建筑电气工程讲稿

建筑设备工程(电气)课件第十一章建筑电气系统概论11.1.建筑电气的基本作用什么是建筑电气?以建筑为平台的建筑物内所有电气系统的总称.建筑电气的作用服务于建筑；服务于建筑物内人们的工作、生活、学习、娱乐、安全等。11.2.建筑电气的分类建筑强电系统建筑弱电系统建筑供配电系统建筑照明系统防雷接地系统火灾自动报警系统安全防范系统建筑设备自动化系统有线电视系统综合布线系统有线广播及扩声系统会议系统第十二章建筑供配电系统12.1.建筑供电系统什么是建筑供电系统？建筑物的变电所、配电房内的电气内容。也就是建筑物的电源部分。负荷分级和供电电源负荷分级：一级负荷：二级负荷：三级负荷：中断供电将造成人身伤亡、重大政治影响、重大经济损失、公共场所秩序的严重混乱等为一级负荷。中断供电将造成较大政治影响、较大经济损失、公共场所秩序混乱者为二级负荷。不属于一、二级的负荷。中断供电将发生爆炸、火灾或严重中毒、影响计算机网络正常工作等的一级负荷称为特别重要的一级负荷。供电电源一级负荷需要两路独立电源供电。特别重要的一级负荷还需要应急电源（自备发电机组）二级负荷需要双回路供电。对于供电困难的地区或负荷较小时，也可以由一回6kv以上的专用架空线路供电。三级负荷对供电电源无特殊要求。一切消防用电设备都属于1或2级负荷，都需要双电源供电，且末端供电。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6.3~10kV110~500kV10~35kV电力系统组成原理图380/220V220/38010～35kv负荷分类电梯、各种泵、各种风机、公共厨房设备等工矿企业的生产机械灯具,插座,空调设备,计算机、电热水器、电饭堡等依据：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电源电压的引入方式0.22/0.38kV低压引入方式10kV高压引入方式35kV高压引入方式主要适用于小型建筑或总用电量较小的建筑。主要适用于总用电量较大的建筑（一般在315kw以上）此外：高压引入的建筑物中通常都有1、2级负荷，因此，通常需要两路（两回线）引入。适用于总用电量大的建筑。12.2.用电负荷的计算单位指标法Pjs=kp·NPjs:有功功率计算值(kW)kp:单位负荷指标(W/m2、kW)N：单位数量建筑类别用电指标（W/m2）建筑类别用电指标（W/m2）公寓30~50医院40~70旅馆40~70高等学校20~40办公40~80中小学12~20商业一般：40~80展览馆50~80大中型：70~130体育40~70演播厅250~500剧场50~80汽车库8~15各类建筑物的用电指标例：某住宅楼共计36户，每户设计功率为8kW，计算该楼的计算负荷。例：某高校教学楼建筑面积为1.5万m2，求该楼的计算负荷（计算有功功率）。Pjs=Kp·N=30x15000=450kWPjs=Kp·N=36x8=288kW（误差太大）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=Kx·PePjs：有功功率计算负荷（KW）；Pe：用电设备的总功率（KW，设备容量）；Kx：需要系数（查表得）按单相配电计算时所连接的基本户数按三相配电计算时所连接的基本户数需要系数通用值推荐值39114120.950.956180.750.808240.660.7010300.580.6512360.500.6014420.480.5516480.470.5518540.450.5021630.430.5024720.410.4525~10075~3000.400.45125~200375~6000.330.35住宅用电负荷需要系数上例：某住宅楼共计36户，每户设计功率为8kW，采用需要系数法计算该楼的计算负荷。Pe=36x8=288kWPjs=Kx·Pe=0.6x288=172.8kW12.3.设备选择导线和电缆的选择导线类型选择的总体原则小电流选电线，大电流选电缆；电线一般选BV导线；电缆一般选YJV电缆。按发热条件选择导线截面积；按允许电压损失选择导线截面积；按机械强度选择导线截面积。#截面（mm2)2根单芯3根单芯4根单芯25°c30°c35°c40°c25°c30°c35°c40°c25°c30°c35°c40°cBV铜芯线1.52019181718171615171615142.52826242325242321232221194.03735333033312927302826246.05047444143413936393735321069656157605754505350474416878277717773696469656157251131071019310195898390858074聚氯乙稀绝缘电线穿钢管敷设的载流量（A）截面（mm2)2根单芯3根单芯4根单芯25°c30°c35°c40°c25°c30°c35°c40°c25°c30°c35°c40°cBV铜芯线1.51716151416151413141312112.52524232122212018201918174.03331292730282624272524226.04341393638363431343230281059565349524946434744413816767268636965615760575450251019589839085807480757165聚氯乙稀绝缘电线穿塑料管敷设的载流量（A）截面（mm2）BV铜芯线25°C30°C35°C40°C1.5252423212.53432302844542403765855524810807571651611110599912514613813012035180170160148聚氯乙烯绝缘电线明敷设的载流量（A）低压电气设备低压隔离开关符号：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路。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。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）测量及指示用。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：宽：600、800、1000;深800、1000;高：2200mm。2200600(800、1000）800（1000）GCL开关柜尺寸12.4.（低压）配电系统配电系统？根据建筑物内所有用电设备负荷（功率）大小、负荷类型、对供电可靠性的要求（重要程度）等因素，确定对各个用电设备（箱、柜）供电的方式。配电系统有低压配电系统和高压配电系统两种，建筑物内部主要为低压配电系统.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12.5.变配电所(室)设计概述变配电所总体设计原则变电所的设计，应根据变电所5～10年的发展规划进行设计，做到远近结合，以近期为主，正确处理近期建设与远期发展的关系，适当考虑扩建的可能。变电所的设计，必须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，结合国情合理地确定设计方案。变电所的设计，必须坚持节约用地的原则。变配电所所址选择要求接近负荷中心；进出线方便；接近电源侧；设备运输方便；不应设在有剧烈振动或高温的场所；不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所，当无法远离时，不应设在污染源盛行风向的下风侧；不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方不应设在有爆炸危险、火灾危险的正上方或正下方不应设在地势低洼和可能积水的场所。变配电所内设备的布置要求油浸变压器外廓与变压器室四壁的最小净距（mm）变压器容量1000KVA及以下1250KVA及以上变压器与后壁、侧壁之间600800变压器与门之间8001000配电屏前、后通道最小宽度（mm）配电屏形式柜后维护通道屏前通道屏后通道抽屉式单排布置18001000双排面对面布置23001000双排背对背布置18001000注：当建筑物墙面遇有柱类局部凸出时，凸出部位的通道宽度可减少200mm。12.6.某大学图书馆供配电设计图纸简介配电干线图第十三章建筑电气照明系统什么是建筑电气照明系统?建筑物中各个功能性房间内的灯具、风扇、开关、插座的数量及平面布置，以及照明配电箱的数量及平面布置。灯具、开关、插座、照明配电箱的配电线路设计。13.1.照明基本知识光通量（F）光源单位时间内向周围空间辐射出去的使人产生光的感觉的能量。单位：流明（lm）白炽灯荧光灯40W普通白炽灯的光通量约为330lm；40W普通荧光灯的光通量约为2200lm；36W高光效荧光灯的光通量约为3900lm。发光强度（I）光源在某一特定方向上，单位立体角内的光通量。单位：坎德拉（cd）ωF照度（E）被照面（工作面）上单位面积接受的光通量。单位：勒克斯（lx）教室照度：300lx以上，走廊照度：50lx以上。光效光源每消耗1W的电功率所发出的流明数。单位：lm/w。显色性光源照射到物体上所显示出来的颜色，与日光下该物体的颜色相比较（日光下为100），称为光源的显色性。色温当一个光源的颜色与完全辐射体（黑体）在某一温度时发生的光色相同时，完全辐射体的温度（°k）就称为此光源的色温。13.2.光源和灯具电光源什么是电光源？将电能转换为光能的设备。电光源种类：热辐射光源、气体放电光源。热辐射光源钨丝真空或惰性气体加入卤素，如溴、碘玻璃罩白炽灯卤钨灯属于第1代光源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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），可提高光效、显色性。属于第2代光源属于第3代光源灯具灯具=电光源+灯罩（控罩器）灯罩的作用重新分配光源发出的光通量。发光强度发光强度θ=0°θ=90°θ=0°θ=90°提高光效改善眩光灯具的分类灯具的分类可以有很多种方式，如: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。照明光源和灯具的选择照明光源的选择房屋功能；周围环境；光源的性能参数；灯具的选择灯具的光学特性；灯具的经济性;灯具的使用环境;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。绿色照明：限制白炽灯的使用；采用紧凑型节能荧光灯取代白炽灯（光效提高7倍，寿命提高10倍）；推荐采用高光效的细管荧光灯（φ16mm、26mm现阶段主要有T5、T8系列灯管，光效比普通荧光灯提高1/3，寿命提高5