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建筑电气系统的运行与维护一、目的与任务建筑电气系统的运行与维护是机械电子工程专业的一门专业选修课程。通过该课程的学习获得建筑电气的基本概念、基本原理和基本设计方法;培养分析问题、解决问题及工程设计的能力;了解建筑电气的发展与电工技术应用，拓宽知识面;为以后的学习、创新、工程设计和科学研究工作打下扎实的理论和实践基础。二、教学内容及学时分配第1章建筑电气基础（2学时）第2章常用电气设备（6学时）第3章供电与配电系统（6学时）第4章配电线路（4学时）第5章继电保护（4学时）第6章电气安全与防雷接地（4学时）第7章各类民用建筑电气设计概要（6学时）三、考核与成绩评定本课程成绩评定方法：平时成绩占20％，期末考试成绩占80％，平时成绩由考勤、作业、课堂测验成绩综合评定。期末成绩考核性质：考试课，百分制考核形式：闭卷、笔试考试用时：期末90分钟四、教科书与参考书选用教材：[1]方潜生主编，建筑电气，中国建筑工业出版社，2010年参考书：《建筑电气设计基础》徐晓宁主编华南理工大学出版社2007年《建筑电气》段春丽黄仕元主编机械工业出版社2006年《民用建筑电气设计手册》戴瑜兴黄铁兵等编中国建筑工业出版社2007年《民用建筑电气设计规范JGJ16-2008》中国建筑工业出版社2008年建筑电气1建筑电气设计基础目录设计内容及要求1设计的基本规定2交流电基本概念3交流电路负载及负载性能4一、建筑电气概述建筑电气工程是研究电能和电信号在建筑物中输送、分配和应用的科学。如：配电柜、配电箱、控制箱照明电器、动力设备控制等如：通信系统、火灾自动报警系统CATV(有线电视)系统、安全防范系统1.建筑电气工程2.建筑电气工程的意义（1）使电能和电信号易产生、输送和分配，易于转换和应用；（2）能为人们提供舒适、便利、安全的建筑环境。概述二、强电和弱电基本概念★强电工程工程把电能引入建筑物，进行电能再分配并通过用电设备将电能转换成机械能、热能和光能等。★弱电工程工程是实现建筑物内部以及内部和外部间的信息交换、信息传递及信息控制等。从电压等级上划分，强电一般是110V以上，而弱电一般是60V以下。概述三、强电工程和弱电工程涉及范围★强电动力工程照明工程变配电工程防雷接地工程及其他用电力工程★弱电通信与计算机网络CATV电视与卫星电视闭路电视和监控系统安全防范系统电话通信系统火灾自动报警系统公共广播系统概述1.1设计内容及要求民用建筑电气主要包括两个方面的任务:一个是以传输、分配、转换电能为标志，承担着实现电能的供应、输配、转换和利用；另一个是以传播信号，进行信息交换为标志，承担着实现各类信息的获取、传输、处理、存储、显示及应用。习惯上，常将前者称之为“强电”；而将后者称为“弱电”。显见，民用建筑电气的设计是紧紧围绕上述两大任务而展开的。民用建筑电气的设计依据主要有：1.上级主管部门关于建设工程的正式批文。2.建设单位的设计委托书。3.与建筑相关的各类原始资料。4.用户明确的使用要求。5.国家有关建设法规。6.建筑电气遵循的主要技术规范与标准：1.1设计内容及要求1.1.1设计依据1.1设计内容及要求(1)《供配电系统设计规范(GB50052-1995)》；(2)《电力装置的继电保护和自动装置设计规范(GB50062-1992)》；(3)《民用建筑电气设计规范(JGJ16-2008)》；(4)《低压配电设计规范(GB50054-1995)》；(5)《系统接地的型式及安全技术要求(GB14050-1993)》；(6)《智能建筑设计标准(GB/T50314-2006)》；(7)《火灾自动报警系统设计规范(GB50116-1998)》；(8)《火灾自动报警系统施工及验收规范(GB50116-1992)》；(9)《有线电视系统工程技术规范(GB50200-1994)》；1.1设计内容及要求(10)《民用闭路监视电视系统工程技术规范(GB50198-994)》；(11)《建筑物防雷设计规范(2000年版)GB50057-1994》；(12)《建筑照明设计标准(GB50034-2004)》；(13)《建筑设计防火规范(GB500l6-2006)》；(14)《高层民用建筑设计防火规范(2005年版)GB50045-1995》；(15)《住宅设计规范(2003年版)GB50096-1999》；(16)《人民防空地下室设计规范(GB50038-2005)》；(17)《架空绝缘配电线路施工及验收规范(DL/T602-1996)》；(18)《住宅远程抄表系统-数据专线传输(JG/T162-2004)》；1.1设计内容及要求(19)《应急照明设计指南中国照明学会第1号1993年》；(20)《电气简图用图形符号(GB/T4728.1～4728.13)》；(21)《电气设备用图形符号(GB/T5465.2-1996)》；(22)《电气设备用图形符号基本规则(GB/T5465.11-2007)》；(23)《电气技术中的项目代号(GB5094.1～5094.4)》；(24)《安全防范系统通用图形符号》（GA/T74—2000）。7.建筑电气专业标准图集：(1)00DX001建筑电气工程设计常用图形和文字符号；(2)04DX002工程建设标准强制性条文及应用示例(电气部分)；1.1设计内容及要求(3)04DX003民用建筑工程电气施工图设计深度图样；(4)05DX004民用建筑工程电气初步设计深度图样；(5)04D202-3集中型电源应急照明系统；(6)D203-1～2变配电所二次接线(交、直流操作)(2002年合订本)；(7)01D203-26-10KV变电所二次接线(直流操作)；(8)D501-1～4防雷与接地安装(2003年合订本)；(9)99D501-1建筑物防雷设施安装；(10)02D501-2等电位联结安装；(11)03D501-3利用建筑物金属体做防雷及接地装置安装；1.1设计内容及要求(12)03D501-4接地装置安装；(13)04X501火灾报警及消防控制；(14)88SX666共用天线电视系统安装图；(15)97X700-1智能建筑弱电工程设计施工图集；(16)97X700-2智能建筑弱电工程设计施工图集；(17)X03801-1建筑智能化系统集成设计图集。民用建筑与人民生活关系密切，其社会影响广泛而深刻。建筑电气设计应根据建设单位设计任务书、现场原始资料和建筑性质、使用功能与类别进行，并按国家、行业相关标准和技术规范要求、规定执行。设计时，一般应遵循的四个原则如下：1.坚持最大限度地满足用户合理需求的原则2.在满足用户需求条件下，应贯彻经济、适用的原则3.建筑电气设计应贯彻节能、环保的原则4.建筑电气设计应贯彻安全的原则1.1设计内容及要求1.1.2建筑电气设计一般原则建筑电气设计内容日趋复杂，项目繁多,其主要内容包括：输变电、配电、照明、防雷与接地、设备设施监控与联动保护、计算机网络、闭路电视、电话、广播、安全监控、火灾报警与联动等项目。一般来讲，一个工程中，电气设计项目、内容主要三个因素来确定：1.根据建筑物的性质及其使用功能要求2.根据国家、行业、地方设计规范要求3.根据建设单位设计委托书要求1.1设计内容及要求1.1.3设计总体内容建筑电气设计范围主要包括设计边界界定和明确设计内容两个方面。1、设计边界界定建筑电气设计边界的界定分为两种：(1)工程内部线路与外部网络的边界界定；主要是指建设工程与市政网络的边界划分。这是因为电气设计线路边界不是以建筑红线来界定的，例如：供电、电话、有线电视网络的接入等，通常是由建设单位与相关主管部门商定。1.2设计的基本规定1.2.1建筑电气设计范围1.2设计的基本规定(2)专业设计与相互衔接的边界界定主要是指建设工程项目内部各专业设计或与其他单位进行联合设计时的边界划分。这保证了整个工程项目电气设计的具体分工和相互交接边界，避免出现彼此脱节、推诿、扯皮现象的发生。2、明确设计内容现代建筑电气的设计内容、项目繁多复杂，不是某一个人或哪一个单位能够全部承担的，大多数情况下，往往需要一些专项设计单位或专业公司协助合作共同完成。因此，参与工程项目建筑电气设计的各专业人员以及各合作单位之间，都必须有明确的设计分工和具体的设计内容，以确保设计工作有序高效进行。所谓设计深度，是指设计文件应具有的内容和要求。在民用建筑工程不同设计阶段，其设计文件深度要求不完全一致，但前后应具有支撑、衔接的关联关系。建筑电气工程设计一般分为方案设计、初步设计和施工图设计三个阶段。1.2设计的基本规定1.2.2设计深度1.2设计的基本规定1.方案设计阶段对于大、中型复杂工程项目的建筑电气设计，一般需做方案设计。其主要工作是解决与建筑设计方案的配合，向当地主管部门收集整理相关设计资料，确定总体设计方案，编制方案设计文件等。方案设计文件的主要内容有七个方面：①明确建筑电气设计任务。②向当地电力、气象、电信、消防及其它主管部门收集的相关设计资料。1.2设计的基本规定③提出设备容量及总容量的各种数据，确定供电方式、负荷等级及供电措施等。④绘制并提供与市政网络分界点容量分布、干线敷设方位等必要简图。⑤对于有自动控制要求的，须提供必要的自控方案及控制流程框图。⑥需与建筑配合大型公共建筑工程项目，应提供相关设备布置平面图，设备型式。⑦列出主要电气设备，提供工程项目概算，特别是当有多种方案时，应提供不同方案下的经济技术指标、概算，以便建设单位对比、分析。1.2设计的基本规定2.初步设计阶段初步设计阶段的主要任务是：在工程的建筑方案、建筑设计基础上进行电气方案的设计。要求确定技术先进、运行安全可靠、经济合理的方案之后，进行必要的计算和内部作业，编制出初步设计文件。初步设计阶段的主要工作是：了解和确定建设单位的用电要求；落实供电电源和配电方案；确定工程的设计项目；进行系统方案设计和必要计算，估算各项经济技术指标，提出专业衔接与配合要求(比要时应以书面形式），并协调解决。1.2设计的基本规定初步设计文件的主要内容有：①设计方案的确定。②主要设备材料清单。③工程概算和控制工程投资。④提出对施工图设计阶段的要求等。一般建筑的电气工程设计可直接进入初步设计阶段，小型和技术要求简单的建筑工程，经有关主管部门同意，且合同中有不做初步设计约定的，也可以用方案设计代替初步设计。1.2设计的基本规定3.施工图设计阶段施工图设计阶段的主要工作与任务是：依据已同意批准的初步设计文件进行具体的设备布置设计、计算，确定电气设备选型以及具体安装工艺；编制施工图设计文件等。施工图设计文件的主要内容有：①编制施工图预算。②安排设备、材料采购以及非标设备定制等。③提出施工和安装说明及注意事项等。常用的建筑电气工程图，按用途主要有以下种类：1、图纸目录、设计/施工说明、图例、设备材料明细表(1)图纸目录主要用于说明设计图的明细和数量。内容有：序号、图名、图纸编号、图幅、数量等。(2)设计/施工说明主要用于阐述工程项目设计依据、建筑特点、工程等级、工艺要求、工程要求、电气标准、安装施工原则与方法及有关设计的补充说明等。1.2设计的基本规定1.2.3电气图种类1.2设计的基本规定(3)图例以表格形式，列出设计图中所涉及的有关图形符号，并说明该图符所表示的设备名称。内容有：序号、图符、设备名称等。图例说明既可集中，单独绘制表示，也可在相关设计图纸页对应表示。(4)设备材料明细表以表格形式，列出设计图中所有设备、材料，供设计预算和施工预算参考。内容有：序号、文字符号、设备/材料名称、型号规格、数量、备注等。备注中应说明特殊要求或其它非常规要求。1.2设计的基本规定2、电气工程系统图电气系统图主要反映工程概况，一般只表示电气回路中各主要设备、设施的配置与连接关系，而不表示具体安装位置、接线情况。根据电气工程项目又分为电力高/低压供电、配电、机电设备、照明、消防、安全防范、有线电视、电话、广播系统图等。用符号或带注释的框概略表示系统或分系统的基本组成、相互关系及其主要特征的一种简图。其用途是：为进一步绘制其他种类的