建筑設(shè)備第二版

1、建筑設(shè)備工程 第2版書名：建筑設(shè)備工程 第2版書號：978-7-111-54597-2 張東放 主編出版社：機械工業(yè)出版社目錄1.建筑電氣系統(tǒng)的作用及分類2.建筑供配電系統(tǒng)5.施工現(xiàn)場臨時用電3.建筑電氣照明系統(tǒng)4.安全用電與建筑防雷6.電氣照明系統(tǒng)施工圖7.建筑弱電系統(tǒng)8.建筑電氣系統(tǒng)的安裝 建筑電氣是以電能、電氣設(shè)備和電氣技術(shù)為手段，創(chuàng)造、維持與改善室內(nèi)外空間的電、光、熱、聲等環(huán)境，以利于提高人們的生活、工作和學(xué)習(xí)質(zhì)量。 創(chuàng)造良好舒適環(huán)境 。1）創(chuàng)造良好視覺光環(huán)境 2）創(chuàng)造舒適溫濕度環(huán)境 3）創(chuàng)造空氣環(huán)境的設(shè)備 4）創(chuàng)造聲音環(huán)境 方便使用 。 加快信息傳遞 。 增強人身安全保護 。 提高設(shè)

2、備控制性能 。4.1.1 建筑電氣系統(tǒng)作用4.1建筑電氣系統(tǒng)的作用及分類 建筑電氣系統(tǒng)一般由用電設(shè)備、供配電線路、控制和保護裝置三大基本部分組成。 1. 建筑的供配電系統(tǒng)（1）電能產(chǎn)生、輸送和分配 1）發(fā)電廠 2）電能輸送 3）電能用戶 電力系統(tǒng)組成示意圖 4.1建筑電氣系統(tǒng)的作用及分類4.1.2 建筑電氣系統(tǒng)的分類4.1建筑電氣系統(tǒng)的作用及分類發(fā)電廠高壓供電線路戶外變壓器輸入電壓6kV高壓配電房低壓配電房變壓器輸出電壓380V/220V4.1建筑電氣系統(tǒng)的作用及分類相線：俗稱火線。分為A、B、C三相。有電流流經(jīng)。零線：又稱中線、中性線。作用：使流經(jīng)三相的電流相等。地線：作用保護接地。三相四線

3、制：三根相線+中線（沒有地線）三相五線制：三根相線+零線+地線線電壓：相線與零線之間的電壓差。相電壓：相線之間的電壓差。民用建筑中，常常是用6kV/10kV引入，經(jīng)變壓器轉(zhuǎn)為0.22kV/0.38kV。我國電力工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)頻率為50Hz，220V。有一些國家的電力標(biāo)準(zhǔn)為110V，如日本。 （2）電力系統(tǒng)的電壓和頻率1）電壓等級：我國規(guī)定交流電網(wǎng)的額定電壓等級有：220V、380V、3kV、6kV、10kV、35kV、110kV、220 kV等。2）各種電壓等級的適用范圍：高壓多用于遠(yuǎn)距離輸送電能，三相四線制低壓供電采用380/220v； 3）額定電壓和頻率：我國規(guī)定使用的工頻交流電頻率為50Hz，

4、線/相電壓為380/220V。 小范圍民用建筑設(shè)施的供電，只需要設(shè)一個簡單的降壓變電室（所），把電源進線610kV經(jīng)過降壓變壓器直接變?yōu)榈蛪?80/220V三相四線制。大型民用建筑設(shè)施的供電，一般電壓選為610kV，經(jīng)過高壓配電所，再用幾路高壓配電線將電能分別送到各建筑物變電所，降為380/220V電壓供給用電設(shè)備工作使用。（3）民用建筑供電系統(tǒng)4.1建筑電氣系統(tǒng)的作用及分類（4）電力負(fù)荷的分類 2. 電氣照明系統(tǒng)（1）建筑電氣照明系統(tǒng)組成 電氣系統(tǒng)照明系統(tǒng)一級負(fù)荷二級負(fù)荷三級負(fù)荷兩路市電引入，或使用發(fā)電機。不中斷供電，或中斷后能夠迅速恢復(fù)。無特殊要求指光能的產(chǎn)生、傳播、分配(反射、折射和透射

5、)和消耗吸收系統(tǒng)。 指電能的產(chǎn)生、輸送、分配、控制和消耗使用的整個系統(tǒng)4.1建筑電氣系統(tǒng)的作用及分類4.1建筑電氣系統(tǒng)的作用及分類（2）建筑照明系統(tǒng)的分類 正常照明 事故照明 警衛(wèi)值班照明 障礙照明 彩燈和裝飾照明3. 建筑動力系統(tǒng)（1）電動機的種類及其在公共建筑中的應(yīng)用 電動機分類交 流 電 動 機直 流 電 動 機同 步電動機異 步 電 動 機他 勵 式直流電動機自勵式直流電動機籠式異步電動機繞線轉(zhuǎn)子電動機串勵式并勵式復(fù)勵式異步電動機構(gòu)造簡單、價格便宜、啟動方便，在建筑動力系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。 4.1建筑電氣系統(tǒng)的作用及分類（2）異步電動機的啟動 指電動機從接通電源開始轉(zhuǎn)動，到轉(zhuǎn)速增至額定

6、轉(zhuǎn)速這個過程稱啟動過程。啟動電流短暫過載（37倍正常電流）。 （3）異步電動機的啟動方法 1）籠型異步電動機的啟動 籠式電動機的啟動全 壓 啟 動（直接啟動）降 壓 啟 動定子繞組串電阻自耦變壓器星三角轉(zhuǎn)換2）繞線式轉(zhuǎn)子電動機 繞線轉(zhuǎn)子異步電動機啟動時，轉(zhuǎn)子電路中可串入頻敏電阻器或啟動變阻器。電動機啟動必須有過載（熱繼電器）、欠電壓和短路保護。4.1建筑電氣系統(tǒng)的作用及分類4. 建筑弱電系統(tǒng)以毫安(mA)為計量單位的稱為弱電系統(tǒng)。建筑弱電系統(tǒng)主要進行信息的傳遞和交換。主要包括：（1）火災(zāi)自功報警與消防聯(lián)動系統(tǒng) 火災(zāi)發(fā)生但還未成災(zāi)之前發(fā)出報警，及時采取一定補救措施。（2）通訊系統(tǒng)目的是傳遞信息。

7、通信技術(shù)向數(shù)字化、綜合化、智能化、寬帶化、個人化和標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展。 （3）建筑廣播系統(tǒng)大型建筑內(nèi)部，為滿足緊急通知、業(yè)務(wù)性報告和播放服務(wù)性背景音樂等需要設(shè)置的聲音系統(tǒng)。（4）智能化系統(tǒng)將建筑、通信、計算機網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控等方面的先進技術(shù)融合、集成為最優(yōu)化的整體。4.1建筑電氣系統(tǒng)的作用及分類1.計算負(fù)荷根據(jù)計算負(fù)荷選擇導(dǎo)線、電纜及控制保護電器。方法有需要系數(shù)法、二項式系數(shù)法、單位面積估算法、利用系數(shù)法等。2.需要系數(shù)法計算負(fù)荷（1）設(shè)備的容量1）設(shè)備的額定功率：每臺用電設(shè)備的銘牌上都標(biāo)有“額定功率”（一般指有功功率kW）。2）用電設(shè)備的工作制： 4.2 建筑供配電系統(tǒng)4.2.1 用電負(fù)荷的計算長期連續(xù)工

8、作制短時運行工作制（豆?jié){機）斷續(xù)運行工作制 （電梯/電焊機）：負(fù)荷暫載率 3）設(shè)備容量的確定 (額定功率轉(zhuǎn)化設(shè)備容量） 對長期連續(xù)工作制和短時運行工作制的用電設(shè)備，設(shè)備容量就是銘牌上的額定功率； 對重復(fù)短時斷續(xù)工作制（斷續(xù)周期工作制）的用電設(shè)備，設(shè)備容量就是將設(shè)備在某一負(fù)荷持續(xù)率的銘牌容量“統(tǒng)一等效”換算到一個規(guī)定的負(fù)荷持續(xù)率下的功率。電焊機及電焊裝置的設(shè)備容量：統(tǒng)一換算到 100，其設(shè)備容量的換算公式為 起重吊車電動機：要求統(tǒng)換算到 25，換算見下式4.2 建筑供配電系統(tǒng)各種照明設(shè)備的設(shè)備容量純電阻負(fù)載白熾燈、碘鎢燈的設(shè)備容量是指燈泡上標(biāo)出的額定功率；對有鎮(zhèn)流器的氣體放電光源，必須考慮鎮(zhèn)流器

9、中的功率損失。對高壓水銀燈應(yīng)其設(shè)備容量應(yīng)為燈泡額定功率的1.1倍；對金屬鹵化物燈其設(shè)備容量應(yīng)為燈泡額定功率的1.1倍；對熒光燈其設(shè)備容量為燈管額定功率的1.2倍。下列用電設(shè)備在進行負(fù)荷計算時，不列入設(shè)備容量之內(nèi)：備用生活水泵、備用電熱水器、備用空調(diào)制冷設(shè)備及其他備用設(shè)備；消防水泵、專用消防梯及消防狀態(tài)下才使用的送風(fēng)機、排煙機等，以及在非正常狀態(tài)下投入使用的電氣設(shè)備；當(dāng)夏季有吸收式制冷的空調(diào)系統(tǒng)，而冬季則利用鍋爐取暖時，在后者容量小于前者情況下的鍋爐設(shè)備。4.2 建筑供配電系統(tǒng)（2）計算負(fù)荷 的計算 1）需要系數(shù) 見教材表432）有功計算負(fù)荷 3）無功計算負(fù)荷 4）視在計算負(fù)荷 或（3）計算電流

10、 4.2 建筑供配電系統(tǒng)（4）用電設(shè)備計算負(fù)荷計算步驟 4.2 建筑供配電系統(tǒng)3.單位面積估算法4.2 建筑供配電系統(tǒng)1.刀開關(guān) 1）開啟式負(fù)荷開關(guān) 常見型號有HKl型和HK2型，其額定電流有5A、10A、15A、30A、60A，按極數(shù)分為二極開關(guān)和三極開關(guān)。 2）封閉式負(fù)荷開關(guān) 鐵殼蓋的型號有HH3型、HH4型、HH10型、HH11型等系列，HH10型的額定電流有10A、15A、20A、30A、60A、100A，HH11型的額定電流有100A、200A、300A、400A，鐵殼閘極數(shù)一般為三極。4.2.2 電氣設(shè)備及其選擇4.2 建筑供配電系統(tǒng)2.低壓斷路器 低壓斷路器型號的表示接通和分?jǐn)嚯?/p>

11、路的正常工作電流。短路保護過載保護（1）萬能式斷路器一般用于變壓器400V側(cè)出線總開關(guān)、母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)或大容量饋線開關(guān)和大型電動機控制開關(guān)。4.2 建筑供配電系統(tǒng)（2）塑殼式斷路器（3）微型斷路器建筑電氣終端配電裝置中最廣泛的一種終端保護電器。一般用于配電饋線控制和保護、小型配電變壓器的低壓側(cè)出線總開關(guān)，動力配電終端控制和保護及住宅配電終端控制和保護，也可用于各種生產(chǎn)機械的電源開關(guān)。主要區(qū)別：分段能力不同：萬能式分段能力較高，微型最差。安裝位置不同：微型用于負(fù)載端；塑殼作為配電電器在，在線路中間位置。萬能式作為主斷路器（電源端總開關(guān)）。外形尺寸相差較大：微型小，萬能式較大。4.2 建筑供配電系統(tǒng)

12、低壓斷路器（自動空氣開關(guān)）的選擇：1）額定電壓 的選擇：低壓斷路器的額定電壓 應(yīng)大于線路的工作電壓；2）額定電流 的選擇：低壓斷路器的額定電流 應(yīng)大于或等于線路中的計算電流 ；3）開關(guān)的斷流能力 ：低壓斷路器的斷流能力是切斷的短路電流的能力，其斷流能力應(yīng)大于或等于線路中的短路電流；4）脫扣器的動作整定電流 ：對于采用熱脫扣器和復(fù)式脫扣器的自動空氣開關(guān)，其脫扣器的動作整定電流可按以下情況選擇：熱脫扣器的動作整定電流 1.1 ；電磁脫扣器的動作整定電流 1.35 ； 是線路中出現(xiàn)的尖峰電流，對于電動機來說，尖峰電流是電動機的起動電流。4.2 建筑供配電系統(tǒng)3. 剩余電流（漏電）斷路器4.2 建筑供

13、配電系統(tǒng)下列場所宜裝設(shè)剩余電流保護器：連接移動電氣設(shè)備的線路；潮濕場所；高溫場所；有水蒸氣的場所；有震動的場所；為確保人身安全，民用建筑中下列配電線路或設(shè)備終端線路處，應(yīng)裝設(shè)剩余電流保護器且動作與跳閘：(1)民用建筑的低壓進線處，并應(yīng)根據(jù)用戶條件確定其動作于跳閘或動作于報警信號；(2)客房的插座，以及住宅、辦公、學(xué)校、實驗室、幼兒園、敬老院、醫(yī)院病房、福利院、美容院、游泳池、浴池、廚房、臥室等插座回路；(3)室外照明，廣告照明燈室外電氣設(shè)施及室外地面電熱融雪、水下照明等；(4)醫(yī)療用浴缸，按摩理療等康復(fù)設(shè)施；(5)夜間用電設(shè)備，工作電壓超過150V的配電線路；(6)裝有隔離變壓器的二次側(cè)電壓超

14、過30V的配電線路；(7)TT系統(tǒng)供電的用電設(shè)備。1）瓷插式熔斷器 瓷座的動觸頭兩端接熔絲，其熔體的額定電流規(guī)格有0.5A、1A、2A、3A、5A、7A、10A、15A、20A、25A、30A、35A、40A、45A、50A、60A、70A、75A、80A、100A，熔斷器的額定電流的規(guī)格有5A、10A、15A、20A、30A、60A、100A等。2）螺旋式熔斷器 其熔絲裝在熔管內(nèi)，熔絲熔斷時其電弧不與外部空氣接觸，熔斷器的額定電流規(guī)格有15A、60A、100A 三種。4.低壓熔斷器4.2 建筑供配電系統(tǒng)3）封閉式熔斷器 它有而高溫的密封保護管（纖維管），內(nèi)裝熔片。當(dāng)熔片熔化時，密封管內(nèi)氣壓很

15、高能起滅弧作用，還能避免相間短路，常作為大容量負(fù)載的短路保護。4）有填料封閉式熔斷器 它有限流作用及較大的極限分?jǐn)嗄芰Γ晒軆?nèi)填充硅砂，起滅弧作用。 熱繼電器過載保護作用4.2 建筑供配電系統(tǒng)低壓配電房電力電纜大樓敷設(shè)方式埋地電纜溝敷設(shè)電纜溝大地護套管電纜架空敷設(shè)敷設(shè)大地電纜電纜架建筑電氣系統(tǒng)電纜線路4.2.3 配電線路導(dǎo)線截面的選擇4.2 建筑供配電系統(tǒng)4.2 建筑供配電系統(tǒng)電力電纜的型號 電力電纜的線芯分為三芯、四芯、五芯等多種，標(biāo)稱截面主要有4 mm、6 mm、10 mm、16 mm、25 mm、35 mm、50 mm、70 mm、95 mm、120 mm、150 mm、185 mm、2

16、40mm等。35kV及以下電力電纜型號及產(chǎn)品表示方法：用漢語拼音第一個字母的大寫表示絕緣種類、導(dǎo)體材料、內(nèi)護層材料和結(jié)構(gòu)特點。如用Z代表紙、L代表鋁、Q代表鉛、F代表分相、ZR代表阻燃、NH代表耐火。用數(shù)字表示外護層構(gòu)成，有二位數(shù)字。無數(shù)字代表無鎧裝層，無外被層。第一位數(shù)字表示鎧裝，第二位數(shù)字表示外被，如粗鋼絲鎧裝纖維外被表示為41。電纜型號按電纜結(jié)構(gòu)的排列一般依次序為：絕緣材料；導(dǎo)體材料；內(nèi)護層；外護層。電纜產(chǎn)品用型號、額定電壓和規(guī)格表示。其方法是在型號后再加上說明額定電壓、芯數(shù)和標(biāo)稱截面積的阿拉伯?dāng)?shù)字。如VV4210 （350）表示銅芯、聚氯乙稀絕緣、粗鋼線鎧裝、聚氯乙稀護套、額定電壓10

17、kV、3芯、標(biāo)稱截面積50 mm的電力電纜。4.2 建筑供配電系統(tǒng)用于戶外用于戶內(nèi)相較于銅芯載流量低，不耐高溫，較少采用。銅芯塑料絕緣導(dǎo)線如果，標(biāo)注為“BVV”則表示銅芯導(dǎo)線包裹兩層塑料外皮。絕緣導(dǎo)線橡皮絕緣導(dǎo)線塑料絕緣導(dǎo)線銅芯鋁芯BV常用BLV建筑電氣系統(tǒng)導(dǎo)線線路4.2 建筑供配電系統(tǒng)PVC線管金屬線管金屬線槽塑料線槽常用導(dǎo)線截面規(guī)格有：1.0mm、1.5 mm、2.5 mm、4 mm、6 mm、10 mm、16 mm、25 mm、35 mm、50 mm、70 mm、95 mm、120 mm、150 mm、185 mm、240 mm等。4.2 建筑供配電系統(tǒng)導(dǎo)線敷設(shè)方式導(dǎo)線敷設(shè)部位的標(biāo)注序號

18、名稱代號序號名稱代號1穿塑料線槽PR1沿墻敷設(shè)WS2穿焊接鋼管SC2沿天花板敷設(shè)CE3穿電線管MT3暗敷于墻內(nèi)WC4穿聚氯乙烯硬質(zhì)管敷設(shè)PC4暗敷于地板內(nèi)F5穿金屬線槽MR5暗敷于天花板內(nèi)CC4.2 建筑供配電系統(tǒng)導(dǎo)線材料相線數(shù)相線截面中線截面地線截面穿管截面敷設(shè)方式。BV-3X25+1X16,SC32,WC/FBV-2X2.5+1X2.5,MT20,CC/WCBV-3X25+2X16,PR25X12.5,CEBV銅芯導(dǎo)線；3根25mm的相線，1根16mm的導(dǎo)線，穿DN32焊接鋼管，沿墻和地板暗敷。BV銅芯導(dǎo)線；1根2.5mm的相線，1根2.5mm的中線和1根2.5mm的地線，穿DN20的電線

19、管，沿天花和墻暗敷。BV銅芯導(dǎo)線；3根25mm的相線，1根16mm的中線和1根16mm的地線，穿25X12.5mm塑料線槽，沿天花明敷。導(dǎo)線標(biāo)注4.2 建筑供配電系統(tǒng)（1）機械強度滿足最小截面 配電線路導(dǎo)線截面選擇（2）按導(dǎo)線允許載流量選擇 導(dǎo)線允許載流量大小是根據(jù)導(dǎo)線的用途、材料、絕緣種類、允許溫升和表面散熱條件決定的。根據(jù)導(dǎo)線的安全載流量選擇導(dǎo)線截面的原則是：導(dǎo)線的安全載流量要滿足（大于等于）導(dǎo)線計算電流的要求。 4.2 建筑供配電系統(tǒng)（3）按允許電壓損失選擇 為了保證供電質(zhì)量，配電導(dǎo)線上的電壓損失應(yīng)低于其最大允許值。當(dāng)給定的線路輸送電功率P(kW)，送電距離(單程線路長度)L(m)，允許

20、相對電壓損失%就可根據(jù)下面工程計算中的簡化公式計算出相應(yīng)導(dǎo)線截面S(mm2)： 根據(jù)機械強度、允許載流量、允許電壓損失三個方向選擇導(dǎo)線截面積時，應(yīng)取其中最大的截面積作為依據(jù)，再根據(jù)電線的產(chǎn)品目錄中選用等于或稍大于所求的截面積等級的導(dǎo)線。4.2 建筑供配電系統(tǒng)4.2.4 配電變壓器的選用1.三相電力變壓器的結(jié)構(gòu)和符號（1）三相電力變壓器的種類油浸式變壓器環(huán)氧樹脂干式變壓器（2）三相油浸式變壓器的結(jié)構(gòu) （3）三相電力變壓器型號和主要技術(shù)數(shù)據(jù)干式變壓器型號的意義： 4.2 建筑供配電系統(tǒng)油浸變壓器的型號的意義：一次繞組額定電壓 主要技術(shù)數(shù)據(jù)二次繞組額定電壓 變壓器的額定容量 變壓器一次繞組額定電流

21、二次繞組額定電流 變壓器的空載電流 ，變壓器的阻抗電壓變壓器的空載損耗變壓器的短路損耗 4.2 建筑供配電系統(tǒng)2三相電力變壓器額定容量的選擇（1）采用一臺主變壓器供電的電力負(fù)荷變壓器的選擇電力變壓器的額定容量 按電力用戶的計算容量 選擇，即：（2）采用兩臺主變壓器供電的電力用戶變壓器的選擇兩臺主變壓器若采用一用一備的供電方式，每臺主變壓器的額定容量 可按電力用戶的計算容量 選擇，即兩臺主變壓器若采用互為備用的供電方式，每臺主變壓器的額定容量 可按電力用戶的計算容量 的70選擇，即4.2 建筑供配電系統(tǒng)1. 配電箱（盤）/柜建筑配電系統(tǒng)需要各種配電裝置，建筑配電裝置有照明電箱（盤）/柜和動力配電

22、箱（盤）/柜構(gòu)成，建筑供電系統(tǒng)需要將高壓供電變?yōu)榈蛪汗╇姡詽M足建筑配電系統(tǒng)電力負(fù)荷需要。 （1）低壓配電系統(tǒng)的主接線1）低壓配電系統(tǒng)電源的接線方式：低壓配電系統(tǒng)的電源是指為其供電的變電所的電力變壓器，一般分為單電源供電和雙電源供電兩種方式。 4.2.5 配電箱（盤）和變電室4.2 建筑供配電系統(tǒng)2）低壓配電系統(tǒng)的接線方式放射式接線：在每處配電點一般均采用這種方式，放射式接線供電可靠性高，各配電回路之間互不影響，故障停電范圍小。樹干式接線：這種接線方式簡單，配電設(shè)備少。但可靠性差，停電范圍大。鏈?zhǔn)浇泳€：適用電設(shè)備距電源較遠(yuǎn)而彼此相距很近，且用電設(shè)備容量較小的配電場所。鏈?zhǔn)浇泳€配電箱或用電設(shè)備，

23、一般不超過5臺或總?cè)萘坎怀^10kW。（2）低壓配電系統(tǒng)的電壓 動力配電系統(tǒng)的電壓采用380V/220V三相電壓，以滿足三相動力用電設(shè)備的額定電壓。 照明配電系統(tǒng)的電壓采用220V單相電壓，以滿足單相220V照明設(shè)備的需要，照明系統(tǒng)配電干線多采用三相四線制，因此仍需采用380V220V三相電壓供電。4.2 建筑供配電系統(tǒng)（3）低壓配電系統(tǒng)的控制裝置與保護裝置1）控制裝置低壓配電系統(tǒng)的控制裝置指的是各種開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)、空氣自動斷路器等，在配電箱、柜內(nèi)應(yīng)設(shè)置干線總開關(guān)和各分路開關(guān)，以實現(xiàn)對配電線路停、送電控制。2）保護裝置低壓配電系統(tǒng)的保護裝置指的是實現(xiàn)短路保護、過負(fù)荷保護和漏電保護的各種保護電器。 2.變配電室（1）變配電所的基本組成 變配電所的主要設(shè)備有電力變壓器和高、低壓配電裝置。根據(jù)變配電所的布置要求，應(yīng)設(shè)置變壓器室、高壓配電室、低壓配電室，分別安裝電力變壓器、高壓配電裝置、低壓配電裝置。為了值班的需要，還應(yīng)設(shè)置值班室和衛(wèi)生間。4.2 建筑供配電系統(tǒng)（2）變配電所的類型 變配電室按整體結(jié)構(gòu)分為屋內(nèi)式、屋外式和組合式三種形式。 按變電所的位置分為獨立式、附設(shè)式、地下室和戶外桿上或臺上式。 大型公共建筑物，一般可設(shè)置地下變配