建筑电气是以建筑为平台的建筑物内所有电气系统的总称。

建筑电气的分类：

建筑强电系统：建筑供配电系统；建筑照明系统；防雷接地系统。

建筑弱电系统：火灾自动报警系统；安全防范系统；建筑设备自动化系统；有线电视系统；综合布线系统；有线广播及扩声系统；会议系统。

建筑供电系统：

是指建筑物的变电所、配电房内的电气内容。也就是建筑物的电源部分。

负荷分级和供电电源：

负荷分级：

供电电源：一级负荷需要两路独立电源供电。

特别重要的一级负荷还需要应急电源（自备发电机组）

二级负荷需要双回路供电。对于供电困难的地区或负荷较小时，也可以由一回6kv以上的专用架空线路供电。三级负荷对供电电源无特殊要求。

一切消防用电设备都属于一或二级负荷，都需要双电源供电，且末端供电。

负荷分类：

依据：供电部门执行的电价不同。

照明电价负荷：灯具,插座,空调设备,计算机、电热水器、电饭堡等。

非工业电力电价负荷：电梯、各种泵、各种风机、公共厨房设备等。

工业电力电价负荷：工矿企业的生产机械。

电源电压的引入方式：

0.22/0.38kV低压引入方式：主要适用于小型建筑或总用电量较小的建筑。

10kV高压引入方式：主要适用于总用电量较大的建筑（一般在315kw以上）。

35kV高压引入方式：适用于总用电量大的建筑。

此外：高压引入的建筑物中通常都有1、2级负荷，因此，通常需要两路（两回线）引入。

用电负荷的计算：

单位指标法：Pjs=kp·N

Pjs：有功功率计算值(kW)；kp：单位负荷指标(W/m2、kW)；N：单位数量。

各类建筑物的用电指标

例：某高校教学楼建筑面积为1.5万m2，求该楼的计

算负荷（计算有功功率）。

Pjs = Kp·N = 30×15000 = 450kW

例：某住宅楼共计36户，每户设计功率为8kW，计算该楼的计算负荷。

Pjs = Kp·N = 36×8 = 288kW（误差太大）

需要系数法：

依据：所有用电设备不可能同时使用，也不可能所有用电设备都工作在最大运行状态。

Pjs = Kx·Pe

Pjs：有功功率计算负荷（KW）；Pe：用电设备的总功率（KW，设备容量）；Kx：需要系数（查表得）

住宅用电负荷需要系数：

上例：某住宅楼共计36户，每户设计功率为8kW，

采用需要系数法计算该楼的计算负荷。

Pe = 36×8 = 288kW

Pjs = Kx·Pe =0.6×288=172.8kW

设备选择：

导线和电缆的选择：

导线类型选择的总体原则：小电流选电线，大电流选电缆；电线一般选BV导线；电缆一般选YJV电缆。

按发热条件选择导线截面积；按允许电压损失选择导线截面积；按机械强度选择导线截面积。

聚氯乙稀绝缘电线穿钢管敷设的载流量（A）

聚氯乙稀绝缘电线穿塑料管敷设的载流量（A）

聚氯乙烯绝缘电线明敷设的载流量（A）

低压电气设备：

低压隔离开关：符号：

作用：接通或断开电路。

特点：灭弧效果差，不宜带负荷操作。有明显的断开间隙，用于不经常操作的电路。

低压断路器：符号：

作用：在有负荷的情况下接通或断开电路，同时能切断过载和短路电流，某些产品有过电压、失压保护功能。

电流互感器：符号：

作用：将电路中流过的大电流变换成小电流。

（额定电流5A），供仪表（电流表、电能表等）测量及指示用。

低压开关柜：按照结构形式可分为：

固定式开关柜，主要型号有：XL、GXL等。抽屉式开关柜，主要型号有：GCL、GCK等。

柜体几何尺寸，以低压抽屉式开关柜为例：

宽：600、800、1000；深800、1000；高：2200mm。

（低压）配电系统：

根据建筑物内所有用电设备负荷（功率）大小、负荷类型、对供电可靠性的要求（重要程度）等因素，确定对各个用电设备（箱、柜）供电的方式。

配电系统有低压配电系统和高压配电系统两种，建筑物内部主要为低压配电系统。

放射式配电：

特点：各楼层的配电箱、柜与配电房的总配电柜之间是单独敷设的线路，各配电线路故障互不影响，供电可靠性高。该方式主要用于多层建筑，或高层建筑的部分配电。

树干式配电：

特点：多个配电箱（柜）共用一条干线与配电房总配电柜连接。该方式系统灵活性好，干线故障时影响范围较大。主要应用于设备分布比较均匀的场合，尤其适用于高层建筑的照明配电。

链式配电：

特点与树干式配电相似，适用于距配电房较远，而彼此相距又较近的小容量的用电设备，链接的台数不宜大于5台，总容量不宜大于10kw。

混合式配电：

高层建筑的干线配电方式一般均为树干式、放射式配电的混合。

变配电所(室)设计概述：

变配电所总体设计原则：变电所的设计，应根据变电所5～10年的发展规划进行设计，做到远近结合，以近期为主，正确处理近期建设与远期发展的关系，适当考虑扩建的可能。

变配电所所址选择要求：

接近负荷中心；进出线方便；接近电源侧；

设备运输方便；不应设在有剧烈振动或高温的场所；

不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所，当无法远离时，不应设在污染源盛行风向的下风侧；

不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方，不应设在有爆炸危险、火灾危险的正上方或正下方，不应设在地势低洼和可能积水的场所。

变配电所内设备的布置要求：

油浸变压器外廓与变压器室四壁的最小净距（mm）

配电屏前、后通道最小宽度（mm）

注：当建筑物墙面遇有柱类局部凸出时，凸出部位的通道宽度可减少200mm。

某大学图书馆供配电设计图纸简介

建筑电气照明系统：

建筑电气照明系统是建筑物中各个功能性房间内的灯具、风扇、开关、插座的数量及平面布置，以及照明配电箱的数量及平面布置。灯具、开关、插座、照明配电箱的配电线路设计。

照明基本知识：

光通量（F）：光源单位时间内向周围空间辐射出去的使人产生光的感觉的能量。单位：流明（lm）

发光强度（I）：光源在某一特定方向上，单位立体角内的光通量。单位：坎德拉（cd）

照度（E）：被照面（工作面）上单位面积接受的光通量。单位：勒克斯（lx）。教室照度：300lx以上，走廊照度：50lx以上。

光效：光源每消耗1W的电功率所发出的流明数。

单位：lm/w。

光源和灯具：

什么是电光源？将电能转换为光能的设备。

电光源种类：热辐射光源、气体放电光源。

热辐射光源：

气体放电光源：利用电流通过灯管中气体而产生放电发光的一种光源。通过掺入不同的气体可有荧光灯、高压汞灯、高压钠灯、金属卤化物灯等。

金属卤化物灯：在气体放电管内添加金属卤化物（碘、溴、钠、镝、钍等），可提高光效、显色性。

属于第3代光源。

灯具：灯具=电光源+灯罩（控罩器）

灯罩的作用：重新分配光源发出的光通量。

提高光效；改善眩光。

灯具的分类：

灯具的分类可以有很多种方式，如：

按照安装方式分类：壁灯、吸顶灯、吊灯、嵌入式灯、地脚灯等。

按照用途分类：普通灯、庭圆灯、广场灯、应急灯、防潮灯、防爆灯、工矿灯、泛光灯等。

照明光源和灯具的选择：

照明光源的选择：房屋功能；周围环境；光源的性能参数；

灯具的选择：灯具的光学特性；灯具的经济性；灯具的使用环境；灯具与建筑物、室内装饰效果的色彩、造型、安装方式等的协调。

绿色照明：

限制白炽灯的使用；采用卤钨灯取代白炽灯（光效提高1倍）；采用紧凑型节能荧光灯取代白炽灯（光效提高7倍，寿命提高10倍）；推荐采用高光效的细管荧光灯（φ16mm、26mm现阶段主要有T5、T8系列灯管，光效比普通荧光灯提高1/3，寿命提高5倍）。

推荐采用金属卤化物灯。

灯具的布置：

总体原则：灯具的布置应考虑到工作面的照度、照度均匀性、眩光的限制、维修方便、美观、与建筑风格协调。

布灯的合理性：

距高比合适（L/h）。L：灯具的间距，h：灯具的计算高度，灯具离墙的距离一般为灯具间距的1/2~1/3，灯具安装高度适宜。

均匀性布灯：不考虑室内设施的摆设位置，将灯具均匀的有规律的排列。一般场合均采用此方案。

优点：照度均匀、美观、整体效果好。

需注意与风扇、风口、扬声器、探头、喷淋头的位置配合。

选择性布灯：根据工作场所设施布置情况，有选择的布置。

照明设计：

照度标准：不同类型的建筑、或同一建筑中不同功能的房间、或不同的部位，照度标准不相同。

工程设计中，按照《建筑照明设计标准》GB50034-2013执行。

图书馆建筑照明标准值

办公建筑照明标准值

学校建筑照明标准值

照度计算：

单位容量法：n≥

式中：

式中：

S：被照面积（m2）

ρ：每个灯具内灯泡总功率（W）

ω：单位面积所需安装功率（W/m2）

n：被照面积内灯具数量

带反射罩荧光灯单位面积安装功率（W/m2）

利用系数法：

式中：

F0：每个灯具中光源的总光通量（lm）

E0：工作面上的平均照度（lx）

S：房间面积（m2）

n：灯具数量（盏）

K：维护系数 （一般为0.70）

η：灯具的利用系数（查利用系数表得到）

例：某教室长15m，宽10m，高3.5m，拟选用带有反射罩的2x40W（每只灯管的光通量为2200lm）普通双管荧光灯均匀性布置，吸顶安装，桌面设计平均照度为300lx，采用单位容量法，确定该教室的灯具数量。

解：灯具计算高度，h=3.5-0.75 = 2.75m

查表得：ω = 20.4W/m2，

该教室的灯具数量可取32只。

采用均匀性布灯、如下图示：

照明功率密度：根据《建筑照明设计标准》GB50034-2013，在照明设计中，各类建筑的房间照明功率密度不能够超过规范中规定的强制性执行标准。

原《建筑照明设计标准》GB50034-2004中部分强制性条文第6.1.2条，办公建筑照明功率密度不应大于下表的规定。当房间或场所的照度值高于或低于本表规定的照度值时，其照明功率密度值应按比例提高或折减。

办公建筑照明功率密度值

第6.1.6条，学校建筑照明功率密度值不应大于下表的规定。当房间或场所的照度值高于或低于本表规定的对应照度值时，其照明功率密度值应按比例提高或折减。

学校建筑照明功率密度值

接上例：教室设计照度为300lx时，选用2x40W（2200lm）的普通荧光灯需要31盏以上(取32盏）才可以满足设计照度值。

验算照明功率密度：

现阶段，为了满足规范中规定的照明功率密度值，必须采用高光效的光源，如上例中采用2×36W（3900lm）的荧光灯，只需要18盏即可满足（采用电子镇流器）。

照明设计图纸：

照明设计图纸由照明平面图和照明系统图组成。

照明平面图主要应表达下列内容：

在建筑平面图的基础上绘制出配电箱、灯具、开关、插座、线路等平面布置，标出回路的编号。

标注出线路走向、引入线规格、线路敷设方式和标高、灯具型号容量及安装方式和标高。等等。

用单线图表示某个照明配电箱（柜）中系统的组成、相互关系及其主要特征的一种简图。

照明系统图上通常可表示：配电箱进、出线的型号、规格、根数、敷设方式及部位；各种开关的型号规格，用电参数（如：设备容量、需要系数、计算容量、计算电流、cosφ等）；回路编号、相序等。

导线标注格式：a—b（c x d）e—f

其中：

a：回路编号（WL：照明回路；WX：插座回路）；

b：导线型号；c：导线根数

d：导线截面积（mm2) ；e：敷设管材及管径

f：敷设部位 （FC：地面内暗敷，CC：顶板内敷设）

几种建筑弱电系统简介：

火灾自动报警及消防设备联动控制系统：

火灾自动报警系统：

火灾自动报警设备：依据火灾发生初期的物理现象，自动进行早期预报。

感烟探测器（烟感）：当室内烟的浓度达到一定值时自动报警。一个烟感探测器的保护面积在60～80m2左右。

感温探测器（温感）：当室内温度达到某一定值（如70°时），自动报警；或当室内温度上升的速率达到某一定值时，自动报警。

感光探测器；可燃气体探测器。

工程中主要采用的是感烟探测器、感温探测器，尤其是感烟探测器。

火灾人工报警设备：

消火栓按钮：由给排水设计人员确定位置及数量。

手动报警按钮：设置位置：走廊、楼梯口、大厅等明显位置处。

设置数量：任何位置到邻近的手动报警按纽的距离小于30m。

任何火灾自动报警系统中，都必须设置火灾人工报警设备，以此作为火灾的确认信号。

火灾自动报警控制器：

集中报警器：

主要作用：

向探测器等报警设备提供24VDC电源；

监视线路中的设备有无故障、断线等；

接收各种报警设备输入的报警信号、并显示火灾报警部位（有声光提示）等；

向联动控制器输出信号。

火灾显示盘：

主要作用：显示本防火分区内报警和故障的部位，具有声光提示等功能。

消防设备联动控制系统：

当确认火灾发生后，消防中心需要联动控制建筑物内部的各种消防设施的动作。

需联动控制的消防设备：

灭火设备：消防泵；喷淋泵。

防排烟设备：送风机；排风机；排烟风机；新风机；正压风机；空调机组；防火阀；排烟阀

其他设备：防火卷帘门；非消防电梯 ；非消防电源切除等。

消防设备联动控制的方法：

总线制联动控制：所有需联动控制的消防设备共用4根线路，其中2根为电源线，2根为信号线。当发生火灾时，由消防中心的联动控制器发出动作信号给控制模块，通过控制模块驱动相应设备动作。

多线制联动控制：需要控制的消防设备与消防中心（联动控制器）之间都是单独的连接线路。主要为重要的消防设备：消防水泵、喷淋水泵、消防电梯、各类送排风机。

火灾事故广播与消防专用电话系统：

火灾事故广播系统：

主要功能：发生火灾时通知人员从消防通道疏散。

主要技术要求：应该具有分层控制功能。

建筑物中任何部位离开最近的扬声器的距离小于25m，扬声器功率不小于3W。

消防专用电话系统：主要功能：发生火灾时，供消防队员在火灾现场与消防中心联系用、或作为消防中心值班人员确认火灾用。

需要设置消防专用电话分机的位置有：消防水泵房、发电机房、变配电房、主要通风和空调机房、排烟机房、消防电梯机房等。

火灾自动报警与消防设备联动控制系统原理图

某大学图书馆火灾自动报警系统设计图纸简介

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