電氣工程識圖與施工工藝教學(第一章)

1、電氣工程識圖與施工工藝(第二版) 目 錄 1 建筑電氣工程識圖基本知識 1.1 交流電的基本知識 1.2 建筑電氣工程識圖基本知識 1.3 低壓配電系統的接地及安全 復習思考題1 2 室內配線工程 2.1 室內配線工程概述 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 封閉（插接）式母線槽配線 2.6 鋼索配線 2.7 電氣豎井內配線 復習思考題2 3 照明與動力工程 3.1 照明與動力平面圖的文字標注 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 動力工程電氣平面圖 復習思考題3 4 變配電工程 4.1 變配電工程概述 4.2 變配電系統的

2、主接線 4.3 變配電工程圖讀圖練習 復習思考題4 5 建筑防雷接地工程 5.1 建筑物防雷 5.2 防雷與接地裝置安裝 5.3 建筑防雷接地工程圖閱讀 復習思考題5 6 火災報警與消防聯動 6.1 火災自動報警分級與探測器種類 6.2 火災探測器的選擇與布置 6.3 火災報警與消防聯動工程實例 復習思考題6 7 通信、安防及綜合布線系統 7.1 電話通信系統 7.2 共用天線電視系統 7.3 廣播音響系統 7.4 安全防范系統 7.5 有線電視與廣播音響系統工程實例 7.6 綜合布線系統 7.7 建筑弱電工程讀圖練習 復習思考題7 附錄 附錄表1 GB/T 4728電氣簡圖用圖形符號摘錄 附

3、錄表2 項目種類的字母代碼表與常用基本文字符號 附錄表3 導線允許載流量表 參考文獻1 建筑電氣工程識圖基本知識 建筑電氣工程的主要功能是輸送和分配電能、應用電能和傳遞信息，為人們提供舒適、便利、安全的建筑環(huán)境。電能的應用主要是交流電（工頻強電），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、建筑電氣工程圖的特點和低壓配電系統的接地及安全。 1.1 交流電的基本知識 由于三相交流電在生產、輸送和應用等方面有很多優(yōu)點，因此交流電力系統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

4、相同、幅值相等、相位互差120的正弦交流電壓，稱為三相對稱電壓。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個特殊的單相電路組合。 1.1.1 單相交流電 1）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 與三角函數表達式和波形圖一樣，利用復平面上的旋轉向量可以完整地體現正弦量的3個特征量。例如有一個正弦量： 并且對正弦電壓、電流的幅值相量用 ，Im表示，有效值相量用U，I表示。例如： 1

5、.1.2 單一參數的交流電路 1）純電阻電路 （1）電壓與電流的關系圖1.4 旋轉向量與正弦量的關系圖1.5 正弦量的相量圖 （2）電阻上的功率 瞬時功率： 在電阻上任意瞬間所消耗的功率稱為瞬時功率，它等于此時電壓瞬時值和電流瞬時值的乘積，即：圖1.6 純電阻電路及其相量圖和波形圖 平均功率（也稱有功功率）： 2）純電感電路圖1.7 純電感電路及其相量圖和波形圖 （1）電壓與電流的關系 （2）電感線圈的功率 3）純電容電路 （1）電壓與電流的關系圖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的串聯交流電路 1）電壓與電流的關系圖1.10 RLC串聯電路和相量圖

6、為了便于記憶，用一直角三角形表示以上各量的關系，如圖1.11（a）所示。該直角三角形稱為阻抗三角形。因為電阻、電抗、阻抗都不是正弦交變的電量，所以阻抗三角形不應畫成相量。圖1.11 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交流電路的瞬時功率 1.1.4 三相交流電路 1）三相交流電源 （1）三相對稱電動勢的產生 （2）三相發(fā)電機繞組的星形（Y形）連接 如用相量表示為：圖1.13 三相發(fā)電機原理圖圖1.14 三相電動勢波形圖圖1.15 三相電動勢相量圖圖1.16 三相發(fā)電機繞組的星形連接圖1.17 星形連接時線

7、電壓與相電壓的相量圖 2）三相負載的星形連接 （1）三相不對稱負載的星形連接圖1.18 三相不對稱負載星形連接的實際電路圖1.19 三相不對稱負載星形連接 總的視在功率一般 （2）三相對稱負載的星形連接圖1.23 三相對稱感性負載相量圖圖1.24 三相對稱負載的星形連接 1.2 建筑電氣工程識圖基本知識 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、電氣設備和電氣技術為手段，創(chuàng)造、維持與改善建筑環(huán)境來實現某些功能的一門學科，它是由強電和弱電綜合組成的，也是隨著建筑科學技術由初級向高級階段發(fā)展的產物。 根據GB/T 503142000智能建筑設計標準中的術語條目，智能建

8、筑（IBIntelligent Building）的定義：它是以建筑為平臺，兼?zhèn)浣ㄖO備、辦公自動化及通信網絡系統，集結構、系統、服務、管理 及它們之間的最優(yōu)化組合，向人們提供一個安全、高效、舒適、便利的建筑環(huán)境。 2）建筑電氣工程的劃分 （1）傳統的劃分 根據建筑電氣工程的功能，人們習慣把它分為強電（電力）工程和弱電（信息）工程。強電的處理對象是能源（電力），其特點是電壓高、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；弱電的處理對象主要是信 息，即信息的傳送與控制，其特點是電壓低、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

9、度和可靠性等。 （2）現代的劃分 根據GB 503002001建筑工程施工質量驗收統一標準，比較大的建筑工程可分為：地基與基礎、主體結構、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、通風與空調、電梯等9個分部工程。 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個子分部工程。 智能建筑分部工程可分為：通信網絡系統、辦公自動化系統、建筑設備監(jiān)控系統、火災報警及消防聯動系統、安全防范系統、綜合布線系統、智能化集成系統、電源與接地、環(huán)境、住宅（小區(qū)）智能化系統等10個子分部工程。 各個子分部工程又可分為若干個分

10、項工程，例如：住宅（小區(qū)）智能化系統又可分為火災報警及消防聯動系統、安全防范系統（含電視監(jiān)控系統、入侵報警系統、巡更系統、門禁系統、樓宇對講系統、住戶對講呼救系統、停車管理系統）、物業(yè)管理系統（多表現場計量及遠程傳輸系統、建筑設備監(jiān)控系統、公共廣播系統、小區(qū)網絡及信息服務系統、物業(yè)辦公自動化系統）、智能家庭信息平臺等分項工程。 1.2.2 電氣圖的特點 1）電氣圖的表達形式 （1）圖（drawing） 圖是“圖示法的各種表達形式的統稱”。 （2）簡圖（diagram） 簡圖是“用圖形符號、帶注釋的圍框或簡化外形表示系統或設備中各組成部分之間相互關系及其連接關系的一種圖”。 （3）表圖（char

11、t） 表圖是“表明兩個以上變量之間關系的一種圖”。 （4）表格（table） 表格是“把數據按縱橫排列的一種表達形式，用以說明系統、成套裝置或設備中各組成部分的相互關系或連接關系，或者用以提供工作參數”。 2）電氣圖在中國發(fā)展的3個階段 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人員。只要按照相約的符號和規(guī)則來描述，大家就能看得懂，就能實現信息結構的傳送和表達，實現技術交流。電氣簡圖就是通過直觀圖形來傳達信息的工程語言，電氣信息結構文件編制規(guī)則與電氣簡圖用圖形符號一樣，也是電氣工程的一種語言。 （1）第1階段 20世紀60年代中期,國家第一機械工業(yè)部提 出由國家科學技術委員會發(fā)布G

12、B 312：1964（電工系統圖圖形符號）、GB 313：1964（電力及照明平面圖圖形符號）、GB 314：1964（電信平面圖圖形符號）等系列標準。 （2）第2階段 20世紀80年代中期，由國家標準局發(fā)布的電氣制圖及電氣圖用圖形符號、電氣設備用圖形符號和主要的相關國家標準有：電氣制圖標準7項，即GB 6988.186GB 6988.786；電氣圖用圖形符號標準13項，即GB 4728.185GB 4728.1385；電氣設備用圖形符號標準2項，即GB 5465.185GB 5465.285；相關標準5項，即GB 509485電氣技術中的項目代號，GB 715987電氣技術中的文字符號制訂通

13、則，GB 735687電氣系統說明書用簡圖的編制，GB 402683電器接線端子的識別和用字母數字符號標志接線端子的通則，GB 488485絕緣導線的標記等。 （3）第3階段 隨著20世紀90年代中后期國際標準的全面更新，我國的電氣信息結構、文件編制標準化技術委員會修訂了第二版GB/T 4728系列標準（T的含義為推薦選用）。GB/T 4728仍由13部分組成，但符號形式、內容、數量與IEC 60617的第二版完全相同。19972003年修訂了第二版GB 6988電氣制圖系列標準，并更名為GB/T 6988電氣技術用文件的編制 3）電氣信息結構文件的文件種類 （1）結構 結構可以反映以下幾方面

14、：a.系統的信息結構，即信息在不同的文件和信息系統中如何分布；b.每一種文件的內容結構；c.檢索代號的構成。當然，它也反映系統或成套裝置本身。一個系統以及每一個組成的物體，都可以從諸多方面進行觀察，例如：a.它能做什么；b.它是如何構成的；c.它位于何處。相對我們對物體觀察的3個方面，可 以得到所研究方面的3種類型，我們把相應的結構分別稱為：a.功能面結構；b.產品面結構；c.位置面結構。電氣信息結構文件種類就是按此劃分。 （2）文件 文件是指由若干相關記錄構成的集合，是能為人所感知的、作為一個整體可在用戶和系統之間進行交換的結構化信息量。 （3）電氣信息結構文件的文件種類 電氣信息文件可以分

15、為功能性文件、位置文件、接線文件、項目表、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系 4）電氣圖用圖形符號 5）項目代號 （1）項目代號的作用 （2）項目代號的組成與標注 （3）種類代號 1.2.3 建筑電氣工程圖的種類 1）說明性文件 圖紙目錄。 設計說明（施工說明）。 圖例。 設備材料明細表（零件表）。 2）概略圖（系統圖） 概略圖是用符號或帶注釋的框，概略表示系統或分系統的基本組成、相互關系及其主要特征的一種簡圖。其用途是：為進一步編制詳細的技術文件提供依據；供操作和維修時參考。 3）電路圖 電路圖是用圖形符號并按工作順序排列，詳細表示電路、

16、設備或成套裝置的全部基本組成和連接關系，而不考慮其實際位置的一種簡圖。目的是便于詳細理解作用原理，分析和計算電路特性。圖1.26 某用戶照明配電概略（系統）圖 其用途是：詳細理解電路、設備或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。 4）電氣平面圖 電氣平面圖是表示電氣設備、裝置與線路平面布置的圖紙，是進行電氣安裝的主要依據。電氣平面圖是以建筑平面圖為依據，在圖上繪出電氣設備、裝置的安裝位置及標注線路敷設方法等。常用的電氣平面圖有變配電所平面圖、動力平面圖、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

17、1）建筑電氣工程圖的特點 建筑電氣工程圖大多是采用統一的圖形符號并加注文字符號繪制出來的，屬于簡圖之列。 任何電路都必須構成閉合回路。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 電路中的電氣設備、元件等，彼此之間都是通過導線連接起來構成一個整體的。 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、采暖通風的空調管道、通訊線路、消防系統及機械設備等安裝工程）施工相互配合進行的，所以建筑電氣工程圖與建筑結構圖及其他安裝工程圖不能發(fā)生沖突。 建筑電氣工程圖對于設備的安裝方法、質量要求以及使用、維修方面的技術要求等往往不能完全反映出來，而且也沒

18、有必要全部標注清楚，因為這些技術要求在有關的國家標準和規(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。 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來代表電氣設 備或裝置繪制的，閱讀圖紙時，比其他工程的透視圖難度大。 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（表達形式、通用畫法、圖形符號、文字符號）和建筑電氣工程圖的特點，同時掌握一定的閱讀方法，才能比較迅速全面地讀懂圖紙，以完全實現讀圖的意圖和目的。 具體針對一套圖紙，一般可按以下順序閱讀（瀏覽），而后再重點閱讀。 看標題欄及圖紙目錄。 看總說明。 看系統圖。

19、看平面布置圖。 看電路圖。 看安裝接線圖。 看安裝大樣圖。 看設備材料表。 1.2.5 建筑電氣照明平面圖入門分析 1）平面圖說明 首先，我們應知道平面圖中的圖形符號所代表的電氣設備是什么，在物理實驗室房間里有2個燈和1個電風扇。2個燈由一個開關控制，電風扇由一個調速開關控制，走廊里有1個燈和一個開關控制等。燈和電風扇均為單相用電設備，只需要接2根線，火線（相線L）和零線（中性線N）。其中火 線要經過開關后再接到用電設備上。當開關合上時，開關線才有電，燈或電風扇才可能有電流通過而工作。當開關斷開時，開關線沒有電，燈或電風扇也沒有電，更換燈管和維修時比較安全。 想知道配線用的保護管的管長和線長，

20、就需要知道配管的路徑如何，管中應穿幾根線，這就需要有實踐經驗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 點體現的內容，也是成為工程師、造價師、審計師等必備的基礎知識。 2）配管配線路徑分析 （1）有裝飾吊頂時的配管配線 分支1到走廊燈開關回路分析。 從走廊燈到接線盒的管長為0.75 m+0.35 m（離墻要有距離）=1.1 m，線數為3根（L、N、K1），長度為31.1 m=3.3 m。圖1.30 原理接線圖 K2上方吊頂內接線盒又有3個分支：到開關K2；到浴室燈；到男衛(wèi)生間燈。到開關K2，線數3根（L、K1、K2），管長4 m-0.3 m-1.3 m=2.4 m，線長32.4 m=7.2 m，從K2到K1，管長0.2 m，線長20.2 m=0.4 m。到浴室第一個燈，線數2根（N、K2），管長1.5 m（圖比例太小，只能估算），線長21.5 m=3 m，再到第2個燈，可自行分析。到男衛(wèi)生間燈，線數2根（N、L），最好先配到燈，再從燈到開關K3，與先配到開關K3相比