高層建筑電氣設計基礎-第一章-概論

高層建筑電氣設計基礎_第一章_概論第一頁，共58頁。高層建筑電氣設計的概況第一章、第十三章高層建筑電氣的強電系統(tǒng)

第二章～第五章、第十一章、第十二章高層建筑電氣的弱電系統(tǒng)

第六章～第十章本課程主要學習內容教材：張九根《高層建筑電氣設計基礎》中國建筑工業(yè)出版社1998年參考書目：馬志溪《建筑電氣工程》化學工業(yè)出版社2006年重點第二頁，共58頁。第一章概論1.1高層建筑的定義和分類什么是“高層建筑”？ 世界高層建筑委員會1972年：將9層及9層以上的建筑。并建議按高度將其分為4類：第一類：9～16層（最高到50m）；第二類：17～25層（最高到75m）；第三類：26～40層（最高到100m）；第四類（超高層）：40層以上（100m以上）。但是：不同國家或地區(qū)根據(jù)其具體情況，綜合建筑類別、材料品種以及防火要求等因素，還有自己的規(guī)定。如對高層建筑起始高度的規(guī)定：美國（22～25m，或7層以上）；日本（11層、31m）；德國（22層）；法國（住宅50m以上，其他28m以上）第三頁，共58頁。我國：關于高層建筑的界限規(guī)定也未完全統(tǒng)一。根據(jù)行業(yè)標準《民用建筑設計通則》（JGJ37—87）、《民用建筑電氣設計規(guī)范》（JGJ/T16—92）、國家標準《高層民用建筑設計防火規(guī)范》（GB50045—95）

規(guī)定：10層及10層以上的住宅建筑（包括底層設置商業(yè)服務網(wǎng)點的住宅）和建筑高度超過24m的其他民用建筑為高層建筑。第四頁，共58頁?！陡邔用裼媒ㄖO計防火規(guī)范》根據(jù)高層建筑的使用性質、火災危險性、疏散和撲救難度等進行防火等級的分類：第五頁，共58頁。臺北101大廈1998年1月動工，主體工程于2003年10月完工。有世界最大且最重的“風阻尼器”，是全世界唯一開放游客觀賞的巨型阻尼器——目前全球最大之阻尼器。還有兩臺世界最高速的電梯，從一樓到89樓，只要39秒的時間。在世界高樓協(xié)會頒發(fā)的證書里，臺北101大樓拿下了“世界高樓”四項指標中的三項世界之最，即“最高建筑物”(508米)、“最高使用樓層”(438米)和“最高屋頂高度”(448米)。第六頁，共58頁。臺北101大廈大樓內使用了光纖和衛(wèi)星網(wǎng)絡連線，每秒的傳輸速率最高可達1Gb。辦公大樓采用全球首創(chuàng)的“訪客發(fā)卡系統(tǒng)”（VAKS）設計有“電梯預叫系統(tǒng)”，可于電梯未到達前，以大樓電梯外的按鈕指定欲到達的樓層，在電梯內不必排隊按鍵。夜間的臺北101外觀會打上燈光，以彩虹七種顏色為主題，每天更換一種顏色，如星期一是紅色、星期二是橙色…等，在特殊的節(jié)日時，會以節(jié)日為主題在外墻以燈光表現(xiàn)特殊的文字或圖形：

2005年4月19日，用燈光打出質能方程E=mc2，慶祝愛因斯坦提出相對論百周年。

2007年6月，為了打進婚禮市場，先后顯示“Marryme？Diana”及“YesIdo”，其中Diana為臺北101董事長陳敏薰小姐的英文名字。第七頁，共58頁。哈利法塔樓－迪拜塔第八頁，共58頁。哈利法塔樓－迪拜塔第九頁，共58頁。哈利法塔樓－迪拜塔高達828米，160層的世界第一高摩天大樓，2010年1月完工。擁有世界最高、最快的“智能型”電梯，一分鐘內就可達到第124層的世界最高室外觀景臺。為配合迪拜塔的驚人建筑數(shù)據(jù)，啟用典禮動用大量特別效果，包括868盞大型閃光燈以及最少50種全計算機控制激光音響效果。耗電堪比一座城空調耗能相當于融化1.25萬噸冰供水系統(tǒng)每天需提供114萬升淡水大樓大約160層用作居住，其余樓層用于各類服務。樓內設有一處大型購物中心、大約1200家商店和至少150家餐館，以及健身房、俱樂部、由意大利頂級設計師喬治·阿瑪尼所設計七星級飯店、辦公室等，可謂功能齊全。第十頁，共58頁。上海環(huán)球金融中心492米，上海帝國大廈381米，紐約第十一頁，共58頁。第十二頁，共58頁。1.2高層建筑電氣設備的特點高層建筑特點：建筑面積大、高度高、功能復雜、建筑設備多、能耗大、管理要求高等。因此：高層建筑的電氣設備有其自身的特點——（1）用電設備種類多（2）用電量大，且負荷密度高（3）供電可靠性要求高（4）電氣系統(tǒng)復雜（5）電氣線路多（6）電氣用房多（7）自動化程度高第十三頁，共58頁。建筑電氣工程的作用：環(huán)境優(yōu)良快捷方便安全可靠控制精良信息綜合使用比喻：建筑體——軀干；強電系統(tǒng)——血管系統(tǒng)；弱電系統(tǒng)——神經(jīng)系統(tǒng)。第十四頁，共58頁。根據(jù)在建筑中所起的作用不同來分類：①創(chuàng)造環(huán)境的設備--如照明設備、空調設備、通風換氣設備、廣播設備等。②追求方便的設備--如電梯、通訊設備等。③增強安全性的設備--如報警、防火、防盜和保安設備等。④提高控制性及經(jīng)濟性的設備--如自動控制設備和電腦管理。建筑電氣設備分類第十五頁，共58頁。根據(jù)建筑電氣設備的專業(yè)屬性來分類：①供配電設備--變壓器、配電屏、發(fā)電設備等。②照明設備--電光源。③動力設備--吊車、攪拌機、水泵、風機、電梯等。④弱電設備--電話、電視、音響、網(wǎng)絡、報警設備等。⑤空調與通風設備--制冷、防排煙、溫濕度控制裝置等。⑥運輸設備--電梯建筑電氣設備分類第十六頁，共58頁。變壓器配電屏強電設備第十七頁，共58頁。配電柜第十八頁，共58頁。發(fā)電機組第十九頁，共58頁。電光源第二十頁，共58頁。風機第二十一頁，共58頁。電梯第二十二頁，共58頁。電梯第二十三頁，共58頁。空調系統(tǒng)第二十四頁，共58頁。電話弱電設備第二十五頁，共58頁?？梢晫χv第二十六頁，共58頁。電視系統(tǒng)第二十七頁，共58頁。音響系統(tǒng)第二十八頁，共58頁。計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)第二十九頁，共58頁。火災報警系統(tǒng)第三十頁，共58頁。1.3建筑電氣設計的基本內容消防聯(lián)動控制系統(tǒng)設計變配電設計廣播音響系統(tǒng)設計安保（安全防范）系統(tǒng)設計照明系統(tǒng)設計動力系統(tǒng)設計安全與防護高層建筑電氣設計有線電視（CATV）設計通訊與網(wǎng)絡系統(tǒng)設計智能建筑自動化系統(tǒng)設計強電系統(tǒng)設計弱電系統(tǒng)設計第三十一頁，共58頁。（1）變配電工程設計主要內容：負荷計算，確定供電電源及電壓，確定變配電所的高低壓主接線方案和變配電所的數(shù)量、容量、位置和結構形式，功率因數(shù)的補償措施，變配電所高低壓開關柜的選型，備用電源的確定等等。（2）防雷、接地與安全強電系統(tǒng)設計第三十二頁，共58頁。（3）照明系統(tǒng)設計主要內容：光源選擇，燈具選擇，燈具平面布置，照度計算，不同功能的建筑和不同功能的房間的照明計算，景觀照明，環(huán)境照明和障礙標志燈的設計，照明配電方式，照明配電設備的選擇與布置，應急照明系統(tǒng)設計等。（4）動力系統(tǒng)設計主要內容：各種機、泵等動力設備的配電，設備的起動、制動和調速方式及自動控制系統(tǒng)等內容。第三十三頁，共58頁。（1）火災報警和消防聯(lián)動控制系統(tǒng)設計主要內容：保護等級和保護范圍的確定、探測器的選擇與布置、報警系統(tǒng)的選擇、消防設備的聯(lián)動控制、火災應急照明與疏散指示標志的設置、消防廣播與消防通信設備的選擇與布置、消防控制室的位置和面積以及設備布置、系統(tǒng)中各種線路的選擇與敷設、消防通道的供電等。弱電系統(tǒng)設計（2）安保（安全防范）系統(tǒng)設計主要內容：門禁系統(tǒng)，防盜報警系統(tǒng)，電子巡更系統(tǒng)，停車場管理系統(tǒng)，閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)的設計與集成。第三十四頁，共58頁。（3）有線電視（CATV）設計主要內容：天線及前端的設計、用戶分配網(wǎng)絡的系統(tǒng)型式確定，用戶終端的位置及安裝，系統(tǒng)電平計算及指標分配，線路敷設，前端機房的位置及布置，供電、防雷與接地等。（4）廣播音響系統(tǒng)設計主要內容：有線廣播系統(tǒng)和多功能立體聲系統(tǒng)的型式確定，信號節(jié)目源的選擇，功放設備容量的選擇，揚聲器的選擇與布置，廣播音響線路的選擇與敷設，廣播音響控制室的位置和面積及其布置，系統(tǒng)供電與接地等。第三十五頁，共58頁。（5）通訊與網(wǎng)絡系統(tǒng)設計主要內容：市話程式的確定，交換機或交接箱容量的確定，配線方式的選擇，分線設備的選擇與布置，線路的選擇與敷設，電話站房的位置和面積以及設備布置，系統(tǒng)供電電源，接地要求等。網(wǎng)絡的構成、分類等基礎知識。主要內容：樓宇自動化系統(tǒng)，通信自動化系統(tǒng)，辦公自動化系統(tǒng)，綜合布線系統(tǒng)和智能化系統(tǒng)集成中心的設計。（6）智能建筑自動化系統(tǒng)的設計第三十六頁，共58頁。三網(wǎng)合一產(chǎn)品結構圖第三十七頁，共58頁。設計內容的表達方式建筑電氣設計以電氣工程圖的方式表達設計內容，

一般包括：系統(tǒng)圖平面圖大樣圖控制圖電氣工程圖一般采用單線圖表示連接關系，用圖例表示設備，用標注進行必要的說明。

第三十八頁，共58頁。建筑電氣工程圖分類(l)系統(tǒng)圖表示出整體電力系統(tǒng)的配電關系或配電方案。系統(tǒng)圖通常用單線條(三相導線是一樣的)表示。系統(tǒng)圖應表示出系統(tǒng)的各個組成部分之間的相互關系，連接方式，以及各組成部分的電器元件和設備及其特性參數(shù)。通過系統(tǒng)圖可以了解工程的全貌和規(guī)模。第三十九頁，共58頁。(2)平面圖它表征了建筑各層的照明、動力、電話等電氣設備的平面位置和線路走向。是安裝電器和敷設支路管線的依據(jù)。平面圖還應標注軸線、尺寸、比例、樓面標高、房間名稱等，以便于圖形校審、編制施工預算

和指導施工。第四十頁，共58頁。(3)大樣圖表示電氣安裝工程中的局部安裝明晰圖，例如舞臺聚光燈安裝大樣圖等。第四十一頁，共58頁。(4)控制原理圖它表示電氣儀表、互感器、繼電器及其它控制回路的接線原理第四十二頁，共58頁。項目批復文件：來源、立項理由、建設性質、規(guī)模、地址及設計范圍與分界線等內容供電范圍總平面圖及供電要求地區(qū)供電可能性當?shù)毓卜涨闆r氣象資料地區(qū)概況涉及自控設計需增加的內容建筑物性質，功能及相應的常規(guī)要求一、基本依據(jù)設計依據(jù)和基礎資料第四十三頁，共58頁。與當?shù)毓╇姴块T簽訂供電合同與電信、閉路電視部門簽訂合同二、簽訂合同第四十四頁，共58頁。GB：中華人民共和國國家標準GBJ：國家工程建設標準JG：建筑工業(yè)標準JGJ：建筑電氣設計技術規(guī)程其他地方、行業(yè)標準、規(guī)程三、基礎資料國家、部、委、地方及行業(yè)制定的相關規(guī)程、規(guī)范及標準。與建筑電氣相關的主要有：第四十五頁，共58頁。施工及驗收方面間接影響設計工作。建設部和質量監(jiān)督、檢驗、檢疫總局聯(lián)合發(fā)布出版——《建筑電氣工程施工質量驗收規(guī)范》GB50303-2002

電氣裝置安裝工程的七個施工及驗收規(guī)范：電纜線路、接地裝置、電梯電氣裝置、低壓電器、1KV及以下配線、電氣照明裝置、電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準。第四十六頁，共58頁。設計手冊——最為必備的工具書設計不同的工程使用不同的專業(yè)對口手冊四、工具性資料標準圖建筑標準設計圖電氣專業(yè)部分是由在此單項設計工作中最有經(jīng)驗的設計院設計、經(jīng)國家級審定、在全國范圍內適用的權威性圖冊。第四十七頁，共58頁。常用綜合圖集是編輯者根據(jù)自身的經(jīng)驗多方收集綜合匯總而成，是十分實用的資料，在工程應用中非常普遍，甚至往往被視為經(jīng)典。

常用資料集、數(shù)據(jù)手冊電氣工程涉及內容廣泛，分門別類的資料及收集某一方面的專項資料，綜合對比尤為重要。

產(chǎn)品設備樣品集任何一項電氣工程設計都離不開設備、器件和材料的選型，為此設計人員必須掌握產(chǎn)品的各種外部及部分內部特性。第四十八頁，共58頁。建筑電氣設計的程序設計過程的三個階段方案設計(可行性研究)主要任務：編制設計說明，包括工程概況、設計范圍說明和各功能子系統(tǒng)說明。初步設計(擴大初步設計)主要任務：對設計方案的補充和進一步說明：編制初步設計說明書、提供初步設計圖紙、提供主要電氣設備表和提供計算書（供內部使用和存檔）。施工圖設計主要任務：提供可作為電氣工程施工的電氣工程圖紙和說明：主要有施工設計說明書、施工圖設計圖紙、主要電氣設備表、計算書（供內部使用和存檔）等。第四十九頁，共58頁。高層建筑電氣的發(fā)展趨勢自動化節(jié)能化信息化智能化

高層建筑電氣技術朝著以微電子技術為主體的、綜合應用和反應最新科技成就的方向發(fā)展。

智能建筑的出現(xiàn)，使建筑電氣（尤其高層）技術成為一門綜合性的應用技術，成為衡量一個國家或地區(qū)經(jīng)濟經(jīng)濟發(fā)展和科技進步的一個重要標志。第五十頁，共58頁。高層建筑的“四化”發(fā)展趨勢將導致：（1）高層建筑電氣設計的要求越來越高，內容越來越多，為適應發(fā)展需要，將會更新及制定出一些新的規(guī)范；（2