一级注册建筑师考试复习建 筑 电 气.docx
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一级注册建筑师考试复习建筑电气
建筑电气
第一章民用建筑的配电系统
一、电力系统的构成
电力系统是一个包括发电、输电、变配电、用户的完整的工作系统。
35～220KV
电源电力网用电单位
（水力、火力、核电厂）（输配电）（6KV,10KV,3.5KV,380/220V）
二、供电系统配电方式有：
（高、低压系统均同）
放射式、树干式、环式、链式
a、放射式：
电源到负荷，一一对应，供电可靠，但造价高。
①重要负荷，重要单位（学校、部队等专线）
消防电梯、消除泵、喷淋泵等重要的消防负荷。
②较大负荷：
如冷冻机组等空调负荷
b、树干式供电
主干线→次干线→分支线象树干分杈一样。
c、环式：
每一供电点都有两个电源，任一处损坏，都能保证其余设备正常运行。
d、链式：
象串冰糖葫芦一样，但规范规定环链设备不宜超过5台（为了保证供电可靠性）。
三、负荷分类
《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92
总原则：
用电负荷根据建筑物的重要性或用电设备对供电可靠性的要求分为三级。
①建筑物的消防用电设备（含消防电梯）、应急照明、屋顶停机坪等专用信号灯等，应首先明确建筑的防火类别，属一类防火建筑的为一级负荷，属二类防火建筑的为二级负荷。
见GB50045-95（高规）
②防范报警、保安监视系统、巡视系统及值班照明、警卫照明、障碍标志灯等应与主体建筑中最高等级的用电负荷相同。
③重要单位的电话机房的电源为一级负荷，其交流电源的负荷等级应与该建筑工程中最高等级的用电负荷相同。
四、各级负荷对电源及供电要求
GB50052-95
a、一级负荷应由两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源不应同时受到损坏。
b、特别重要的一级负荷，除上述两电源外，还应增设应急电源，并严禁将其它负荷接入应急供电系统。
c、二级负荷的供电系统，宜由两回线路供电
（注意“两个电源”与“两回线路”的区别）
两个电源：
城市电网+柴油机
城市电网+EPS（消防部门认可）
城市电网+UPS
城市电网+专网（部队、铁路专线）
五、变电所设置原则
JGJ/T16-92
1、根据国家主管部门的有关规定，用户用电设备安装容量在250kw或需用变压器容量在160kv·A以上者应以高压方式供电，用电设备容量在250kw或需用变压器容量在160kv·A以下者，应以低压方式供电。
2、一般按每占地2km2或按总建筑面积4×105㎡设置一个10kv配电所。
3、高层或大型民用建筑内，宜设室内变电所或户内成套变电所。
六、变电所位置选择
GB50053-94
两“接近”、两“方便”面、四“不应”
两“接近”：
接近负荷中心、接近电源侧
两“方便”：
进出线方便、设备运输方便
四“不应”：
不应设在有剧烈振动或高温的场所
不应设在厕所、浴室或其它经常积水场所的正下方
不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方
不应设在地势低洼和可能积水的场所
七、建筑物内设置变压器应注意的问题
国内现代建筑物朝着大型、超大型、高层、超高层、密集、超密集趋向发展，以及城市地价升值，使得独立式、附式变电所已不能适应新形势，从而建筑物内10kv变电所，在建筑电气领域中很快发展起来。
建筑物内变电所的建筑设计与电气设备造型有密切关系：
干式变压器
难燃变压器
可燃油变压器
设置场所
一类、二类建筑内均可
二类或低于二类建筑内
耐火等级大于三、四级其它建筑物内
位置要求
不宜设在地下室最底层，当仅有一层时，应采取适当抬高该地面等防水措施。
二类建筑中，应设在首层靠外墙部位或地下室，且不应设在人员密集场所的上、下方，贴邻或出口两旁，并应采取相应防火和排油措施。
在无特殊防火要求的多层建筑中，装有可燃性油的电气设备配电所可设置在底层靠外墙部位，但不应设在人员密集场所的上方、下方、贴邻或疏散出口两旁。
设备布置
不带可燃性油的高、低压配电装置和非油浸的电力变压器，可设置在同一房间内。
室内变电所的每台油量为100kg及以上的三相变压器，应设在单独的变压器室内。
室内变电所的每台油量为100kg及以上的三相变压器，应设在单独的变压器室内。
八、柴油发电机组
选址：
1、考虑到发电机组的进风、排风、排烟的要求，机房宜设在首层，如机房设在地下一层时，至少要有一面靠外墙，且最好是在建筑物的背面，以便于处理设备的进出口、通风口和排烟。
2、出风口面积应为散热器面积的1.5倍，机房要有足够的新风补充，进风口的面积庆为散热器面积的1.8倍，若空气的进、出风口的面积不能满足要求时，需采用机械通风并进行风量计量（暖通专业）。
3、排烟消声
排烟管路应单独引出，因排烟口温度纸在600℃左右，故排烟管要采取隔热措施，以减少散热和降低噪音，当管子穿墙时应加套管。
九、线路敷设
I、线缆类型：
区别：
1、低卤绝缘电缆与高卤绝缘电缆
绝缘电缆异体的工作温度为70℃，发生火灾时，高卤绝缘电缆会产生大量酸性有毒气体，防火有低毒性要求时，不宜用高卤绝缘电缆（GB50217-94）。
高温（60℃以上）、低温（-20℃以下）的环境不宜用高卤绝缘电缆，100℃以上高温环境，宜采用矿物绝缘电缆。
2、耐火电缆与阻燃电缆
阻燃电缆的特点是在线缆因电气火灾或被燃烧着火时，火焰的蔓延是在限定的范围以内，即不会延燃而扩大。
耐火电缆，除具有不延燃特性外，还必须具有燃烧的情况下保持一定时间可继续安全运行。
II、电缆敷设要求
总则：
GB50217-94
1、在隧道、沟、浅槽、竖井、夹层等封闭式电缆通道中，不得含有可能影响环境温升持续超过5℃的供热管路，有重要回路电缆时，严禁含有易燃气体或易燃液体的管道。
2、电缆及其管、沟穿过不同区域之间的墙、板孔洞处，应以非燃性材料严密堵塞，见强条P2-3-6。
3、电缆沟在进入建筑物处应设防火墙（GB50054-95）
4、在竖井中，宜每隔约7m设置阻火隔层。
消防负荷用电设备的配电线路敷设要求：
（GB50045-95）
1、当采用暗敷设进，应敷设在不燃烧体结构内，且保护层厚度不宜小于30mm。
2、当采用明敷设时，应采用金属管或金属线槽上涂防火涂料保护。
3、当采用绝缘和护套为不延燃材料的电缆时，可不穿金属管保护，但应敷设在电缆井内。
4、建筑高度不超过100m的高层建筑，其电缆井应每隔2～3层在楼板处用相当于楼板耐火极限的不燃烧体作防火分隔；建筑物高度超过100m的高层建筑，应在每层楼板处用相当于楼板耐火极限的不燃烧体作防火分隔。
十、用电负荷（电用设备）
（一）电梯工程动力用电
低速电梯：
额定速度在1m/s以下为低速电梯
中速电梯：
额定速度在1～2m/s为中速电梯
超高速电梯：
额定速度在4m/s以上为超高速电梯
消防电梯：
消防电梯的行驶速度，应按以首层到顶层的运行时间不超过60s计算确定。
高层建筑的电梯，应符合下列防灾系统的设置标准：
GB50045-95
1、电梯井应独立设置，井内严禁敷设可燃气体和甲、乙、丙类液体管道，并不应敷设与电梯无关的电缆、电线等。
2、消防电梯轿厢内应设专用电话，并应在首层设供消防队员专用的操作按钮。
3、消防电梯动力与控制电缆、电线应采取防水措施。
4、火灾发生时，应能控制电梯全部停于首层（GB50116-98）。
电梯可选择功能有：
停平层功能
消防功能
音响及背景音乐功能
监视摄像功能
自动返首层功能
电梯运行状态模拟盘及电梯自身故障或出现异常状态的操纵盘宜设量在消防控制中心。
（二）水泵房（锅炉房、空调机房）动力用电
功率较大，采取放射式，供电方式，火灾时将其电源切除。
消防设备（消防泵、喷淋泵、防排烟风机等）供电要求：
1、火灾时能控制消防设备的启、停，并显示其工作状态。
2、应能手动直接控制。
（三）电气照明
1、名词解释
a、发光强度（I）cd（坎德拉）
坎德拉是一光源在给定方向上发光强度，它是用以描述发光体空间发光强度的分布。
1（cd）=1（lm）/球面度（sr）
b、光通量：
（lm）
流明用来描述发光体发出光量多少的单位。
光源不断向四周辐射光能，在单位时间内通过某一面积的光能。
c、照度：
lx=lm/㎡（勒克斯）
光源发生的光通量不可能全部被物体表面所接收，光照射在物体上，在物体表面单位面积上接收的光通量。
d、亮度：
nt=cd/㎡
e、显色性：
看物体真实性的程度
光源照射到物体上，如果物体颜色不失真，其显色性好。
如果失真则显色性差。
f、色温
光源的色温与光的颜色有关系，低色温暖色调，高色温冷色调。
g、光效
光源的发光效率是指光源发生的光通量和该光源所消耗的功率之比。
η=F/P（lm/w）
h、光源寿命
光源的有效寿命是指光通量下降到初始光通的70%时所点燃的时间。
i、照度均匀度：
工作面上照度的均匀性
2、光源
电气照明光源分两大类：
①热辐射光源：
发光效率低、寿命短、显色性好、白炽灯、卤钨灯、低压卤钨灯
②气体放电光源：
光效高、寿命长、显色性较差
a、低压气体放电灯：
荧光灯、低压钠灯
b、高压气体放电灯：
高压泵灯、高压钠灯、荧光灯
③HED灯：
发光二极管
3、几种关系
a、照度与色温的关系
光色舒适感与照度水平的关系
低照度低色湿，高照度高色温。
见图
举例：
高照度场所宜采用冷色光感到舒适，低照度时感到昏暗、阴沉、寒冷；低照度场所宜采用低色温光源，高照度则感到燥热。
b、显色性与效率
光源的显色性高往往效率不高，如白炽灯
应根据不同场所对显色性要求不同来选择光源。
举例：
能分辨安全色即可路灯：
高压钠灯做为路灯、高效、寿命长
商场、办公室：
强调真实性、荧光灯
舞台灯光不仅讲究真实性，还需夸大性：
如“眼神灯”
因此在选择光源时应当兼顾显色性和效率两个指标，不宜片面追求高显色的光源。
c、灯具布置与照度均匀度的关系
照度的均匀性主要取决于灯具布置和灯具本身光分布特性，灯具的距高比不得大于最大允许值，以保证照度的均匀性。
对称布灯：
=距高比（由灯具厂家给出）
非对称布灯（线光源）两个距高比
GBJ99-86（列为强条）
7.2.2学校用房工作面的照度均匀度不应低于0.7。
7.2.3黑板面上的照度均匀度不应低于0.7。
GB50034-2004
4.2.1公共建筑的工作房间和工业建筑作业区域内的一般照明照度均匀度，不应小于0.7，而作业面邻近周围的照度均匀度不应小于0.5。
4.2.2房间或场所内的通道和其他非作业区域的一般照明的照度值不宜低于作业区域一般照明照度值的1/3。
4.2.3在有彩电转播要求的体育场馆，其它摄像方向上的照明应符合下列要求。
（1）场地垂直照度最小值与最大值之比不宜小于0.4。
（2）场地平均垂直照度与平均水平照度之比不宜小于0.25。
（3）场地水平照度最小值与最大值之比不宜小于0.5。
（4）观众席前排的垂直照度不宜小于场地垂直照度的0.25。
4、限制眩光
眩光是随光源亮度的增高和光源同眼睛构成的立体角加大而加重，同时又随光源与视线的夹角增大及背景亮度的增高而减弱。
控制眩光的方法有：
①直接限制光源亮度或采用透光材料减弱眩光
例如：
格栅式荧光灯：
格栅作用是减少眩光并形成类似天空光的模式。
在选择格栅荧光灯时应注意：
（i）由于格栅的保护角对灯具效率影响极大，灯具的效率低于50%者不宜采用，应优选大格栅（抛物线格片）格栅灯具，密格栅灯具由于效率极低，目前逐渐被淘汰。
（ii）灯具内反射罩尽量采用镜面反射，以提高灯具效率而节能。
②用灯具保护角控制眩光，并保证灯具的一定悬挂高度。
③灯具与工作桌面垂直排列
光线大部分来自非干扰区，光幕反射小，可见度高。
④布置灯具时，应尽量保证照度的均匀性，见设计部分。
⑤顶棚反射比要偏高
反射比：
0.7，70%反射回来，30%被吸收或透过
顶棚的反射比要高达0.7～0.8，因为眩光是随着背景亮度的增高而减弱。
地面、墙面的反射比要低，否则会对眼睛产生不舒适的眩光。
5、照度计算
①利用系数法
②单位面积功率法
方法一：
光源
灯具出光口工作面
由灯具效率决定配光决定
（光源灯具选型）
（由设计决定）
方法二：
照明的功率密度=
6、照明种类（GB50034-2004）
重点介绍应急明明：
1、仍需坚持工作的场所：
消防控制室、消防水泵房、防烟排烟机房、配电室和自备发电机房、电话总机房以及发生火灾时仍需坚持工作的其它房间的应急照明，仍应保证正常照明的照度。
2、疏散标志：
出口处设出口标志。
在转角处及不大于20m设疏散标志。
3、疏散照明：
不小于0.5lx
设于人员密集场所、走道、前室等处。
详见设计部分。
十一、安全防雷与保护接地
1、安全防护措施
①规范中变电所所需求的各种安全距离。
②对于人必须接触的用电设施，规范规定了外壳防护等组。
GB4208-93
标称电压超过交流25V容易被触及的裙带电体必须设置遮护物或外置。
其防护等级不应低于《外壳防护等级分类》的IP2X级。
IPXX：
第一个特征数字：
防止人接触或靠近带电部件以及接触外壳内的活动部件，并防止外界固体物质进入设备。
第二个特征数字：
防止外壳内的设备受侵入的水的危害。
数值
第一个特征数字
第二个特征数字
0
无防护
无防护
1
防止大于50mm固体进入
防水滴
2
防止大于12mm固体进入
倾斜达150时防水滴
3
防止大于2.5mm固体进入
防淋水
4
防止大于1mm固体进入
防溅水
5
防尘
防喷水
6
密封防尘
防海浪
7
防浸水
8
防潜水
③潮湿场所的安全防护
场所区域
0区
1区
2区
3区
电气设备保护等级
（不低于）
IPX7
IPX5
IPX4（公共浴池IPX5）
IPX1（公共浴池IPX5）
允许装设的电气设备
只允许采用专用于浴缸的电器
只允许使用标称电压不超过12V的安全超低压的用电设备
其安全电源设于区外
只可装设
电热水器
只中装设电热水器及II类灯具
可装设插座，但应符合下列条件之一
采用隔离变压器供电
采用安全超低压（<50V）供电
采用动作电流不大于30mA。
动作时间不超过0.1s的漏电保护电器。
不允许装设的电气设备
不允许装设接线盒，开关及辅助设备
不允许装设接线盒、开关及辅助设备，但采用绝缘软线的线控开头时例外
不允许装设接线盒、开关及辅助设备，但采用绝缘软线的线控开关时例外
④接地故障保护措施
当三相负荷不平衡时，零线N带电，设备外壳与火线、零线相碰，会漏电，对人造成危害，外壳应有单独的接地，不应与零线相连，所以采用TN-S或TN-C-S，TT系统。
第一个字母：
T——电源侧中性点接地
I——电源侧中性点不接地
第二个字母：
N——用电设备外壳通过一根线到变压器中性点
T——用电设备外壳直接接地
有以下几种接地保护方式：
TN-S（TN-C-S）、TT、IT
⑤总等电位联接
采用接地故障保护时，在建筑物内应将下列导电体作总等电位联接。
a、PE、PEN干线
b、电气装置接地板的接地干线
c、建筑物内的水管、煤气管、采暖和空调管道等金属管道
d、条件许可的建筑物金属构件等，导电体等，电位联结中金属管道连接处应可靠地连通导电。
⑥局部等电位：
在局部范围内将人体可同时触及的有可能同时出现危险电位差的不同导电部分再做一次联结，如卫生间局部等电位。
⑦凡低于2.4m的灯具，必须加PE线
当灯具距地面高度小于2.4m时，灯具的可接近裸露导体必须接地（PE）或接零（PEN）可靠，并应有专用接地螺栓，且有标识。
⑧在人行道等人员来往密集场所安装的落地式灯具，无围栏防护，安装高度距地面2.5m以上。
⑨设漏电保护
2、防雷
雷电流一般在80KA～150KA，我们一般采取①分流；②均压；③屏蔽；④降低接地电阻等方法来消除雷电反击。
防直击雷：
避雷网+引下线→分流作用
防侧击雷：
均压环
防雷类别
避雷网网格尺寸
引下线距离
接地电阻
防侧击雷
一类
≤5×5
≤6×4
≤12m
≤10Ω
>30m
二类
≤10×10
≤12×8
≤18m
≤10Ω
>45m
三类
≤20×20
≤24×16
≤25m
≤30Ω
>60m
电气消防
探测→报警→联动
一、探测
1、典型火灾过程
燃烧初期温度变化不大，但产生大量的烟气，到明火阶段，温度发生了很大变化。
2、探测器的选择
各种类型探测器对燃烧过程中火灾信息不同。
感烟探测器——将燃烧气体与烟雾作为主要采集参数
感温探测器——将温度变化作为主要采集参数
火焰探测器——将火焰光作为主要采集参数
因此不同建筑及功能，发生火灾特点不同，所选择的探测器不同。
一般原则：
（1）火灾初期有限燃阶段，产生大量的烟和少量的热，很少或没有火焰辐射，应适用感烟探测器。
（2）火灾发展迅速，产生大量热、烟和火焰辐射，可适用感温探测器，感烟探测器，火焰探测或组合。
（3）火灾发展迅速，有强烈的火焰辐射和少量的烟、热，应适用火焰探测器。
（4）火灾形成特征不可预料，可进行模拟试验，根据试验结果选择探测器。
综上，所选择的探测器不能拒报，也不能误报。
3、探测器的布置原则
详见GB50116-98
火灾探测器的设置部位应与保护对象的等级相适应，火灾探测器的设置应符合国家现行有关标准、规范的规定。
二、报警
1、火灾应急广播
a、民用建筑内扬声器应设置在走道和大厅等公共场所。
b、火灾应急广播与公共广播可以合用，但在发生火灾时，应能在消防控制室将火灾疏散层的扬声器和公共广播扩音机强制转入火灾应急广播状态。
2、火灾警报装置
a、未设火灾应急广播的火灾自动报警系统，应设置火灾警报装置。
b、每个防火分区至少应设一个火灾警报装置，其位置宜设在各楼层走道靠近楼梯出口处。
3、消防专用电话
a、消防专用电话网络应为独立的消防通信系统。
b、消防控制室应设置消防专用电话总机119。
c、重要设备房应设置消防专用电话分机。
d、设有手动火灾报警按钮、消火栓按钮等处宜设置电话塞孔。
e、消防电梯轿厢内应设专用电话。
4、手动报警按钮
a、每个防火分区应至少设置一个手动火灾报警按钮。
b、手动火灾报警按钮宜设置在公共活动场所的出入口处。
三、联动
四、消防控制室
a、消防控制室的门应向疏散方向开启，且入口处应设置明显的标志。
b、消防控制室周围不应布置电磁干扰较强及其他影响消防控制室设备工作的设备用房。
有线电视系统
一、有线电视分类
1、共用天线电视系统：
它是以接收开路信号为主的小型系统。
2、有线电视邻频系统：
它适合于大、中、小系统。
二、有线电视系统的主要设备
①天线及天线放大器
a、天线是将空间接收到的电磁波转换成在传输线中传输的射频电流或电压，它是天线电波进入电缆电视系统的大门，它将电视信号馈给前端，然后进行处理和传输。
b、天线放大器：
提高弱电信号接收的情况下系统输出信号的信噪比。
②前端设备
③天线传输设备
我们可以将电缆电视分配系统看成一个树枝状结构，电缆系统的干线，支线和进户线分别相当于树干、树枝和小枝，干线、专线需要的放大站（内设放大器干线放大器称为干线放大器。
）
④分配系统
一个中小型内部可能有几个至十几个放大器，而在一个大型系统中放大器的数目可达几千个，分配系统内的放大器称为分配放大器。
分配系统的主要任务是：
a、将信号均可地分配给各用户电视机，并使各用户端得到适合的电平、以发挥电视机的最佳性能，获得较好的图像质量。
b、各用户端之间具有良好的相互隔离作用，使之互不影响。
闭路电视系统设计
有线电视系统的信号大部分来自开路信号，例如卫星广播信号，电视开路广播信号等，而闭路电视系统的所有信号来自系统自身，中间没有开路环节，它主要用于工业、交通、商业、金融、医疗、卫生、军事及安全保卫等领域，是现代化管理、监测、控制的重要手段之一。
1、一般摄像机的监视距离可按25~40m选定。
2、摄像机应安装在监视目标附近不易受外界损伤的地方，安装高度：
室内以2.5~5m为宜，室外以3.5~10m为宜。
3、电梯轿厢的摄像机应安装在电梯操作器对角处的轿厢顶端，摄像机的光轴与电梯的两面壁成450角。
4、监控室
a、监控室宜选择在建筑物首层，且周围环境较安静，噪声较小的场所，有条件时应与消防控制室，广播通讯等回房相邻近。
b、不应将监控室设置在厕所、浴室、锅炉房、变配电室、热力交换站等相邻部位和上下相对应的房间。
c、监控室宜采用防静电架空活动地板，架空高度不宜小于20cm。
d、监控室面积不宜小于15m2。
呼叫信号及公共显示装置
1、医院呼应信号
一般护士站设总控台，总控制台可与各区内各病床直接对话，病人呼叫时、病房门外的房控制器灯也同时闪亮，每个终端都要备一个手持送话器。
框图
2、旅馆呼应信号
3、住宅应信号
对讲系统
4、残疾人卫生间呼应系统
5、老人住宅宾馆呼应信号系统
6、车库管理信号
①车场入口管制：
应设有读卡器、入口挡车口、入口权限识别。
②车场出口管制：
应设盲读卡器、出口挡车器、出口权限识别
在车库入口及主口入的车道两侧墙上，距地1m的位置，均应预留传感器及门控制器的接线盒和穿线管，并将管线引至车库管理室。
③中央收费系统：
车场入口及出口处设有管理室，内设有管理用计算机。
④保安防盗：
在车场的进出口、车场内通道口应设置摄像机。
电话与结构化布线系统
电话机房
1、电话站的位置应满足安全适用，外界各类干扰、进出线方便、电话机房设在二层及附近层、蓄电池及配线可设在首层或地下一层。
2、机房设备的电源负荷等级应与建筑工程中消防设备负荷等级相同。
结构化布线系统
结构线布线系统宜划分为6个子系统。
且每个子系统均可视为各自为独立的单元组，任一子系统更改时，不会影响到其它的子系统。
1、工作区子系统
2、水平配线子系统：
配线电缆长度不应超过90m
3、垂直配线子系统：
大对数电缆≤90m
电缆：
≤500m
4、设备间子系统
5、管理子系统
6、建筑群子系统：
光缆≤1500m
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