用电力工程及其他用电力工程弱弱电电CATVCATV电视与卫星电视电视与卫星电视闭路电视和监控系统闭路电视和监控系统安全防范系统安全防范系统电话通信系统电话通信系统火灾自动报警系统火灾自动报警系统公共广播系统公共广播系统5 l 最近的10年是建筑电气步入高科技领域的10年，不仅原有的配电系统如照
3、明、供电等方面技术不断更新，而且电子技术、自动控制技术与计算机技术也迅速进入到建筑电气设计与施工的范畴，与之相适应的新技术与新产品也正以极快的速度被开发和应用，并且在不断地更新。近年来，由于建筑物向着高层和现代化的方向不断发展，使得在建筑物内部电能应用的种类和范围日益增加和扩大。因此，不仅是目前，今后建筑电气对于整个建筑物建筑功能的发挥、建筑布置和构造的选择、建筑艺术的体现、建筑管理的灵活性以及建筑安全的保证等方面都起着重要的作用。6 12 建筑电气的作用 l根据在建筑中所起作用范围的不同，可将建筑电气设备分为如下几类：l 1创造环境的设备创造环境的设备l 2追求方便性的设备追求方便性的设备
4、l 3增强安全性的设备增强安全性的设备 l 4提高控制性能的设备提高控制性能的设备 7 1创造环境的设备创造环境的设备 l对居住者的直接感受最大的环境因素是光、温湿度、空气和声音等。l(1)创造光环境的设备创造光环境的设备 在人工采光方面，无论是满足人们生理需要为主的视觉照明，还是满足人们心理需要为主的气氛照明，均是采用电气照明装置实现的。8 l(2)创创造造温温湿湿度度环环境境的的设设备备 为使室内温湿度不受外界自然条件的影响，可采用空调设备实现。l(3)(3)创创造造空空气气环环境境的的设设备备 补充新鲜空气，排除臭气、烟气、废气等有害气体，可采用通风换气设备实现。l(4)创造声音环境的设
5、备创造声音环境的设备 可以通过广播系统形成背景音乐，将悦耳的乐曲或所需的音响送入相应的房间、门厅、走廊等建筑空间。9 2追求方便性的设备追求方便性的设备l方便生活和工作是建筑设计的重要目的之一，电气设备是实现这一目的的主要措施。l(1)(1)增增加加居居住住者者和和使使用用者者生生活活和和工工作作方方便便的设施的设施l1)满足生活基本需要的给排水设施l2)电梯l3)保证随时随地使用的各种电插座 10 l(2)(2)缩短信息传递时间的系统缩短信息传递时间的系统l1)满足个人间交换信息用的电话系统l2)满足个别人和群体、多用户间沟通信息的广播系统l3)时间显示器系统l4)用于迅速传递火灾信息的报警
6、系统l5)防盗报警系统l6)计算机网络 11 3增强安全性的设备增强安全性的设备 l 1)保护人身与财产安全的设备，如：自动排烟、自动化灭火设备、消防电梯、事故照明等。l 2)提高设备和系统本身可靠性的设备，如：备用电源的自投、过电流、欠电压、接地等多种保护方式等。12 4提高控制性能的设备提高控制性能的设备 l增设提高控制性能和管理性能的设备，可以使建筑物的使用寿命延长，并使各项费用降低。具有这样性能的设备是各种局部自动控制系统。如消火栓消防泵自动灭火系统、自动空调系统等。13 l当前建筑大楼设置的计算机管理系统已得到越来越多的应用，国外正在开发的“钥匙住宅”就是这种系统的高级阶段。只要用“
7、钥匙”启动计算机系统，就可以对建筑物内的全部设备和系统随时进行监测、控制和调节，使之处于最佳运行状态，而使建筑物达到维持功能、延长寿命、减少损耗、降低费用等效果。14 l 综上可见，建筑电气不仅是建筑物综上可见，建筑电气不仅是建筑物内必要和重要的组成部分之一，而且其内必要和重要的组成部分之一，而且其作用和地位日益增强和提高，因而应引作用和地位日益增强和提高，因而应引起建筑设计人员越来越多的重视。起建筑设计人员越来越多的重视。15 1.3 建筑与建筑电气的关系 l建筑与建筑电气的关系由建筑电气系统的类型、作用和基本组成所决定。16 一、建筑电气系统的基本组成一、建筑电气系统的基本组成 l各类建筑
8、电气系统虽然作用各不相同，但它们一般都是由用用电电设设备备、配配电电线线路路、控控制和保护设备制和保护设备三大基本部分所组成。l 用用电电设设备备如照明灯具、家用电器、电动机、电视机、电话、喇叭等，种类繁多，作用各异，分别体现出各类系统的功能特点。l 配电线路配电线路用于传输电能和讯号。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。17 l控制和保护设备控制和保护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。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，如变配电室，共用电视天线系统前端控制室，消防中心控制室等。这
9、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。18 二、建筑与建筑电气的关系二、建筑与建筑电气的关系 l建筑电气系统各组成部分具有不同特点，形成了与建筑的不同关系，分别体现在对建筑的功能和规模，建筑的布置和构造，建筑的管理和安全各方面产生不同的影响。19 l用电设备的主要特点是鲜明的功能性。用电设备的主要特点是鲜明的功能性。建筑的等级、功能和规模常有用电设备的类型、数量和容量来体现。用电设备常布置在建筑内的明显位置，故其光、色、型、体及布置方式，常应和建筑的整体艺术性相协调。20 l配电线路的主要特点是功能上的单一性配电线路的主要特点是功能上的单一性和布置上的分散性。和布置上的分散性。
10、其作用都是传输电能或讯号。线路的布置一般只有放射式、树干式和混合式三类。但线路的布置却十分分散，在整个建筑内纵横上下穿越，和很多建筑构件交叉。为便于大量导线的敷设，常设置一定尺寸的电缆沟和电缆井，有时可利用吊顶或楼板的空心敷设线路等。因而配电线路对建筑的布置和构造有很大的影响。21 l控制和保护等设备的主要特点是功能上控制和保护等设备的主要特点是功能上的方便性和可靠性，布置上的集中性的方便性和可靠性，布置上的集中性。因而这类设备性能的好坏，对于整个建筑物管理是否方便，使用是否安全具有直接影响。为便于维护管理，常将这类设备集中安装在经常有人值班的控制室等专门房间内。22 1.41.4建筑电气工程
11、图基本知识建筑电气工程图基本知识一、建筑电气工程图概述一、建筑电气工程图概述建筑电气工程图建筑电气工程图是用于工程建设的电气图，是用于工程建设的电气图，它是建筑电气工程安装施工的主要依据，也是电它是建筑电气工程安装施工的主要依据，也是电气安装工程预算计价的主要依据。气安装工程预算计价的主要依据。建筑电气工程图建筑电气工程图必须按照国家制订和颁布的必须按照国家制订和颁布的电气制图标准来绘制。电气制图标准来绘制。1.1.电气图的表达形式电气图的表达形式国标国标GB 6988GB 6988电气制图电气制图规定电气图的表规定电气图的表达形式分为达形式分为4 4种：种：23 （1 1）图）图图是用图示法
12、的各种表达形式的统称。图是用图示法的各种表达形式的统称。图示法的常见表达形式为：图示法的常见表达形式为：投影法投影法:建筑施工图采用的是投影法建筑施工图采用的是投影法图形符号图形符号:各种施工图中的各类表格各种施工图中的各类表格表格表格:电气施工图中的设备采用的是图形法电气施工图中的设备采用的是图形法（2 2）简图）简图简图是简图是“用图形符号、带注释的围框或简用图形符号、带注释的围框或简化外形表示系统或设备中各组成部分之间相互化外形表示系统或设备中各组成部分之间相互关系及其连接关系的一种图。在不致引起混淆关系及其连接关系的一种图。在不致引起混淆时，简图也可简称为时，简图也可简称为“图图”。2
13、4 应该说明的是，应该说明的是，“简图简图”是技术术语，简图是技术术语，简图是电气图的主要表达形式。是电气图的主要表达形式。在电气图中的大多数图种，如系统图、电路在电气图中的大多数图种，如系统图、电路图和接线图等都属于简图。图和接线图等都属于简图。（3 3）表图）表图 表图是表示两个以上变量之间关系的一种图。表图是表示两个以上变量之间关系的一种图。表图所表示的内容和方法都不同于简图。例表图所表示的内容和方法都不同于简图。例如经常碰到的电流波形图、电压时序图都属于表如经常碰到的电流波形图、电压时序图都属于表图之列。图之列。（4 4）表格）表格25 表格是表格是“把数据按纵横排列的一种表达形把数据
14、按纵横排列的一种表达形式，用以说明系统、成套装置或设备中各组成式，用以说明系统、成套装置或设备中各组成部分的相互关系或连接关系，或者用以提供工部分的相互关系或连接关系，或者用以提供工作参数。作参数。表格也可简称表格也可简称“表表”。表格可以作为图的。表格可以作为图的补充，也可以用来代替某种图。补充，也可以用来代替某种图。例如例如主要设备材料表、接线表等。主要设备材料表、接线表等。2.2.电气图的种类及用途电气图的种类及用途(1)(1)种类种类GB 6988GB 6988电气制图电气制图规定电气图的种类经规定电气图的种类经过综合和统一，按照用途划分为过综合和统一，按照用途划分为1515种。即：种
15、。即：26 数据单、数据单、系统图或框图、系统图或框图、功能图、功能图、逻辑图、逻辑图、功能表图、功能表图、电路图、电路图、等效电路图、等效电路图、端子功能图、端子功能图、程序图、程序图、设备元件表、设备元件表、接线图或接线表、接线图或接线表、单元接线图或单元接线表、单元接线图或单元接线表、互连接线图或互连接线表；互连接线图或互连接线表；位置简图或位置图、位置简图或位置图、端子接线图或端子接线表。端子接线图或端子接线表。后来又增加电缆配置图或电缆配置表，故现在后来又增加电缆配置图或电缆配置表，故现在实际分为实际分为1616种。种。建筑电气工程中常见的只是其中的部分种类。建筑电气工程中常见的只是
16、其中的部分种类。27 (2)(2)系统图或框图系统图或框图用符号或带注释的框概略表示系统或分系统用符号或带注释的框概略表示系统或分系统的基本组成、相互关系及其主要特征的一种简图。的基本组成、相互关系及其主要特征的一种简图。其用途是：其用途是：为进一步绘制其他种类的电气图为进一步绘制其他种类的电气图或编制详细的技术文件提供依据；供操作和维修或编制详细的技术文件提供依据；供操作和维修时参考。时参考。系统图的规模有大有小，一个变配电所的系系统图的规模有大有小，一个变配电所的系图规模一般都比较大，一个住宅楼的系统图就比图规模一般都比较大，一个住宅楼的系统图就比较简单。较简单。如下页图是某住宅楼照明配电
17、系统图。如下页图是某住宅楼照明配电系统图。从系统图中所表达的内容，可以了解到从系统图中所表达的内容，可以了解到A A栋栋2 2单单28 29 2 2元元3 3层楼的电度表箱共有层楼的电度表箱共有2 2户，电表箱的户，电表箱的进线为进线为3 3相相5 5线，其中的线，其中的L1L1（A A）相与电度）相与电度表连接，经过表连接，经过1 1个个40 A40 A的漏电保护自动开的漏电保护自动开关再通过关再通过3 3根根(相线相线L1L1、零线、零线N N和接地保护和接地保护线线PE)1OmmPE)1Omm2 2的的BVBV型号导线进入户内，户内型号导线进入户内，户内也有一个配电箱，又分成也有一个配电
18、箱，又分成5 5个回路经自动个回路经自动开关向用户的电气设备配电。开关向用户的电气设备配电。(3)(3)位置简图或位置图位置简图或位置图 表示成套装置、设备或装置中各个项表示成套装置、设备或装置中各个项目的位置的一种简图或图。目的位置的一种简图或图。位置简图是用图形符号绘制的图。位置简图是用图形符号绘制的图。30 其作用是表示其作用是表示一个区域或一个建筑物内成套一个区域或一个建筑物内成套电气装置中的元件和连接布线。电气装置中的元件和连接布线。而位置图则是而位置图则是用投影法绘制的图，根据描述用投影法绘制的图，根据描述对象的不同，它可以用来表示一个地理区域、一对象的不同，它可以用来表示一个地理
19、区域、一个建筑物或一个设备中的各个项目的位置。个建筑物或一个设备中的各个项目的位置。在建筑电气工程中所常见的在建筑电气工程中所常见的“照明平面布置图照明平面布置图”或或“动力平面布置图动力平面布置图”等均属于位置简图或位置图。等均属于位置简图或位置图。例如下页图例如下页图就是某住户照明配电平面布置图。就是某住户照明配电平面布置图。照明配电平面布置图中所表达下列内容：照明配电平面布置图中所表达下列内容：用户的配电情况，用户的配电情况，灯具、开关、插座的安装位置情况灯具、开关、插座的安装位置情况31 32 配电导线的走向等配电导线的走向等平面布置图能反映安装位置，但不能反映安平面布置图能反映安装位
20、置，但不能反映安装高度，安装高度一般通过说明或文字标注进行装高度，安装高度一般通过说明或文字标注进行了解，还需了解建筑结构，因导线的走向和布置了解，还需了解建筑结构，因导线的走向和布置与建筑结构密切相关。与建筑结构密切相关。平面布置图的识读方法是课程的重点之一，平面布置图的识读方法是课程的重点之一，将在后面详细介绍。将在后面详细介绍。(4)(4)电路图电路图用图形符号按工作顺序排列，表述电路、设用图形符号按工作顺序排列，表述电路、设备或成套装置的基本组成和连接关系，不考虑其备或成套装置的基本组成和连接关系，不考虑其实际位置的一种简图。实际位置的一种简图。33 作用是：作用是：理解电路、设备或成
21、套装置及其理解电路、设备或成套装置及其组成部分的工作原理；分析和计算电路特性；组成部分的工作原理；分析和计算电路特性；为测试和寻找故障提供信息；作为编制接线图为测试和寻找故障提供信息；作为编制接线图的依据。的依据。电路图形式如下页。在建筑电气工程中，电路图形式如下页。在建筑电气工程中，这种电路图常用于说明某种设备的控制原理。这种电路图常用于说明某种设备的控制原理。3.3.电气图用图形符号电气图用图形符号图形符号是用于电气图或其他文件中表示图形符号是用于电气图或其他文件中表示一个设备或概念的一种图形、记号或符号，是一个设备或概念的一种图形、记号或符号，是电气技术领域中最基本的工程语言。电气技术领
22、域中最基本的工程语言。简图主要是用图形符号绘制的，因此，对简图主要是用图形符号绘制的，因此，对于图形符号，我们不仅要熟悉它，还要熟练地于图形符号，我们不仅要熟悉它，还要熟练地应用它。应用它。34 35 二、建筑电气工程图的特点二、建筑电气工程图的特点建筑电气工程图是建筑电气工程进行安装施建筑电气工程图是建筑电气工程进行安装施工和确定工程造价的主要依据之一，它具有电气工和确定工程造价的主要依据之一，它具有电气图共有的特点。图共有的特点。1.1.建筑电气工程图大多是采用统一的图形符建筑电气工程图大多是采用统一的图形符号并加注文字符号绘制出来的，属于简图之列。号并加注文字符号绘制出来的，属于简图之列。2.2.图中的任何电路都必须构成其闭合回路。图中的任何电路都必须构成其闭合回路。3.3.电路中的电气设备、元件等，彼此之间都电路中的电气设备、元件等，彼此之间都是通过导线将其连接起来构成一个整体的。是通过导线将其连接起来构成一个整体的。4 4、建筑电气施工是与主体工程和其它安装、建筑电气施工是与主体工程和其它安装工程相互配合的，故建筑电气施工图不能与其它工程相互配合的，故建筑电气施工图不能与其它施工图发生冲突施工图发生冲突36