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建筑设备工程 电气 教学课件 第十一章建筑电气系统概论 11 1 建筑电气的基本作用 什么是建筑电气 以建筑为平台的建筑物内所有电气系统的总称 建筑电气的作用 服务于建筑 服务于建筑物内人们的工作 生活 学习 娱乐 安全等 11 2 建筑电气的分类 建筑强电系统 建筑弱电系统 建筑供配电系统建筑照明系统防雷 接地系统 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 建筑智能化系统 11 3 建筑电气对建筑的影响 影响建筑项目的审批和规模等级 影响建筑功能的发挥 影响建筑布局 影响建筑艺术的体现 影响建筑使用的安全 影响建筑的管理 影响建筑的维护 第十二章建筑供配电系统 12 1 建筑供配电系统 什么是建筑供电系统 建筑物的供电电源 也就是建筑物从市电获取的电源部分 什么是建筑配电系统 建筑物内部将供电电源合理分配到各个用电设备 负荷 的内容 建筑供电与配电从功能上是有区别的 但是从电路结构上通常是组合在一起的 通常就是建筑物总的变电所 总配电间里面的电气内容 负荷分级和供电电源 负荷分级 一级负荷 中断供电将造成人身伤害时 中断供电将在经济上造成重大损失时 中断供电将影响重要用电单位的正常工作 在一级负荷中 当中断供电将造成人员伤亡或重大设备损坏或发生中毒 爆炸和火灾等情况的负荷 以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷 应视为一级负荷中特别重要的负荷 二级负荷 中断供电将在经济上造成较大损失时 中断供电将影响较重要用电单位的正常工作 三级负荷 不属于一级和二级负荷者应为三级负荷 如何确定建筑物中用电设备负荷等级 供电电源 一级负荷应由双重电源供电 当一电源发生故障时 另一电源不应同时受到损坏 一级负荷中特别重要的负荷供电 除应由双重电源供电外 尚应增设应急电源 并严禁将其他负荷接入应急供电系统 二级负荷的供电系统 宜由两回路供电 在负荷较小或地区供电条件困难时 二级负荷可由一回6KV及以上专用的架空线路供电 三级负荷对供电电源无特殊要求 发电厂区域电力网地方线路网 区域变电所 地区变电所 用户变电所 用户低压配电线路 电力网 6 3 10kV110 500kV10 35kV 电力系统组成原理图 380 220V 220 380 10 35kv 负荷分类 依据 供电部门执行的电价 以江苏省2011年12月1日起执行的电价标准为例 城乡居民生活用电 低压 0 528元 千瓦时 10kV 0 518元 千瓦时 一般工商业及其他用电 10kV 0 867元 千瓦时 20kV 0 861元 千瓦时 35kV 0 852元 千瓦时 大工业用电 10kV 0 667元 千瓦时 20kV 0 661元 千瓦时 35kV 0 652元 千瓦时 农业用电 低压 0 508 千瓦时 10kV 0 499元 千瓦时 20kV 0 493元 千瓦时 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 主要适用于总用电量较大的建筑 一般在315kw以上 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 适用于总用电量大的建筑 10KV高压引入 20KV高压引入 35KV高压引入 适用于总用电量更大的建筑 12 2 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 某住宅楼共计36户 每户设计功率为8kW 计算该楼的计算负荷 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 x15000 450kW Pjs Kp N 36x8 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 PePjs 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 各类用电负荷需要系数及功率因素 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 36x8 288kWPjs Kx Pe 0 6x288 172 8kW 12 3 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 2200 600 800 1000 GCL开关柜尺寸 12 4 低压 配电系统 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 负荷等级等因素 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 配电箱 配电房中的配电柜 应急照明箱 配电箱 配电箱 水泵控制箱 风机控制箱 电梯控制箱 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 配电房中的配电柜 配电箱 配电箱 配电箱 母线或分支电缆 n层2层1层 配电房中的配电柜 配电箱 配电箱 配电箱 配电箱 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 配电房中的配电柜 风机电控箱 风机电控箱 风机电控箱 不宜大于5台 配电箱 配电箱 配电箱 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 配电房中的配电柜 配电箱 配电箱 配电箱 配电箱 生活泵控制箱 风机控制箱 电梯控制箱 风机控制柜 消防泵控制箱 应急照明箱 污水泵控制箱 配电箱 配电箱 配电箱 12 5 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 变电所的设计 必须从全局出发 统筹兼顾 按照负荷性质 用电容量 工程特点和地区供电条件 结合国情合理地确定设计方案 变电所的设计 必须坚持节约用地的原则 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 变压器外廓与变压器室墙壁和门的最小净距 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 第十三章建筑电气照明系统 什么是建筑电气照明系统 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 13 1 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 白炽灯 荧光灯 40W白炽灯的光通量约为330lm 36W荧光灯 T8灯管 的光通量约为2200lm 28W荧光灯 T5灯管 的光通量约为2700lm 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 F 吸顶式格栅灯配光曲线 管吊式荧光灯配光曲线 聚光型投光灯配光曲线 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 显色性 光源照射到物体上所显示出来的颜色 与日光下该物体的颜色相比较 日光下为100 称为光源的显色性 色温 当一个光源的颜色与完全辐射体 黑体 在某一温度时发生的光色相同时 完全辐射体的温度 k 就称为此光源的色温 13 2 光源和灯具 电光源 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 半导体二极管光源 热辐射光源 钨丝 真空或惰性气体 加入卤素 如溴 碘 玻璃罩 白炽灯 卤钨灯 属于第1代光源 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 S 灯管 镇流器 触发装置 220V 荧光灯电路图 荧光灯 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2代光源 属于第3代光源 发光二极管 LED 光源 LED是一种半导体发光二极管 利用固体半导体芯片作为发光材料 当两端加上正向电压 半导体中的载流子发生复合发出过剩的能量 从而引起光子发射产生可见光 目前 光效约30 140lm W 主要特点 寿命长启动时间短节能 环保可以做成薄型灯具工作电压低 6 24VDC 属于第4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 发光强度 发光强度 0 90 0 90 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 16mm 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 部分场合可采用发光二极管 LED 灯 采用卤钨灯取代白炽灯 光效提高1倍 灯具的布置 总体原则 灯具的布置应满足工作面的照度 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 h 垂度 计算高度 工作面高度一般为0 75m L L BB A A 双管荧光灯嵌入式安装A A方向 L h 1 25B B方向 L h 1 20 灯具的布置图 均匀性布灯 选择性布灯 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 根据工作场所设施布置情况 有选择的布置 13 3 照明设计 照明种类 正常照明 在正常情况下使用的室内外照明 应急照明 因正常照明的电源失效而启用的照明 含 备用照明 停电后 用于确保正常活动继续进行的照明 安全照明 停电后 用于确保处于潜在危险之中的人员安全的照明 疏散照明 停电后 用于确保疏散通道被有效的辨认和使用的照明 警卫照明 用于警戒而安装的照明 障碍照明 在可能危及航行安全的建筑物或构筑物上安装的标志灯 值班照明 非工作时间 为值班所设置的照明 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 2004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 式中 P 某房间内照明灯具总用电量 KW 单位面积安装功率 W m2 S 某房间的面积 m2 每盏灯具的安装功率 W 某房间内需要安装的灯具数量 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 每盏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 80 灯具的利用系数 一般可取0 65 0 70 例 某教室长15m 宽10m 高3 5m 拟选用带有反射罩的2x36W 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 20 4W m2 教室灯具平面布置图 15000 10000 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 2004 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 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2x36W 2200lm 的普通荧光灯需要36盏以上 取36盏 才可以满足设计照度值 验算照明功率密度 36x2x 36 4 15x10 19 2W m2 9W m2 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 如上例中拟采用T5系列2x28W的荧光灯 每只灯管的光通量约为2600lm 采用电子镇流器 房间设计照度要求大于300lx 房间利用系数取0 65 验算照明功率密度为 取20盏 教室灯具平面布置图 15000 10000 采用均匀性布灯 如下图示 13 4 照明设计图纸 照明平面图 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 照明设计图纸由照明平面图和照明系统图组成 照明灯具标注格式 式中 a 灯具数量 b 灯具型号 无则省略 c 每盏照明灯具的灯泡 或灯管 数 d 灯泡 或灯管 安装功率 e 灯泡安装高度 m f 安装方式 L 光源种类 照明系统图 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 cos 等 回路编号 相序等 配电线路标注格式 a 为线缆编号 b 为线缆型号 c 为并联电缆和线管根数 单根电缆或单根线管则省略 d 为相线根数 e 为相线截面 mm2 f 为N线或PEN线根数 一般为1 g 为N线或PEN线截面 mm2 h 为PE线截面 mm2 无PE线则省略 i 为线缆敷设方式代号 j 为线缆敷设部位代号 上述字母无内容则省略该部分 第十四章几种建筑弱电系统简介 14 1 火灾自动报警及消防设备联动控制系统 建筑消防系统 灭火系统 建筑给排水专业 防排烟系统 建筑环境与设备专业 防火分区 阻隔 疏散通道 建筑学专业 火灾自动报警及消防设备联动控制 建筑电气专业 1 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 O A B C 温度 时间 OA段 火灾初始期 产生少量烟雾 AB段 火灾成长期 产生大量烟雾 温度上升很快 BC段 火灾最盛期 产生明火 C以后 火灾衰减期 火逐渐熄灭 火灾形成特点 A B C 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 保护半径在5 8 6 7m 输入电信号 暗箱 烟雾 电源 输出 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 水流指示器 湿式报警系统 P P P 压力开关 水流指示器 至喷淋泵 水喷淋灭火系统 压力开关信号蝶阀 火灾人工报警设备 消火栓按钮 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 由给排水设计人员确定位置及数量 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 向需要联动控制的消防设备输出控制信号 并接收消防设备动作的反馈信号 集中报警器 水流指示器 消火栓按纽 烟感 手动报警按纽 温感 短路隔离器 监视模块 压力开关 消火栓按纽 烟感 手动报警按纽 温感 监视模块 2 2 火灾自动报警系统原理图之一 消防中心机房 一条2总线制报警输出回路可连接64 256个报警设备 视厂家产品说明书 1层 n层 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 集中报警器 水流指示器 消火栓按纽 烟感 手动报警按纽 温感 短路隔离器 监视模块 压力开关 消火栓按纽 烟感 手动报警按纽 温感 监视模块 2 2 火灾自动报警系统原理图之二 电源 消防中心机房 火灾显示盘 火灾显示盘 2 2 2 2 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 通风设备 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 正压风口 排烟口等 其他设备 防火卷帘门 非消防电梯 非消防电源切除 应急照明的强制点亮等 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 各类排烟风机 正压风机等 集中报警器 联动控制器 电源 消防设备联动控制系统原理图之一 控制模块 配电箱 控制模块 卷帘门 控制模块 防火阀 控制模块 排烟阀 控制模块 正压风口 2 2 控制模块 配电箱 控制模块 卷帘门 控制模块 防火阀 控制模块 排烟阀 控制模块 正压风口 2 2 消防泵电控箱 喷淋泵电控箱 7 7 风机电控箱 5 7 电梯电控箱 正压风机电控箱 3 7 3 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 图 消防广播模块 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 消防专用电话模块 4 火灾自动报警与消防设备联动控制系统原理图 自动报警设备 手动报警设备 报警控制器 联动控制器 广播电话主机 电源 消防中心 楼层显示器 灭火设备 防排烟设备 其它消防设备 消防广播 电话设备 至119 火灾自动报警系统原理框图 消火栓按纽 烟感 手动报警按纽 监视模块 温感 控制模块 配电箱 控制模块 卷帘门 控制模块 正压风口 控制模块 消火栓按纽 烟感 手动报警按纽 监视模块 温感 控制模块 配电箱 控制模块 卷帘门 控制模块 正压风口 控制模块 水流指示器 压力开关 消防泵电控箱 喷淋泵电控箱 排烟风机电控箱 电梯电控箱 正压风机电控箱 火灾显示盘 火灾显示盘 火灾报警控制器 联动型 联动电源 消防广播主机 电话主机 3 2 2 2 2 2 4 2 7 7 7 2 全二总线制火灾自动报警系统原理图 7 14 2 智能建筑简介 1 智能建筑定义根据 智能建筑设计标准 GB T 50314 2006的定义 以建筑物为平台 兼顾信息设施系统 信息化应用系统 建筑设备管理系统 公共安全系统等 集结构 系统 服务 管理及其优化组合为一体 向人们提供一个安全 高效 便捷 节能 环保 健康的建筑环境 IIS ITSI ITAS BMS PSS 智能化系统集成 IIS IntelligentedIntegrationSystem信息设施系统 ITSI InformationTechnologySystemInfrastructure信息化应用系统 ITAS InformationtechnologyApplicationsystem建筑设备管理系统 BMS Buildingmanagementsystem公共安全系统 PSS Publicsecuritysystem 智能建筑系统 电话交换系统 信息网络系统 会议系统 信息导引发布系统 物业运营管理系统 公共服务管理系统 公众信息服务系统 智能卡应用系统 综合布线系统 火灾自动报警系统 安全技术防范系统 应急联动系统 对各种建筑设备运行中的各种信息进行 测量 监视 控制 2 智能建筑系统简介信息设施系统 ITSI InformationTechnologySystemInfrastructure 为确保建筑物与外部信息通信网络的互联及信息畅通 对语音 数据 图象和多媒体等各类信息予以接收 交换 传输 存储 检索和显示等进行综合处理的多种类信息设备系统加以组合 提供实现建筑物业务及管理等应用功能的信息通信基础设施 信息化应用系统 ITAS InformationtechnologyApplicationsystem 以建筑物信息设施系统和建筑设备管理系统等为基础 为满足建筑物各类业务和管理功能的多种类信息设备与应用软件而组合的系统 建筑设备管理系统 BMS Buildingmanagementsystem 对建筑设备监控系统和公共安全系统等实施综合管理的系统 公共安全系统 PSS Publicsecuritysystem 为维护公共安全 综合运用现代科学技术 以应对危害社会安全的各类突发事件而构建的技术防范系统或保障体系 智能化集成系统 TIS IntelligentedIntegrationSystem 将不同功能的建筑智能化系统 通过统一的信息平台实现集成 以形成具有信息汇集 资源共享及优化管理等综合功能的系统 14 3 建筑设备管理系统 BMS 1 建筑设备管理系统的主要功能 具有对建筑机电设备测量 监视和控制的功能 具有对建筑物环境参数的监测功能 满足对建筑物的物业管理需要 实现数据共享 以生成节能及优化管理所需的各种相关信息分析和统计报表 应共享所需的公共安全等相关系统的数据信息等资源 建筑设备管理系统的核心内容是 建筑设备监控系统 2 BMS的控制方式 BMS采用集散控制方式 集中管理 分散 现场 控制 操作管理人员 集中操作和管理 数据通道 分散过程控制装置 控制对象 人机界面 集散系统 过程界面 BAS网络拓扑结构图 中央控制站 现场控制器 现场控制器 控制对象 控制对象 局域网 通信总线 现场总线 3 BMS网络拓扑结构 现场控制器 DirectDigitalController 是一个可独立运行的计算机监测与控制系统 现场总线 现场总线是一种串行的数字数据通信链路 它沟通了过程控制领域的基本控制设备之间以及与更高层次自动控制领域的自动化控制设备 主要有 LonWorks总线 BACnet总线 4 几种典型BMS系统简介 新风 送风 过滤网 盘管 加湿器 送风机 冷热水 蒸汽 传统新风机组原理图 风门 电控箱 新风 送风 过滤网 盘管 加湿器 送风机 冷热水 蒸汽 防冻开关 现场控制器 DDC 新风机组监控系统原理图 风门 电控箱 现场控制器 DDC 热交换器1 热交换器2 循环泵 循环泵 回水 供水 配电箱 热网供水 集水器 分水器 电动阀 流量计 压力计 水流开关 热交换监控系统原理图 现场控制器 DDC 液位控制器 液位控制器 电控箱 电控箱 生活水泵 水流开关 污水泵 蓄水池 集水坑 现场控制器 DDC 生活给水监控系统原理图 污水监控系统原理图 14 4 公共安全系统 PSS 1 公共安全系统的主要功能 具有应对火灾 非法侵入 自然灾害 重大安全事故和公共卫生事故等危害人们生命财产安全的各种突发事件 建立起应急及长效的技术防范保障体系 应以人为本 平战结合 应急联动和安全可靠 2 公共安全系统的组成 入侵报警系统视频安防监控系统出入口控制系统电子巡查系统停车场管理系统安全防范综合管理系统 入侵报警系统 系统能根据被防护对象的使用功能及安全防范管理的要求 对设防区域的非法入侵 盗窃 破坏和抢劫等 进行实时有效的探测与报警 高风险防护对象的入侵报警系统应有报警复核 声音 功能 系统设备主要有报警类设备和控制设备组成 报警类设备主要有 红外探测器 微波探测器 红外 微波探测器 周界报警器 门磁开关 玻璃破碎探测器 超声波探测器等 控制设备主要有 控制主机 玻璃破碎声探测器 主动式红外发射机 主动式红外接收机 警戒线 主动式红外入侵探测器示意图 玻璃破碎声探测器示意图 报警器 磁铁 干簧管 磁铁 干簧管 磁铁 干簧管 磁铁 干簧管 门磁开关探测器示意图 视频安防监控系统 系统应能根据建筑物的使用功能及安全防范管理的要求 对必须进行视频安防监控的场所 部位 通道等进行实时 有效的视频探测 视频监视 图象显示 记录与回放 宜具有视频入侵报警功能 系统设备主要由摄象机 矩阵控制器 硬盘录象机 监视器 数字编码器 解码器 光发射机 光接收机 网络交换机 服务器等设备组成 视频安防监控系统正向着全数字化方向发展 摄像部分 传输部分 控制部分 记录 显示部分 出入口控制系统 系统应能根据建筑物的使用功能和安全防范管理的要求 对需要控制的各类出入口 按各种不同的通行对象及其准入级别 对其进 出实施实时控制与管理 并具有报警功能 系统主要由门禁系统 访客对讲系统 可视对讲系统等组成 控制器 读卡机 电控锁 典型出入口控制系统 读卡机 出入口控制主机 电控锁 出入口控制系统原理图 至安防控制中心主机 电源箱 RVV2x1 0 RVV2x1 0 RVV4x1 0 SYV 75 5 层间分配器 层间分配器 层间分配器 室外机 门锁 小区可视对讲联网系统原理图 2RVS2x1 5 SYV 75 5 电子巡查系统 系统应能根据建筑物的使用功能及安全防范管理的要求 按照预先编制的保安人员巡查程序 通过信息识读器或其他方式对保安人员巡逻的工作状态 是否准时 是否遵守顺序等 进行监督 记录 并能对意外情况及时报警 系统设备由寻更棒和寻更按扭组成 目前主要采用离线式寻更方式 停车场管理系统 系统应能根据建筑物的使用功能及安全防范管理的要求 对停车场 库 的车辆通行道口实施出入控制 监视 行车信号指示 停车管理及车辆防盗报警等综合管理 停车场管理系统除具备上述基本功能外 还可以具备超声波车位引导功能 反向巡车功能等 安全防范综合管理系统 系统应能通过统一的通信平台和管理软件将监控中心设备与各个子系统设备联网 实现由监控中心对各子系统的自动化管理与监控 安全防范综合管理系统的故障应不影响各子系统的运行 某一子系统的故障也不影响其他子系统的运行 第15章建筑电气安全 15 1安全电压 1 触电的形式 a b c 设备 变压器 2 影响触电严重程度的因素电流和人体电阻触电的时间电流的频率电流的路径周围环境3 安全电压一般场所 36V 潮湿场所 24V 特别潮湿场所 12V 15 2 建筑防雷 地面水蒸气受热上升高空遇冷空气形成水滴受高空气流影响分解成小水珠分解时相互碰撞 摩擦形成带正或负电荷的云层 1 雷电的危害雷云直接对建筑物放电 此时 若没有良好的接地通路 大电流会引起火灾 损坏建筑物 损坏电气设备等 建筑物上产生的感应电荷 在雷云放电后 不会立即消失 电荷会互相排斥 形成巨大的能量 损坏建筑物 形成的高电位 会造成电气设备 线路的破坏 如何防雷 关键是在建筑物内部提供一个良好的接地通路 2 防雷等级依据最新出版的 民用建筑电气设计规范 JGJ16 2008 民用建筑物的防雷分为两个类别等级 二类防雷建筑高度超过100m的建筑物 国家级重点文物保护建筑物 国家级的会堂 办公建筑物 档案管 大型博展建筑物 国际性的航空港 通信枢纽 国宾馆 大型铁路旅客站等 国家级计算中心 国家级通信枢纽等对国民经济有重要意义且装有大量电子设备的建筑物 年预计雷击次数大于0 06的部 省级办公建筑物及其他重要或人员密集的公共建筑物 年预计雷击次数大于0 3的住宅 办公楼等一般民用建筑物 三类防雷建筑省级重点文物保护建筑物及省级档案馆 省级大型计算中心和装有重要电子设备的建筑物 19层及以上的住宅建筑和高度超过50m的其他民用建筑物 年预计雷击次数大于0 012且小于或等于0 06的部 省级办公建筑物及其他重要或人员密集的公共建筑物 年预计雷击次数大于或等于0 06且小于或等于0 3的住宅 办公楼等一般民用建筑物 建筑群中最高的建筑物或位于建筑群边缘高度超过20m的建筑物 通过调查确认当地遭受过雷击灾害的类似建筑物 历史上雷击事故严重地区或雷害事故较多地区的较重要建筑物 在平均雷暴日大于15d a的地区 高度大于或等于15m的烟囱 水塔等孤立的高耸构筑物 在平均雷暴日小于或等于15d a的地区 高度大于或等于20m的烟囱 水塔等孤立的高耸构筑物 建筑物年预计雷击次数的计算 建筑物年预计雷击次数 次 a 校正系数 一般情况下取1 位于空旷孤立的建筑物取2 位于河边 湖边山坡下等处取1 5 建筑物所处地区雷击大地的年平均密度 次 km2 a 与建筑物截收相同雷击次数的等效面积 km2 年平均雷暴日 南京32 6天 建筑物的长 宽 高 m 年平均雷暴日数 凡有雷电活动的日子 包括看到雷闪和听见雷声 都称为雷暴日 全国部分城市雷暴日数 GB50343 2004 注 GB50343 2004 建筑物电子信息系统防雷技术规范 建筑物等效面积Ae的计算 D 为建筑物每边的扩大宽度 m L W H 分别为建筑物的长 宽 高 m L W 建筑物的等效面积 3 防雷措施建筑物需要考虑的防雷措施有可分为 防直击雷 防侧击雷 防雷电波侵入 防雷击电磁脉冲等 建筑物的防雷实质上是一种综合性的防雷系统 防直击雷从建筑物顶部直接击中建筑物的雷称为直击雷 建筑物的防直击雷系统由 接闪器 引下线 接地装置三个部分组成 建筑物易受雷击的部位 接闪器 受雷装置 引雷装置 作用 将雷云放电诱导过来 接闪杆 避雷针 保护角 约45 左右 材质 镀锌圆钢 12 16 镀锌钢管 20 25 hx he h 1 5h 单支避雷针保护范围 接闪带 接闪网 避雷带 避雷网 做法 在建筑物的四周边缘 顶部等布置避雷带 避雷网 材质 镀锌圆钢 8mm 或镀锌扁钢 48mm2 网格间距 二类防雷 10 x10m 或12x8m 三类防雷 20 x20m 或24x16m 所有屋面裸露的金属物体外壳均应与避雷网连成一体 接闪器保护范围的确定 滚球半径法 引下线作用 为接闪器承受的大电流提供良好的接地通路 做法 在建筑物四周及部分中间的柱子内布置引下线 材质 柱内两根 16主钢筋 或 8镀锌圆钢明敷设 引下线间距 二类防雷建筑 18m 三类防雷建筑 25m 接地测试卡 0 8m 接地装置作用 将从引下线来的大电流迅速散入到大地 做法一 利用建筑物基础圈梁内 外围圈梁 的二根主钢筋焊接成环网 引下线与环网焊成一体 接地测试卡 外甩水平接地线 做法二 在室外做人工接地体 0 8m 2 5m 5m5m 3m 接地极 接地母线 断接卡 接地电阻 冲击接地电阻 一 二级防雷建筑冲击接地电阻 10 三级防雷建筑冲击接地电阻 30 消雷装置 消雷装置 当雷电场达到一定程度时 触发消雷装置 放出正电荷 将雷电流先导入大地 使雷云中和 雷电场减弱 从而减少雷击 防侧击雷 当建筑物高度超过30m时 需要设计防侧击雷 做法 外围结构圈梁中的钢筋每三层连成闭合回路 并同防雷引下线连接 45m及以上外墙上的栏杆 门窗等较大金属物直接或通过预埋件与防雷装置相连 防雷电波侵入雷电波会沿着架空线路 埋地线路进入建筑物 损坏设备 尤其是计算机类 电子类设备 采取措施 室外进户线采用埋地引入 进入建筑物的各种线路及金属管道采用埋地引入 并在入户端将电缆的金属外皮 钢导管及金属管道与接地网连接 进户电缆 雷电波 保护钢管 防