一级注册建筑师考试-建筑电气辅导1-课件.ppt

1、一级注册建筑师考试辅导一级注册建筑师考试辅导l建筑电气建筑电气照明与动力照明与动力 照明、供配电、照明、供配电、建筑设备的控制、建筑设备的控制、防雷、防雷、接地接地等。等。通讯与自动控制通讯与自动控制 电话、广播、呼唤信号、电话、广播、呼唤信号、电视系统、空调电视系统、空调自控、火灾报警与消防自控等系统。自控、火灾报警与消防自控等系统。基础知识基础知识一、正弦交流电一、正弦交流电 大小和方向随时间按正弦规律作周期性变化的大小和方向随时间按正弦规律作周期性变化的电动势电动势(e)、电压、电压(u)和电流和电流(i i)。二、交、直流电波形图二、交、直流电波形图直流电直流电交流电交流电三、单相交流

2、电路（电源、中间环节、三、单相交流电路（电源、中间环节、负载负载）1.纯电阻电路纯电阻电路负载由电阻组成的交流电路负载由电阻组成的交流电路（1 1）特点特点 电阻电阻:R=(l l )/S（）相位关系相位关系:电压与电流同相位电压与电流同相位电流与电压关系电流与电压关系:I I=UR/R电功率电功率:电能全部转换成其它形式的能，电能全部转换成其它形式的能，平均值平均值称为称为“有功功率有功功率”。P=URI I（W W）或（）或（kWkW）（2 2）纯电阻电路图示纯电阻电路图示a)电路图电路图b)电流、电压及功率波形图电流、电压及功率波形图c)相量图相量图 2.纯电感电路纯电感电路由感性负载构

3、成的交流电路由感性负载构成的交流电路 （1 1）特点特点 感抗感抗:XL=2 fL=314L（）相位关系相位关系:电压超前电流电压超前电流90电流与电压数值关系电流与电压数值关系:I=UL/XL电功率电功率:电能与磁场能之间的电能与磁场能之间的“吞吐吞吐”交换，交换，其幅值称无功功率其幅值称无功功率“QL”QL=IUL (Var)或或(kVar)P0（2 2）纯电感电路图示纯电感电路图示a)电路图电路图b)电流、电压、功率波形图电流、电压、功率波形图c)相量图相量图QLi u QL 3.纯电容电路纯电容电路由容性负载构成的交流电路由容性负载构成的交流电路 (1)特点特点 容抗：容抗：XC=1/

4、(2fC)=1/3.14C（）相位关系相位关系:电压落后电流电压落后电流90 电流与电压数值关系：电流与电压数值关系：I=UC/XC 电功率电功率:电能与电场能之间的电能与电场能之间的“吞吐吞吐”交交 换，其值称无功功率换，其值称无功功率“QC”QC=IUC(Var)(Var)或或(kVar)(kVar)P0(2)纯电容电路图示纯电容电路图示a)电路图电路图b)电流、电压、功率电流、电压、功率 波形图波形图c)相量图相量图tQCi u Qc4.R、L、C电路图形比较电路图形比较i u QctuiQLQCuii u QLttt i u puipP=uRI5.RLC串联电路串联电路a)电路图电路图

5、b)向量图向量图6.功率关系功率关系6.功率关系功率关系有功功率有功功率 P=IUR (W)或或(kW)无功功率无功功率 Q=IUx (Var)或或(kVar)视在功率视在功率 S=IU (VA)或或(kVA)四、功率因数的提高四、功率因数的提高1.功率因数功率因数COS=PS纯电阻电路纯电阻电路COS=1纯电感电路纯电感电路COS=0纯电容电路纯电容电路COS=0感性负载电路感性负载电路COS=（01）PQS2.提高功率因数的意义提高功率因数的意义可以充分利用电源的容量可以充分利用电源的容量 S=P/COS 降低电路上的电能损失降低电路上的电能损失 I=P/(UCOS/(UCOS)；P=IP

6、=I2 2R Rl l 减少线路上的电压损失减少线路上的电压损失 U=IRU=IRl l 低压用户低压用户 COS0.85 高压用户高压用户 COS0.93.改善功率因数的方法改善功率因数的方法(1)提高自然功率因数法提高自然功率因数法设备设备(2)功率补偿法功率补偿法感性负载两端并联电容器感性负载两端并联电容器a)电路图电路图b)相量图相量图 COS1=IR/IRL;COS2=IR/I五、三相交流电路五、三相交流电路 由三个频率相同，幅值相等，相位互差由三个频率相同，幅值相等，相位互差 120的三个正弦电动势按一定的方式连接起的三个正弦电动势按一定的方式连接起来而成的电源，以及接上负载后形成

7、的三相来而成的电源，以及接上负载后形成的三相电路的统称。电路的统称。1.三相交流电源：三相交流发电机或电力变压器三相交流电源：三相交流发电机或电力变压器2.三相交流电压三相交流电压三相发电机原理示意图三相发电机原理示意图三相交流电压三相交流电压a)波形图波形图b)相量图相量图3.三相交流电压源的联接三相交流电压源的联接(1)电源的星形（电源的星形（Y Y）联接（联接（Ul l =1.732Up p）(2)电源的三角（电源的三角（）联接）联接(Ul=Up p)星形接法星形接法三角形接法三角形接法4.三相交流负载电路三相交流负载电路(1)三相三相不对称不对称负载的星形连接负载的星形连接三相负载的组

8、成三相负载的组成三相不对称负载的星形连接三相不对称负载的星形连接(2)不对称不对称线路特点线路特点1)负载的三个相电压值分别等于电源相电压值；负载的三个相电压值分别等于电源相电压值；2)负载电流的向量和不等于零，负载电流的向量和不等于零，IN=IA+IB+IC IN0;3)N线不得安装熔断器或开关；线不得安装熔断器或开关；4)中性线作用中性线作用 保证负载各相电压分别与电源相电压相等。保证负载各相电压分别与电源相电压相等。第一节第一节 供配电系统供配电系统一、电力系统一、电力系统（一）发电厂（一）发电厂高压输电，减少电能损失高压输电，减少电能损失升压变电所通常与发电厂合建在一起。升压变电所通常

9、与发电厂合建在一起。（二）电力网（二）电力网 1.各种不同等级的电压线路各种不同等级的电压线路等级不同，作用不同；容量不同，距离不同。等级不同，作用不同；容量不同，距离不同。U1KV 称为高压；低电压称为高压；低电压安全电压。安全电压。2.变电所、配电所变电所、配电所变电所变电所接受电能、变换电能电压、分配电能接受电能、变换电能电压、分配电能 配电所配电所接受电能、分配电能接受电能、分配电能变电所变电所升压变电所（与电厂合建）升压变电所（与电厂合建）降压变电所（降压变电所（靠近负荷中心靠近负荷中心）配电所位置：多建于建筑物内部配电所位置：多建于建筑物内部10kv高压电源高压电源（接自电网（接自

10、电网）高压配电所高压配电所（分配）（分配）10kv高压母线高压母线10kv变电所变电所(降压、分配降压、分配)配电线路配电线路小小区区用用户户380/220V配电线路配电线路低压母线低压母线两台变压器附设式变配电所两台变压器附设式变配电所（三）电能用户（三）电能用户照明负荷：照明设备、小功率用电设备（如家用电照明负荷：照明设备、小功率用电设备（如家用电 器）器）电力负荷：大功率用电设备（如电梯）电力负荷：大功率用电设备（如电梯）照明负荷照明负荷照明线路照明线路照明配电箱照明配电箱电力负荷电力负荷电力线路电力线路电力配电箱电力配电箱二、电力负荷分级及供电要求二、电力负荷分级及供电要求电力负荷分级

11、准则；会区分电力负荷等级；电力负荷分级准则；会区分电力负荷等级；不同等级电力负荷的供电要求；不同等级电力负荷的供电要求；应急电源要求。应急电源要求。高层住宅电力负荷分析高层住宅电力负荷分析 I 类高层类高层高度高度50m;层数层数18 II类高层类高层高度高度=2450m；层数；层数=1018生活方面生活方面:客梯、生活水泵、空调机组等；客梯、生活水泵、空调机组等；消防方面：消防梯、消防泵、消烟风机、火灾消防方面：消防梯、消防泵、消烟风机、火灾 报警等；报警等；照明方面：照明方面：应急照明应急照明 三、电压选择和电能质量三、电压选择和电能质量 电压选择电压选择全国供电规则全国供电规则 用电设备

12、容量用电设备容量 供电设备容量供电设备容量 多数大中型民用建筑供电电压选择多数大中型民用建筑供电电压选择 电能质量电能质量频率、电压允许偏差频率、电压允许偏差 电压允许偏差：电压允许偏差：U%=%100UU-UNN第二节第二节 配变电所和自备电源配变电所和自备电源一、变配电设备一、变配电设备二、配变电所位置的选择二、配变电所位置的选择三、配变电所对建筑的要求及设备布置三、配变电所对建筑的要求及设备布置四、柴油发电机房四、柴油发电机房变压器变压器 变压器为电能转换设备，可将交流电由一种等级的电变压器为电能转换设备，可将交流电由一种等级的电压与电流转化为同频率的另一种等级的电压与电流。压与电流转化

13、为同频率的另一种等级的电压与电流。分类：相数不同分类：相数不同单相、三相、多相变压器；单相、三相、多相变压器；作用不同作用不同升压、降压、接地变压器；升压、降压、接地变压器；用途不同用途不同电力、照明、耦合和控制变压器；电力、照明、耦合和控制变压器；冷却方式不同冷却方式不同干式、油浸式变压器。干式、油浸式变压器。1-油枕；2-加油拴；3-低压套管；4-温度计；5-高压套管；6-调压开关；7-油面计；8-吊环；9-散热器；10-油箱；11-固定底座 油浸式电力变压器的基本结构油浸式电力变压器的基本结构环氧树脂浇铸型干式变压器基本结构环氧树脂浇铸型干式变压器基本结构1-铁心；2-铭牌；3-高压侧接

14、头；4-抵压侧接头；5-上部夹件；6-吊耳；7-注意危险标志；8-线圈；9-冷却风道；10-切换用分接头；11-下部夹件；12-固定底座第三节第三节 民用建筑的配电系统民用建筑的配电系统一、配电方式一、配电方式二、配电系统二、配电系统（一）高压配电系统（一）高压配电系统 1.变配电所的数量变配电所的数量 2.变配电所的位置变配电所的位置（二）低压配电系统（二）低压配电系统1.带电导体的系统型式带电导体的系统型式n相相n线制线制相相n相指系统中相线的数目；相指系统中相线的数目；线线n线指系统中通过正常的工作电流的导线数目线指系统中通过正常的工作电流的导线数目L1NLNPEL1L2L3NPEL1L

15、2L3N或PENPE低压配电系统的接地型式低压配电系统的接地型式 TT TNC供电系统供电系统 TN TNS TNCS IT 图图19-17 IT19-17 IT系统系统L1L2L3NPE？相？线制？相？线制三、配电线路三、配电线路（一）室外线路（一）室外线路 1.架空线路架空线路 2.电缆线路电缆线路（二）室内线路（二）室内线路第五节第五节 电气安全和建筑防雷电气安全和建筑防雷一、安全用电一、安全用电 触电事故触电事故电击、电伤电击、电伤1.单相触电单相触电 2.2.两相触电两相触电3.3.跨步电压触电跨步电压触电我国安全电压规定的等级我国安全电压规定的等级 42、36、24、12、6(V)

16、U=RI =12000.01 =12V二、建筑物防雷二、建筑物防雷 雷电的危害雷电的危害 直击雷直击雷机械效应、热效应机械效应、热效应 感应雷感应雷电磁感应、静电感应电磁感应、静电感应 高电位引入高电位引入（一）建筑物的防雷分类（一）建筑物的防雷分类 根据发生雷击事故的可能性和造成的后果，根据发生雷击事故的可能性和造成的后果，我国将建筑物防雷分为以下三类等级：我国将建筑物防雷分为以下三类等级：第一类防雷建筑第一类防雷建筑 第二类防雷建筑第二类防雷建筑 第三类防雷建筑第三类防雷建筑（二）建筑物的防雷保护措施（二）建筑物的防雷保护措施 接闪器接闪器直击雷直击雷防雷装置引下线防雷装置引下线接地装置接

17、地装置感应雷感应雷将建筑物的金属屋顶、房屋中的大型将建筑物的金属屋顶、房屋中的大型 金属物品全部加以良好的接地处理。金属物品全部加以良好的接地处理。高电位引入高电位引入采用地下电缆、加装避雷器等。采用地下电缆、加装避雷器等。接闪器及其保护范围接闪器及其保护范围 接闪器包括避雷针、避雷带、避雷网、金接闪器包括避雷针、避雷带、避雷网、金属屋面、突出屋面的金属烟囱等高出被保护物属屋面、突出屋面的金属烟囱等高出被保护物的与电流直接接触的导体。的与电流直接接触的导体。a-a-曼哈顿区高层曼哈顿区高层 b-b-埃菲尔铁塔埃菲尔铁塔 c-c-俄红场俄红场 d-d-美国国会大厦美国国会大厦 e-e-应县应县塔

18、塔 f-f-石山大塔石山大塔 g-g-波斯宫遗址波斯宫遗址 h-h-北京英东游泳馆北京英东游泳馆单只避雷针的保护范围单只避雷针的保护范围双只避雷针的保护范围双只避雷针的保护范围避雷带避雷带避雷带、避雷网避雷带、避雷网接闪器接闪器避雷针避雷针宜采用圆钢或焊接钢管制成，其直径不应小宜采用圆钢或焊接钢管制成，其直径不应小于下列数值：于下列数值：针长针长1 m以下：以下：圆钢为圆钢为12mm;钢管为钢管为20mm;针长针长12m：圆钢为圆钢为16mm;钢管为钢管为25mm;烟囱上的针：烟囱上的针：圆钢为圆钢为20mm;钢管为钢管为40mm;避雷网避雷网和和避雷带避雷带宜采用圆钢或扁钢，优先采用宜采用圆

19、钢或扁钢，优先采用圆钢。圆钢直径不应小于圆钢。圆钢直径不应小于8mm。扁钢截面不应小于。扁钢截面不应小于48mm2，其厚度不应小于，其厚度不应小于4mm。当烟囱上采用避雷环时，其圆钢直径不应小于当烟囱上采用避雷环时，其圆钢直径不应小于12mm。扁钢截面不应小于。扁钢截面不应小于100mm2，其厚度不应，其厚度不应小于小于4mm。用铁板、铜板、铝板等做屋面的建筑物，利用用铁板、铜板、铝板等做屋面的建筑物，利用屋面做接闪器时，当需要防金属板雷击穿孔，其厚屋面做接闪器时，当需要防金属板雷击穿孔，其厚度不应小于下列数值：度不应小于下列数值：铁板铁板 4mm；铜板铜板 5mm；铝板铝板 7mm。引下线引

20、下线 引下线引下线宜采用圆钢或扁钢，优先采用圆钢。宜采用圆钢或扁钢，优先采用圆钢。圆钢直径不应小于圆钢直径不应小于8mm。扁钢截面不应小于。扁钢截面不应小于48mm2，其厚度不应小于，其厚度不应小于4mm。当烟囱上引下线采用圆钢时，其直径不应小当烟囱上引下线采用圆钢时，其直径不应小于于12mm。扁钢时，其截面不应小于。扁钢时，其截面不应小于100mm2，其厚度不应小于其厚度不应小于4mm。接地装置接地装置 埋于土壤中的埋于土壤中的人工垂直接地装置人工垂直接地装置宜采用角钢、宜采用角钢、钢管或圆钢；埋于土壤中的钢管或圆钢；埋于土壤中的人工水平接地体人工水平接地体宜采用宜采用扁钢或圆钢。圆钢直径不

21、应小于扁钢或圆钢。圆钢直径不应小于10mm，扁钢截面，扁钢截面不应小于不应小于100mm2，其厚度不应小于，其厚度不应小于4mm，角钢厚，角钢厚度不应小于度不应小于4mm，钢管壁厚不应小于，钢管壁厚不应小于3.5mm。防直击雷的人工接地体距建筑物出入口或人行防直击雷的人工接地体距建筑物出入口或人行道道不应小于不应小于3m。当小于。当小于3m时应采取相应保护措施。时应采取相应保护措施。探测器的种类及适用场所探测器的种类及适用场所1 1感烟探测器感烟探测器在火灾初期有阴燃阶段，产生大量的烟和少量的热，很少或没在火灾初期有阴燃阶段，产生大量的烟和少量的热，很少或没有火焰辐射的场所宜选用感烟探测器。但

22、有火焰辐射的场所宜选用感烟探测器。但不宜用于不宜用于在正常情况在正常情况下有下有烟滞留烟滞留，或有，或有大量粉尘大量粉尘、水需要滞留等不利于感烟元件工、水需要滞留等不利于感烟元件工作的场所。作的场所。2 2感温探测器感温探测器是一种对警戒范围内某点周围的温度达到或超过预定值时发生是一种对警戒范围内某点周围的温度达到或超过预定值时发生响应的火灾探测器。适用于相对湿度长期大于响应的火灾探测器。适用于相对湿度长期大于95%95%，可能发生无，可能发生无烟火灾有大量粉尘，正常情况下有烟和蒸汽滞留的厨房、锅炉烟火灾有大量粉尘，正常情况下有烟和蒸汽滞留的厨房、锅炉房、汽车库房等场所。房、汽车库房等场所。3

23、 3可燃气体探测器可燃气体探测器在可燃性气体可能泄漏的危险场所应安装可燃气体探测器。在可燃性气体可能泄漏的危险场所应安装可燃气体探测器。4 4火焰探测器火焰探测器在火灾时有强烈的火焰辐射，需要对火焰做出快速反应的场所在火灾时有强烈的火焰辐射，需要对火焰做出快速反应的场所应安装火焰探测器。应安装火焰探测器。火灾探测器的选择：火灾探测器的选择：办公楼、饭店的客房、可燃气泵站、厨房、办公楼、饭店的客房、可燃气泵站、厨房、锅炉房、发电机房、洗衣房、楼梯间、吸烟锅炉房、发电机房、洗衣房、楼梯间、吸烟室、计算机房、配电室、书库室、计算机房、配电室、书库Intelligent Building 建筑设备自动

24、化系统建筑设备自动化系统(BAS)Building Automation System 办公自动化系统办公自动化系统(OAS)Office Automation System 通讯网络系统通讯网络系统(CNS)Communication Network System建筑设备自动化系统建筑设备自动化系统(BAS)将建筑物或建筑群内的电力、照明、空调、给排将建筑物或建筑群内的电力、照明、空调、给排水、防灾、保安、车库管理等设备或系统，以集中监水、防灾、保安、车库管理等设备或系统，以集中监视、控制和管理为目的，构成综合系统。视、控制和管理为目的，构成综合系统。办公自动化系统办公自动化系统(OAS)办

25、公自动化系统是应用计算机技术、通讯技术、办公自动化系统是应用计算机技术、通讯技术、多媒体技术和行为科学等先进技术，使人们的部分多媒体技术和行为科学等先进技术，使人们的部分办公业务借助于各种办公设备，并由这些办公设备办公业务借助于各种办公设备，并由这些办公设备与办公人员构成服务于某种办公目标的人机信息系与办公人员构成服务于某种办公目标的人机信息系统。统。通讯网络系统通讯网络系统(CNS)它是楼内的语音、数据、图像传输的基础，同它是楼内的语音、数据、图像传输的基础，同时与外部通讯网络（如公用电话网、综合业务数字时与外部通讯网络（如公用电话网、综合业务数字网、计算机互联网、数据通讯网及卫星通讯网）相

26、网、计算机互联网、数据通讯网及卫星通讯网）相联，确保信息畅通。联，确保信息畅通。综合布线系统是把三大要素综合布线系统是把三大要素BASBAS、OASOAS、CNSCNS有有机地联系在一起，以实现信息、数据、图像等的快机地联系在一起，以实现信息、数据、图像等的快速传递，是智能建筑三大支柱之间不可缺少的传输速传递，是智能建筑三大支柱之间不可缺少的传输网络。网络。综合布线系统的特性综合布线系统的特性 1.1.兼容性兼容性 综合布线系统的首要特性是它的兼容性。所谓兼容性是指综合布线系统的首要特性是它的兼容性。所谓兼容性是指其设备或程序可以用于多种系统中的性能。其设备或程序可以用于多种系统中的性能。2.

27、2.开放性开放性 传统的布线方式，用户选定了某种设备，也就选定了与之传统的布线方式，用户选定了某种设备，也就选定了与之相适应的布线方式和传输介质。如果更换另一种设备，那原来相适应的布线方式和传输介质。如果更换另一种设备，那原来的布线系统就要全部更换。这样就增加了很多麻烦和投资。综的布线系统就要全部更换。这样就增加了很多麻烦和投资。综合布线系统由于采用开放式的体系结构，符合多种国际上流行合布线系统由于采用开放式的体系结构，符合多种国际上流行的标准，它几乎对所有著名的厂商都是开放的。的标准，它几乎对所有著名的厂商都是开放的。3.3.灵活性灵活性 综合布线系统，由于所有信息系统皆采用相同的传输介质、

28、综合布线系统，由于所有信息系统皆采用相同的传输介质、物理星形拓扑结构，因此所有信息通道都是通用的。物理星形拓扑结构，因此所有信息通道都是通用的。4.4.可靠性可靠性 系统布线全部采用物理星形拓扑结构，点到点端接，任何系统布线全部采用物理星形拓扑结构，点到点端接，任何一条线路故障均不影响其他线路的运行，同时为线路的运行维一条线路故障均不影响其他线路的运行，同时为线路的运行维护及故障检修提供了极大的方便，从而保障了系统的可靠运行。护及故障检修提供了极大的方便，从而保障了系统的可靠运行。各系统采用相同传输介质，因而可互为备用，提高了备用冗余。各系统采用相同传输介质，因而可互为备用，提高了备用冗余。5

29、.5.经济性经济性 初期投资与性能价格比。在今后的若干年内应保护最初的初期投资与性能价格比。在今后的若干年内应保护最初的投资，即在不增加新的投资情况下，还能保持建筑物的先进性。投资，即在不增加新的投资情况下，还能保持建筑物的先进性。与传统的布线方式相比，综合布线就是一种既具有良好的初期与传统的布线方式相比，综合布线就是一种既具有良好的初期投资特性，又具有很高的性能价格比的高科技产品。投资特性，又具有很高的性能价格比的高科技产品。6.6.先进性先进性 综合布线系统采用光纤与双绞线混布线方式，极为合理地综合布线系统采用光纤与双绞线混布线方式，极为合理地构成一套完整的布线系统。所有布线均采用世界上最

30、新通信标构成一套完整的布线系统。所有布线均采用世界上最新通信标准。准。综合布线方式综合布线方式1.预埋管线布线预埋管线布线采用金属管或采用金属管或PVC塑料管预埋在现浇楼板中。塑料管预埋在现浇楼板中。优点：节省材料，配线简单，技术成熟；优点：节省材料，配线简单，技术成熟；局限性：楼板的厚度可能不够。局限性：楼板的厚度可能不够。该方式只适合用于房间小、信息点少的地方。该方式只适合用于房间小、信息点少的地方。造价：造价：10.00元元m22.地面线槽布线地面线槽布线线槽安装在现浇楼板或建筑找平层中。线槽安装在现浇楼板或建筑找平层中。优点：节省空间、使用美观、出线灵活。优点：节省空间、使用美观、出线

31、灵活。不足之处：局部利用率不高。不足之处：局部利用率不高。适用于办公自动化密度较高的办公建筑。适用于办公自动化密度较高的办公建筑。造价：造价：100.00元元m23.网络地板布线网络地板布线网络地板是基于架空地板方式下发展起来的大网络地板是基于架空地板方式下发展起来的大面积、开放性地板，由三大部分组成：面积、开放性地板，由三大部分组成：网络状阻燃地板；网络状阻燃地板；线路固定压板；线路固定压板；布线路罩。布线路罩。造价：造价：400.00元元800美元美元m24.吊顶内布线吊顶内布线利用吊顶空间，使用线槽进行敷设。利用吊顶空间，使用线槽进行敷设。5.地毯下布线地毯下布线采用厚度薄、性能好的扁带式电缆，直接明敷采用厚度薄、性能好的扁带式电缆，直接明敷在地毯下。在地毯下。优点：施工方便、灵活、在不同空间布线适应性强。优点：施工方便、灵活、在不同空间布线适应性强。但总体造价高，仅用于局部改进。但总体造价高，仅用于局部改进。