第一章建筑電氣工程識(shí)圖基本知識(shí)

1、電氣工程識(shí)圖與施工工藝(第二版),主 編 趙宏家副主編 侯志偉 魏 明 倪秋鴻 出 版 社,目 錄 1 建筑電氣工程識(shí)圖基本知識(shí)1.1 交流電的基本知識(shí)1.2 建筑電氣工程識(shí)圖基本知識(shí)1.3 低壓配電系統(tǒng)的接地及安全復(fù)習(xí)思考題12 室內(nèi)配線工程2.1 室內(nèi)配線工程概述2.2 建筑電氣工程安裝常用材料2.3 配管配線,2.4 線槽配線2.5

2、 封閉（插接）式母線槽配線2.6 鋼索配線2.7 電氣豎井內(nèi)配線復(fù)習(xí)思考題23 照明與動(dòng)力工程3.1 照明與動(dòng)力平面圖的文字標(biāo)注3.2 某辦公科研樓照明工程圖3.3 某住宅照明平面圖,3.4 動(dòng)力工程電氣平面圖復(fù)習(xí)思考題34 變配電工程4.1 變配電工程概述4.2 變配電系統(tǒng)的主接線4.3 變配電工程圖讀圖練習(xí)復(fù)習(xí)思考題45 建筑防雷接地工程5.1 建筑物防雷,5.2 防雷與接地

3、裝置安裝5.3 建筑防雷接地工程圖閱讀復(fù)習(xí)思考題56 火災(zāi)報(bào)警與消防聯(lián)動(dòng)6.1 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警分級(jí)與探測器種類6.2 火災(zāi)探測器的選擇與布置6.3 火災(zāi)報(bào)警與消防聯(lián)動(dòng)工程實(shí)例復(fù)習(xí)思考題67 通信、安防及綜合布線系統(tǒng),7.1 電話通信系統(tǒng)7.2 共用天線電視系統(tǒng)7.3 廣播音響系統(tǒng)7.4 安全防范系統(tǒng)7.5 有線電視與廣播音響系統(tǒng)工程實(shí)例7.6 綜合布線系統(tǒng)7.7 建筑弱電工程讀圖練習(xí)

4、復(fù)習(xí)思考題7,附錄附錄表1 GB/T 4728《電氣簡圖用圖形符號(hào)》摘錄附錄表2 項(xiàng)目種類的字母代碼表與常用基本文字符號(hào)附錄表3 導(dǎo)線允許載流量表參考文獻(xiàn),1 建筑電氣工程識(shí)圖基本知識(shí),建筑電氣工程的主要功能是輸送和分配電能、應(yīng)用電能和傳遞信息，為人們提供舒適、便利、安全的建筑環(huán)境。電能的應(yīng)用主要是交流電（工頻強(qiáng)電），信息傳遞主要是高頻弱電或直流電。本章主要介紹交流電的基本知識(shí)、建筑電氣工程圖的特點(diǎn)和低壓配電系統(tǒng)的接地及

5、安全。,1.1 交流電的基本知識(shí)由于三相交流電在生產(chǎn)、輸送和應(yīng)用等方面有很多優(yōu)點(diǎn)，因此交流電力系統(tǒng)都是采用三相三線制供電，三相四線制配電或三相五線制（增加一條接地保護(hù)線）配電。所謂三相四線制就是3條相線（火線）1條零線的供電體制。3條相線具有頻率相同、幅值相等、相位互差120°的正弦交流電壓，稱為三相對(duì)稱電壓。而單相交流電就是三相交流電路中的一相，因此三相交流電路可視為3個(gè)特殊的單相電路組合。,1.1.1 單相交流電1

6、）交流電的概念,圖1.1 正弦交變電流,2）正弦交流電的特征量（1）周期與頻率（2）相位和初相位,（3）同頻率正弦量的相位差3）正弦交流電的有效值,圖1.2 正弦電動(dòng)勢的波形,圖1.3 正弦量的相位差,4）相量的概念與正弦量的相量表示法與三角函數(shù)表達(dá)式和波形圖一樣，利用復(fù)平面上的旋轉(zhuǎn)向量可以完整地體現(xiàn)正弦量的3個(gè)特征量。例如有一個(gè)正弦量：并且對(duì)正弦電壓、電流的幅值相量用 ，I·

7、m表示，有效值相量用U·，I·表示。例如：,1.1.2 單一參數(shù)的交流電路1）純電阻電路（1）電壓與電流的關(guān)系,圖1.4 旋轉(zhuǎn)向量與正弦量的關(guān)系,圖1.5 正弦量的相量圖,（2）電阻上的功率①瞬時(shí)功率：在電阻上任意瞬間所消耗的功率稱為瞬時(shí)功率，它等于此時(shí)電壓瞬時(shí)值和電流瞬時(shí)值的乘積，即：,圖1.6 純電阻電路及其相量圖和波形圖,②平均功率（也稱有功功率）：,2）純電感電路,圖1.7 純電感電路及其相

8、量圖和波形圖,（1）電壓與電流的關(guān)系,（2）電感線圈的功率,3）純電容電路（1）電壓與電流的關(guān)系,圖1.8 純電容電路及其相量圖和波形圖,（2）電容上的功率,1.1.3 RLC的串聯(lián)交流電路1）電壓與電流的關(guān)系,圖1.10 RLC串聯(lián)電路和相量圖,為了便于記憶，用一直角三角形表示以上各量的關(guān)系，如圖1.11（a）所示。該直角三角形稱為阻抗三角形。因?yàn)殡娮?、電抗、阻抗都不是正弦交變的電量，所以阻抗三角形不?yīng)畫成相量。,圖1.11

9、 阻抗三角形、電壓三角形和功率三角形,2）電路的功率（1）瞬時(shí)功率（2）平均功率（3）無功功率和視在功率,圖1.12 RLC交流電路的瞬時(shí)功率,1.1.4 三相交流電路1）三相交流電源（1）三相對(duì)稱電動(dòng)勢的產(chǎn)生,（2）三相發(fā)電機(jī)繞組的星形（Y形）連接如用相量表示為：,圖1.13 三相發(fā)電機(jī)原理圖,圖1.14 三相電動(dòng)勢波形圖,圖1.15 三相電動(dòng)勢相量圖,圖1.16 三相發(fā)電機(jī)繞組的星形連接

10、,圖1.17 星形連接時(shí)線電壓與相電壓的相量圖,2）三相負(fù)載的星形連接（1）三相不對(duì)稱負(fù)載的星形連接,圖1.18 三相不對(duì)稱負(fù)載星形連接的實(shí)際電路,圖1.19 三相不對(duì)稱負(fù)載星形連接,總的視在功率一般,（2）三相對(duì)稱負(fù)載的星形連接,圖1.23 三相對(duì)稱感性負(fù)載相量圖,圖1.24 三相對(duì)稱負(fù)載的星形連接,1.2 建筑電氣工程識(shí)圖基本知識(shí)1.2.1 建筑電氣工程概述·1）智能建筑的概念,建筑電氣工程是以電能、電

11、氣設(shè)備和電氣技術(shù)為手段，創(chuàng)造、維持與改善建筑環(huán)境來實(shí)現(xiàn)某些功能的一門學(xué)科，它是由強(qiáng)電和弱電綜合組成的，也是隨著建筑科學(xué)技術(shù)由初級(jí)向高級(jí)階段發(fā)展的產(chǎn)物。根據(jù)GB/T 50314—2000《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中的術(shù)語條目，智能建筑（IB—Intelligent Building）的定義：它是以建筑為平臺(tái)，兼?zhèn)浣ㄖO(shè)備、辦公自動(dòng)化及通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，集結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)、管理,及它們之間的最優(yōu)化組合，向人們提供一個(gè)安全、高效、舒適、便利的建筑環(huán)境

12、。2）建筑電氣工程的劃分（1）傳統(tǒng)的劃分根據(jù)建筑電氣工程的功能，人們習(xí)慣把它分為強(qiáng)電（電力）工程和弱電（信息）工程。強(qiáng)電的處理對(duì)象是能源（電力），其特點(diǎn)是電壓高、電流大、功率大、頻率低，主要考慮的問題是減小損耗、提高效率及安全用電；弱電的處理對(duì)象主要是信,息，即信息的傳送與控制，其特點(diǎn)是電壓低、電流小、功率小、頻率高，主要考慮的問題是信息傳送的效果，諸如信息傳送的保真度、速度、廣度和可靠性等。（2）現(xiàn)代的劃分根據(jù)GB 5030

13、0—2001《建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》，比較大的建筑工程可分為：地基與基礎(chǔ)、主體結(jié)構(gòu)、建筑裝飾裝修、建筑屋面、建筑給排水及采暖、建筑電氣、智能建筑、通風(fēng)與空調(diào)、電梯等9個(gè)分部工程。,建筑電氣分部工程可分為：室外電氣、變配電室、供電干線、電氣動(dòng)力、電氣照明安裝、備用和不間斷電源安裝、防雷及接地安裝等7個(gè)子分部工程。智能建筑分部工程可分為：通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)、建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警及消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)、綜合布線

14、系統(tǒng)、智能化集成系統(tǒng)、電源與接地、環(huán)境、住宅（小區(qū)）智能化系統(tǒng)等10個(gè)子分部工程。,各個(gè)子分部工程又可分為若干個(gè)分項(xiàng)工程，例如：住宅（小區(qū)）智能化系統(tǒng)又可分為火災(zāi)報(bào)警及消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)（含電視監(jiān)控系統(tǒng)、入侵報(bào)警系統(tǒng)、巡更系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、樓宇對(duì)講系統(tǒng)、住戶對(duì)講呼救系統(tǒng)、停車管理系統(tǒng)）、物業(yè)管理系統(tǒng)（多表現(xiàn)場計(jì)量及遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)、建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、公共廣播系統(tǒng)、小區(qū)網(wǎng)絡(luò)及信息服務(wù)系統(tǒng)、物業(yè)辦公自動(dòng)化系統(tǒng)）、智能家庭信息平臺(tái)等分項(xiàng)工程

15、。,1.2.2 電氣圖的特點(diǎn)1）電氣圖的表達(dá)形式（1）圖（drawing）圖是“圖示法的各種表達(dá)形式的統(tǒng)稱”。（2）簡圖（diagram）簡圖是“用圖形符號(hào)、帶注釋的圍框或簡化外形表示系統(tǒng)或設(shè)備中各組成部分之間相互關(guān)系及其連接關(guān)系的一種圖”。（3）表圖（chart）,表圖是“表明兩個(gè)以上變量之間關(guān)系的一種圖”。（4）表格（table）表格是“把數(shù)據(jù)按縱橫排列的一種表達(dá)形式，用以說明系統(tǒng)、成套裝置或設(shè)備中各組成部分的相互

16、關(guān)系或連接關(guān)系，或者用以提供工作參數(shù)”。2）電氣圖在中國發(fā)展的3個(gè)階段,工程界要交流，就需要工程語言，即使是不同國籍的工程技術(shù)人員。只要按照相約的符號(hào)和規(guī)則來描述，大家就能看得懂，就能實(shí)現(xiàn)信息結(jié)構(gòu)的傳送和表達(dá)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)交流。電氣簡圖就是通過直觀圖形來傳達(dá)信息的工程語言，電氣信息結(jié)構(gòu)文件編制規(guī)則與電氣簡圖用圖形符號(hào)一樣，也是電氣工程的一種語言。（1）第1階段20世紀(jì)60年代中期,國家第一機(jī)械工業(yè)部提,出由國家科學(xué)技術(shù)委員會(huì)發(fā)布GB

17、312：1964（電工系統(tǒng)圖圖形符號(hào)）、GB 313：1964（電力及照明平面圖圖形符號(hào)）、GB 314：1964（電信平面圖圖形符號(hào)）等系列標(biāo)準(zhǔn)。（2）第2階段20世紀(jì)80年代中期，由國家標(biāo)準(zhǔn)局發(fā)布的電氣制圖及電氣圖用圖形符號(hào)、電氣設(shè)備用圖形符號(hào)和主要的相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)有：電氣制圖標(biāo)準(zhǔn)7項(xiàng)，即GB 6988.1—86～GB,6988.7—86；電氣圖用圖形符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)13項(xiàng)，即GB 4728.1—85～GB 4728.13—85；電氣設(shè)備

18、用圖形符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)2項(xiàng)，即GB 5465.1—85～GB 5465.2—85；相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)5項(xiàng)，即GB 5094—85電氣技術(shù)中的項(xiàng)目代號(hào)，GB 7159—87電氣技術(shù)中的文字符號(hào)制訂通則，GB 7356—87電氣系統(tǒng)說明書用簡圖的編制，GB 4026—83電器接線端子的識(shí)別和用字母數(shù)字符號(hào)標(biāo)志接線端子的通則，GB 4884—85絕緣導(dǎo)線的標(biāo)記等。,（3）第3階段 隨著20世紀(jì)90年代中后期國際標(biāo)準(zhǔn)的全面更新，我國的電氣信息結(jié)構(gòu)、文件編制標(biāo)準(zhǔn)

19、化技術(shù)委員會(huì)修訂了第二版GB/T 4728系列標(biāo)準(zhǔn)（T的含義為推薦選用）。GB/T 4728仍由13部分組成，但符號(hào)形式、內(nèi)容、數(shù)量與IEC 60617的第二版完全相同。1997—2003年修訂了第二版GB 6988《電氣制圖》系列標(biāo)準(zhǔn)，并更名為GB/T 6988《電氣技術(shù)用文件的編制》,3）電氣信息結(jié)構(gòu)文件的文件種類（1）結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)可以反映以下幾方面：a.系統(tǒng)的信息結(jié)構(gòu)，即信息在不同的文件和信息系統(tǒng)中如何分布；b.每一種文件的內(nèi)容結(jié)

20、構(gòu)；c.檢索代號(hào)的構(gòu)成。當(dāng)然，它也反映系統(tǒng)或成套裝置本身。一個(gè)系統(tǒng)以及每一個(gè)組成的物體，都可以從諸多方面進(jìn)行觀察，例如：a.它能做什么；b.它是如何構(gòu)成的；c.它位于何處。相對(duì)我們對(duì)物體觀察的3個(gè)方面，可,以得到所研究方面的3種類型，我們把相應(yīng)的結(jié)構(gòu)分別稱為：a.功能面結(jié)構(gòu)；b.產(chǎn)品面結(jié)構(gòu)；c.位置面結(jié)構(gòu)。電氣信息結(jié)構(gòu)文件種類就是按此劃分。（2）文件文件是指由若干相關(guān)記錄構(gòu)成的集合，是能為人所感知的、作為一個(gè)整體可在用戶和系統(tǒng)之間進(jìn)

21、行交換的結(jié)構(gòu)化信息量。（3）電氣信息結(jié)構(gòu)文件的文件種類,電氣信息文件可以分為功能性文件、位置文件、接線文件、項(xiàng)目表、說明文件和其他文件等6大類。具體分類及說明見表1.1。（4）不同類型文件之間的相互關(guān)系4）電氣圖用圖形符號(hào)5）項(xiàng)目代號(hào)（1）項(xiàng)目代號(hào)的作用（2）項(xiàng)目代號(hào)的組成與標(biāo)注,（3）種類代號(hào)1.2.3 建筑電氣工程圖的種類1）說明性文件①圖紙目錄。②設(shè)計(jì)說明（施工說明）。③圖例。④設(shè)備材料明細(xì)表（零件表）。

22、2）概略圖（系統(tǒng)圖）,概略圖是用符號(hào)或帶注釋的框，概略表示系統(tǒng)或分系統(tǒng)的基本組成、相互關(guān)系及其主要特征的一種簡圖。其用途是：為進(jìn)一步編制詳細(xì)的技術(shù)文件提供依據(jù)；供操作和維修時(shí)參考。3）電路圖電路圖是用圖形符號(hào)并按工作順序排列，詳細(xì)表示電路、設(shè)備或成套裝置的全部基本組成和連接關(guān)系，而不考慮其實(shí)際位置的一種簡圖。目的是便于詳細(xì)理解作用原理，分析和計(jì)算電路特性。,圖1.26 某用戶照明配電概略（系統(tǒng)）圖,其用途是：詳細(xì)理解電路、設(shè)備或

23、成套裝置及其組成部分的作用原理；為測試和尋找故障提供信息；作為編制接線圖的依據(jù)。4）電氣平面圖電氣平面圖是表示電氣設(shè)備、裝置與線路平面布置的圖紙，是進(jìn)行電氣安裝的主要依據(jù)。電氣平面圖是以建筑平面圖為依據(jù)，在圖上繪出電氣設(shè)備、裝置的安裝位置及標(biāo)注線路敷設(shè)方法等。常用的電氣平面圖有變配電所平面圖、動(dòng)力平面圖、照,明平面圖、接地平面圖、弱電平面圖等。5）接線圖6）布置圖1.2.4 建筑電氣工程圖的特點(diǎn)1）建筑電氣工程圖的特點(diǎn)①

24、建筑電氣工程圖大多是采用統(tǒng)一的圖形符號(hào)并加注文字符號(hào)繪制出來的，屬于簡圖之列。②任何電路都必須構(gòu)成閉合回路。,圖1.27 生活水泵的控制電路圖,圖1.28 某建筑局部房間照明平面圖,③電路中的電氣設(shè)備、元件等，彼此之間都是通過導(dǎo)線連接起來構(gòu)成一個(gè)整體的。④建筑電氣工程施工是與主體工程（土建工程）及其他安裝工程（給排水管道、供熱管道、采暖通風(fēng)的空調(diào)管道、通訊線路、消防系統(tǒng)及機(jī)械設(shè)備等安裝工程）施工相互配合進(jìn)行的，所以建筑電氣工程圖

25、與建筑結(jié)構(gòu)圖及其他安裝工程圖不能發(fā)生沖突。,⑤建筑電氣工程圖對(duì)于設(shè)備的安裝方法、質(zhì)量要求以及使用、維修方面的技術(shù)要求等往往不能完全反映出來，而且也沒有必要全部標(biāo)注清楚，因?yàn)檫@些技術(shù)要求在有關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范、規(guī)程中都有明確規(guī)定，為了保持圖面清晰，只要在說明欄中說明“參照××規(guī)范”就行了。⑥建筑電氣工程的位置簡圖（施工平面布置圖）是用投影和圖形符號(hào)來代表電氣設(shè),備或裝置繪制的，閱讀圖紙時(shí)，比其他工程的透視圖難度大。

26、2）閱讀建筑電氣工程圖的一般程序閱讀建筑電氣工程圖必須熟悉電氣圖基本知識(shí)（表達(dá)形式、通用畫法、圖形符號(hào)、文字符號(hào)）和建筑電氣工程圖的特點(diǎn)，同時(shí)掌握一定的閱讀方法，才能比較迅速全面地讀懂圖紙，以完全實(shí)現(xiàn)讀圖的意圖和目的。,具體針對(duì)一套圖紙，一般可按以下順序閱讀（瀏覽），而后再重點(diǎn)閱讀。①看標(biāo)題欄及圖紙目錄。②看總說明。③看系統(tǒng)圖。④看平面布置圖。⑤看電路圖。⑥看安裝接線圖。⑦看安裝大樣圖。,⑧看設(shè)備材料表。1.2.5

27、建筑電氣照明平面圖入門分析1）平面圖說明首先，我們應(yīng)知道平面圖中的圖形符號(hào)所代表的電氣設(shè)備是什么，在物理實(shí)驗(yàn)室房間里有2個(gè)燈和1個(gè)電風(fēng)扇。2個(gè)燈由一個(gè)開關(guān)控制，電風(fēng)扇由一個(gè)調(diào)速開關(guān)控制，走廊里有1個(gè)燈和一個(gè)開關(guān)控制等。燈和電風(fēng)扇均為單相用電設(shè)備，只需要接2根線，火線（相線L）和零線（中性線N）。其中火,線要經(jīng)過開關(guān)后再接到用電設(shè)備上。當(dāng)開關(guān)合上時(shí)，開關(guān)線才有電，燈或電風(fēng)扇才可能有電流通過而工作。當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，開關(guān)線沒有電，燈或電風(fēng)扇

28、也沒有電，更換燈管和維修時(shí)比較安全。想知道配線用的保護(hù)管的管長和線長，就需要知道配管的路徑如何，管中應(yīng)穿幾根線，這就需要有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)才能知道配管怎樣布置合理，做到既省管又省線，既安全又可靠，既美觀又方便等。這是本書要重,點(diǎn)體現(xiàn)的內(nèi)容，也是成為工程師、造價(jià)師、審計(jì)師等必備的基礎(chǔ)知識(shí)。2）配管配線路徑分析（1）有裝飾吊頂時(shí)的配管配線①分支1到走廊燈開關(guān)回路分析。從走廊燈到接線盒的管長為0.75 m+0.35 m（離墻要有距離）=1.

29、1 m，線數(shù)為3根（L、N、K1），長度為3×1.1 m=3.3 m。,圖1.30 原理接線圖,K2上方吊頂內(nèi)接線盒又有3個(gè)分支：到開關(guān)K2；到浴室燈；到男衛(wèi)生間燈。到開關(guān)K2，線數(shù)3根（L、K1、K2），管長4 m-0.3 m-1.3 m=2.4 m，線長3×2.4 m=7.2 m，從K2到K1，管長0.2 m，線長2×0.2 m=0.4 m。到浴室第一個(gè)燈，線數(shù)2根（N、K2），管長1.5 m（圖比例

30、太小，只能估算），線長2×1.5 m=3 m，再到第2個(gè)燈，可自行分析。到男衛(wèi)生間燈，線數(shù)2根（N、L），最好先配到燈，再從燈到開關(guān)K3，與先配到開關(guān)K3相比，管長、線長基本一樣，但可以少用一個(gè)接線盒，故障的概率也相對(duì)減少了。,②分支2到物理實(shí)驗(yàn)室開關(guān)回路分析。在K4、K5的上方吊頂內(nèi)也要加裝接線盒，從走廊燈到接線盒，線數(shù)2根（L、N），管長為0.75 m+0.35 m（離墻要有距離）=1.1 m，導(dǎo)線長度為2×1

31、.1 m=2.2 m。從接線盒到開關(guān)，3線（L、K4、K5），管長4 m-0.3 m-1.3 m=2.4 m，線長3×2.4 m=7.2 m。從接線盒到燈，3線（N、K4、K5），其余的可自行分析。,（2）無裝飾吊頂時(shí)的配管配線1.3 低壓配電系統(tǒng)的接地及安全1.3.1 低壓配電系統(tǒng)的接地形式1）TN系統(tǒng)（1）TN—S系統(tǒng)（又稱五線制系統(tǒng)）（2）TN—C系統(tǒng)（又稱四線制系統(tǒng)）（3）TN—C—S系統(tǒng)（又稱四線半系

32、統(tǒng)）2）TT系統(tǒng)3）IT系統(tǒng),圖1.31 TN—S系統(tǒng),圖1.32 TN—C系統(tǒng),圖1.33 TN—C—S系統(tǒng),圖1.34 TT系統(tǒng),圖1.35 IT系統(tǒng),1.3.2 低壓配電系統(tǒng)的防觸電保護(hù)1）防觸電保護(hù)類型（1）直接接觸保護(hù)（2）間接接觸保護(hù)（3）直接接觸及間接接觸兼顧的保護(hù)2）接地種類（1）功能性接地（2）保護(hù)性接地3）保護(hù)接地范圍,1.3.3 接地裝置1）接地體（1）自然接地體（2）人工接