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建筑电气工程经典讲解第一节建筑电气的基本作用与分类一、建筑电气的概念利用电工学和电子学的理论与技术，在建筑物内部人为创造并保持理想的环境，以充分发挥建筑物功能的电工、电子设备和系统，统称建筑电气。在一切建筑电气设备和系统中，都是进行着各种电气能量和信号的传送或转换。电能由于具有最容易获得、最方便使用、最为清洁和价格低廉、能量转换方便等一系列优点，所以在一般的民用和工业建筑中，早已把它作为照明、动力和信息传送的主要能源。一、建筑电气的概念近代建筑电气是以电能、电气设备、电气自动化技术为主体的综合性应用技术，它涉及物理学、电磁学、电子学、应用数学等基础理论，是建筑设计工作中最活跃的因素。一方面，建筑电气保证安全可靠供电，利用自动化检测、监控手段，对空调系统、变配电系统、给排水系统、运输系统、煤气系统、防灾保安系统、照明系统和经营管理系统实行最佳化控制。同时，它又利用电灯、电话、电梯、电视、电声广播、电钟、电脑等设施，参与空间环境的改善。这种服务性和参予性的统一，使建筑电气的重要性日益显著。二、建筑电气对建筑的影响（1）影响建筑项目的审批和建筑规模、等级。供电电源是审批建筑项目的重要内容，供电容量的大小制约着建筑规模，电源的数目和可靠程度影响到建筑物等级的确定。（2）影响建筑功能的发挥。许多建筑功能是靠建筑电气设备的功能性体现的，如电话、报警、有线电视(共用天线电视系统)等。还有许多建筑功能是靠建筑电气设备渲染和加强的。二、建筑电气对建筑的影响（3）影响建筑的布置。由于不同的建筑电气系统，需要设置不同的建筑电气专用房间，这些房间对建筑布置的要求各不相同，如，变、配电室应布置在首层或地下一层靠外墙部位，电梯机房、有线电视系统前端控制室等要求建在顶层，电话站宜建在一、二层楼道顶端比较安静的地方，消防控制室宜设在建筑物内的首层或地下一层，并采用耐火极限分别不低于3h的隔墙和2h的楼板，要求与其他部位隔开并设置直通室外的安全出口。二、建筑电气对建筑的影响(4)影响建筑艺术的体现。建筑物除了满足使用的功能性，还应有观赏的艺术性，做到建筑风格协调，表面整齐美观。建筑电气设备的占空性和外露性对实现以上要求常造成许多困难。如架空进户线的铁横担横在外墙面上，遍布各层的配电盘挂在内墙面上，在建筑设计中需做妥善处理。漂亮的吊顶图案配上合适的照明灯具，可使大厅显得富丽堂皇；优美的造型披上节日的彩灯，才能呈现出建筑物在夜色中的魅力。二、建筑电气对建筑的影响（5）影响建筑使用的安全。由于电气设备具有的故障机率高和隐蔽性等特点，在设计、施工、使用、维护各个环节都应保证安全用电。（6）影响建筑的管理。各种电气自动控制和调节系统为建筑物的灵活管理提供了很大的方便，应用计算机管理在现代建筑智能工程中，是传统建筑技术的巨大飞跃。二、建筑电气对建筑的影响（7）影响建筑的维护。建筑物内的所有设备包括电气设备以及建筑物本身，都有各自的寿命期。一般说来建筑设备的使用年限要比建筑物的使用年限短，因而在建筑设计中应认真采取有利于电气设备维修更换的技术措施，提高对整个建筑维修的方便性。三、建筑电气的作用根据在建筑中所起的作用范围的不同，可将建筑电气设备分为：1、创造光、温度、空气和声音等理想环境的设备（调节人的生理和心理感受）。2、追求快捷、高效工作方式的设备（电梯、电话、电视、信息通讯等）。3、加强防灾、减灾能力的设备（火灾自动报警及联动设备、电视监控、建筑防雷等）。4、自动控制和优化设备性能的设备（利用计算机等技术控制设备的经济运行、远程监控遥控等）。5、提供生产工艺、办公设备、日用电器的能源。四、建筑电气的分类在日常生活中，人们根据安全电压的习惯，通常将建筑电气分成强电与弱电两大类。（1）强电部分包括：供电，配电，动力，照明，自动控制与调节，建筑与建筑物防雷保护；（2）弱电部分主要指承载语音、图像、数据等信息的电气系统，包括：通信，电缆电视，建筑设备电脑管理系统，有线广播和扩声系统，呼叫信号、公共显示及时钟系统，电脑经营管理系统，火灾自动报警及消防联动控制系统，保安系统。建筑弱电建筑弱电是建筑电气的重要组成部分。由于弱电系统的引入，使建筑物的服务功能大大扩展，增加了建筑物与外界的信息交换能力，提高了建筑物的标准。建筑弱电所谓弱电，是针对建筑物的动力、照明用电而言的。一般把像动力、照明这样输送能量的电力称为强电；而把传播信号、进行信息交换的电能称为弱电。强电系统可以把电能引入建筑物，经过用电设备转换为机械能、热能和光能等；而弱电系统则完成建筑物内部和内部及内部和外部间的信息传递与交换。建筑弱电常见的建筑弱电系统有：①电缆电视系统②建筑通讯系统③建筑广播系统④防盗与保安系统⑤火灾报警系统建筑弱电弱电系统的施工相对来说比较复杂。火灾报警与自动灭火系统要请当地公安消防部门验收合格后方可投入运行；电话通信工程也应注意与当地邮电部门联系，因为建筑物内部的通信线路是整个市话网的组成部分，必须征求当地邮电部门意见。电缆电视系统要接入城市有线网，也要和当地广播电视部门联系，工程应按照有关部门的要求进行施工。施工单位还必须具备各种单项弱电工程施工资格，这是弱电工程所具有的特殊性。(一)、电缆电视系统电视台发射的无线电波除了会被建筑物遮挡和反射外，还会被城市建筑结构中大量采用的钢筋混凝土墙身、楼板所吸收和屏蔽，用户的电视机常常只能收到微弱的信号或受到杂散电波的干扰而无法收看。自40年代末期，在美国建立了第一套电缆电视系统以来，经过了几十年的历程，在世界各国得到了迅速发展，目前已经成为人们日常生活中电力线、电话线外的第三条生活线。(一)、电缆电视系统电缆电视系统早期称为共用天线电视系统，其英文缩写为CATV。顾名思义，共用天线电视系统就是允许多台用户电视机共用一组室外天线来接收电视台发射的电视信号，经过信号处理后通过电缆将信号分配给各个用户系统。(一)、电缆电视系统虽然共用天线系统也可以播放少量的录像节目，但共用天线系统现在已远不能满足人们逐渐增长的需要。随着社会的发展，生活水平的提高，人们希望接收的频道越来越多，并且还希望通过电缆电视系统进行信息交流。电缆电视的规模越来越大，功能也越来越多。进入90年代后，除大城市外的各个县城乡镇也在大力发展电缆电视系统。全国最大的系统用户数量已经超过100万户，传送的频道至少都超过20个。(一)、电缆电视系统无论是共用天线电视系统、有线电视系统还是闭路电视系统都是利用电缆进行传送信号的，仅在传输的频道数量上、传送方式上、系统的规模功能上存在一定的差别，所以一般将上述的几种电视系统统一归为电缆电视系统。英文CableTelevisionSystem，缩写为CATV。(一)、电缆电视系统任何一个电缆电视系统无论多么复杂，均可以认为是由前端、干线传输、用户分配网络三个部分组成，如图所示。(一)、电缆电视系统1．前端部分前端部分由信号源部分和信号处理部分组成。信号源部分的主要器件有：电视接收天线、卫星天线、微波天线、摄像机、录像机、字幕机、计算机、导频信号发生器等。(一)、电缆电视系统前端信号处理部分的主要器件有：天线放大器、频道放大器、宽带放大器、频道变换器、信号处理器、解调器、调制器、卫星接收机、制式转换器、微波接收机、混合器等等。该部分对信号源提供的各路信号进行必要的处理和控制，包括信号的放大、信号频率的配置、信号电平的控制、干扰信号的抑制、信号的编码、信号的混合等等。前端信号处理部分是整个系统的心脏，该部分如果设计或调试不当，整个系统就无法获得高的质量指标。(一)、电缆电视系统2．干线传输部分组成该部分的主要器件包括：干线放大器、电缆或光缆、斜率均衡器、电源供给器、电源插入器等。干线传输部分的任务是把前端输出的高质量信号尽可能保质保量地传送给用户分配系统，若是双向传输系统，还需把上行信号反馈至前端部分。(一)、电缆电视系统3．用户分配系统主要的部件有：线路延长放大器、分配放大器、分支器、分配器、用户终端、机上变换器等；对于双向系统还有调制器、解调器、数据终端等设备。该部分是把干线传输来的信号分配给系统内所有的用户，并保证各个用户的信号质量，对于双向传输还需把上行信号传输给干线传输部分。各种天线各种天线各种天线(二)、防盗与保安系统1、防盗系统（1）玻璃破碎报警防盗系统（2）超声波报警防盗系统（3）微波报警防盗系统（4）红外线报警防盗系统(二)、防盗与保安系统(二)、防盗与保安系统2、保安系统（1）对讲机——电锁门保安系统（2）可视——对讲——电锁门保安系统（3）闭路电视保安系统自动门(三)、火灾自动报警系统火灾自动报警系统是一种用来保护人们生命和财产安全的技术设施。火灾自动报警系统的功能：自动捕捉火灾监测区域内火灾发生时的烟雾或热气，从而能够发出声光报警，并有联动其他设备的输出接点，能够控制自动灭火系统、事故广播、事故照明、消防给水和排烟系统。(三)、火灾自动报警系统设置火灾自动报警系统的目的：早期发现和通报火灾，以便及时采取有效措施控制和扑灭火灾，防止和减少火灾造成的损失，保护人们的生命和财产安全。(三)、火灾自动报警系统随着我国经济建设的发展，各种高层建筑对火灾报警与自动灭火系统提出了较高的要求。在工业厂房、宾馆、图书馆、科研楼和商场等场所，火灾报警与自动灭火系统已成为必不可少的建筑防灾设施。(三)、火灾自动报警系统不同建筑具有不同的火灾危险性和保护价值，在消防安全要求、防火技术措施和保护范围等方面应作区别对待。首先应按建筑物的使用性质和火灾危险性划分防火类别及保护等级（特级、一级、二级）。然后根据建筑物保护等级不同而选用不同的火灾报警与灭火系统。(三)、火灾自动报警系统火灾自动报警系统一般由触发器件、火灾报警装置、火灾警报装置和电源四部分组成，复杂的火灾自动报警系统还包括消防控制设备。1、触发器件在火灾自动报警系统中，自动或手动产生火灾报警信号的器件称为触发器件，主要包括火灾探测器和手动火灾报警按钮。(三)、火灾自动报警系统2、火灾报警装置在火灾自动报警系统中，用于接收、显示和传递火灾报警信号、并能发出控制信号和具有其他辅助功能的控制指示设备称为火灾报警装置。火灾报警控制器就是其中最基本的一种。(三)、火灾自动报警系统控制器是火灾报警系统的心脏，是分析、判断、记录和显示火灾的部件。控制器通过探测器，不断向监视现场发出巡检信号，监视现场的烟雾浓度、温度等，再由探测器反馈给控制器。(三)、火灾自动报警系统控制器将返回的代表烟雾浓度或温度的电信号与控制器内存储的现场正常整定值进行比较，判断确定火灾。当确认发生火灾，在控制器上首先发出声光报警，显示火灾区域或楼层房号的地址编码，并打印报警时间、地址、烟雾浓度等；向火灾现场发出警铃或电笛报警，同时在火灾发生楼层的上下相邻层或火灾区域的相邻区域也发出报警信号，显示火灾区域；点燃应急疏散灯，指示疏散路线。(三)、火灾自动报警系统3．火灾警报装置在火灾自动报警系统中，用于发出区别于环境声、光信号的装置称为火灾警报装置。火灾警报器就是一种最基本的火灾警报装置，它以声、光音响方式向报警区域发出火灾警报信号，以警示人们采取安全疏散、灭火救援等措施。三、火灾自动报警系统4、消防控制设备在火灾自动报警系统中，当接收到来自触发器件的火灾报警信号并经确认后，能自动或手动启动相关的消防设备并显示其状态的设备，称为消防控制设备。(三)、火灾自动报警系统消防控制设备主要包括火灾报警器，室内消火栓系统的控制装置，自动灭火系统的控制装置，通风空调和防排烟设备的控制装置，防火门、防火卷帘的控制装置，电梯回降控制装置，以及火灾应急广播、火灾应急照明等设备。消防控制设备一般设置在消防控制中心，以便进行集中控制。(三)、火灾自动报警系统5、电源火灾自动报警系统属于消防用电设备，为一级负荷。其主电源应当采用消防电源，备用电源采用专用蓄电池，并应保证在消防系统处于最大负载状态下，不影响报警控制器的正常工作。五、住宅小区智能化系统概述随着计算机技