建筑供配電與照明技術 課件 第8-10章 電氣安全技術、高層建筑供配電與照明系統(tǒng)設計實例、建筑電氣BIM模型創(chuàng)建

建筑供配電與照明技術第八章電氣安全技術民用建筑物防雷8.1電氣接地裝置8.28.1民用建筑物防雷1.雷電產(chǎn)生的原因8.1.1雷電的產(chǎn)生雷電是發(fā)生在大氣層中大氣或云塊在氣流作用下產(chǎn)生異性電荷的積累使某處空氣被擊穿，電荷中和產(chǎn)生強烈的聲、光、電并發(fā)的一種物理現(xiàn)象，通常是指帶電的云層對大地之間、云層與云層之間、云層內(nèi)部的放電現(xiàn)象2.雷電的分類雷電的種類主要有四種：直擊雷、球雷、感應雷和雷電侵入波。8.1民用建筑物防雷3.雷電的危害8.1.1雷電的產(chǎn)生雷擊造成的危害直擊雷雷電波侵入感應過電壓系統(tǒng)內(nèi)部操作過電壓地電位反擊按破壞因素電性質破壞熱性質破壞機械性質破壞8.1.2防雷分類1.建筑物落雷的相關因素和民用建筑的防雷分類根據(jù)建筑物的重要性、使用性質，以及發(fā)生雷電事故的可能性和影響后果等，在建筑電氣設計中，把建筑物按照防雷要求分成三類。第一類防雷建筑物第二類防雷建筑物第三類防雷建筑物8.1.2防雷分類2.建筑物年雷擊次數(shù)的計算

建筑物年預計雷擊次數(shù)式中，

—校正次數(shù)，一般情況下取1，在下列情況下取相應數(shù)值：位于山頂上或曠野的孤立的建筑物取2；金屬屋面

沒有接地的磚木結構建筑物取1.7；位于河邊、湖邊、山坡下或山地中土壤電阻率較小處、地下水露頭處、土山頂部、山谷風口等處的建筑物，以及特別潮濕的建筑物取1.5；

—建筑物所處地區(qū)的雷擊大地的年平均密度，次/；

—與建筑物截收相同雷擊次數(shù)的等效面積，

。

雷擊大地的年平均密度

式中，Td—年平均雷電日數(shù)8.1.2防雷分類2.建筑物年雷擊次數(shù)的計算①當建筑物的高

時,式中D—建筑物每邊的擴大寬度(m)；—建筑的長、寬、高(m)。②當建筑物的高時，其每邊的擴大寬度應按照等于建筑物的高計算③當建筑物各部位的高不同時，應沿建筑物周邊遠點計算出最大擴大寬度，應按每點最大擴大寬度外端的連接線所包圍的面積計算。

建筑物的等值受雷面積8.1.3防雷保護措施防止直接雷擊的裝置一般由接閃器、引下線和接地裝置三部分組成。（1）接閃器接閃器種類安裝位置材料規(guī)格避雷針屋面針長1m以下；圓鋼直徑12mm；鋼管直徑20mm；針長1~2m；圓鋼直徑16mm；鋼管直徑25mm煙囪、水塔圓鋼直徑20mm；鋼管直徑40mm避雷環(huán)煙囪、水塔頂部圓鋼直徑12mm；扁鋼截面100mm2，厚度4mm避雷帶、避雷網(wǎng)屋面圓鋼直徑8mm；扁鋼截面48mm2，厚度4mm避雷線架空線路的桿、塔鍍鋅鋼絞線50mm2，跨度大時應驗算機械強度表8.1接閃器的分類建筑物防雷類別Hr(m)避雷網(wǎng)網(wǎng)格尺寸（m*m)130≦5x5或≦6x4245≦10x10或≦12x8360≦20x20或≦24x16表8.2避雷網(wǎng)布置8.1.3防雷保護措施（2）引下線的設置種類安裝位置材料規(guī)格間距

備注人工引下線外墻（最短路徑接地）圓鋼直徑8mm，扁鋼厚度4mm，截面48mm2一類防雷建筑≦12m多跟引下線時，在距地0.3~1.8m處設斷接卡，用于測量接地電阻；在易受損位置，地上1.7m到地下0.3m應暗敷或加鍍鋅角鋼、改性塑料管或膠管保護二類防雷建筑≦18m三類防雷建筑≦25m建筑物金屬金屬構件、金屬煙囪、金屬爬梯煙囪、水路圓鋼直徑12mm，扁鋼厚度4mm，截面100mm2

8.1.3防雷保護措施（3）接地裝置

在無爆炸危險的民用建筑內(nèi)一般采用共用接地裝置，共用接地裝置散流電阻聯(lián)合的接地電阻值不大于1Ω。人工接地體垂直接地體水平接地體單獨接地環(huán)繞建筑四周的聯(lián)合接地鋼筋混凝土基礎接地混凝土采用以硅膠鹽為基料的水泥，且基礎周圍土壤的含水量不低于4%，引下線與基礎內(nèi)徑不小于16mm的主筋2根分別可靠焊接。8.1.3防雷保護措施防雷接地裝置埋設要求：①埋于土壤中的人工垂直接地宜采用角鋼、鋼管或圓管；埋于土壤中的人工水平接地宜采用扁鋼或圓鋼。圓鋼直徑不應小于16mm；扁鋼截面不應小于100mm2，其厚度不應小于4mm，角鋼厚度不應小于4mm，鋼管壁厚不應小于3.5mm②人工垂直接地體的長度宜為2.5m。人工垂直接地體間的距離及人工水平接地體間的距離宜為5m，當受地方限制時可適當減小。人工接地體在土壤中的埋設深度不應小于0.5m。接地體應遠離由于磚窯、煙道的高溫影響使土壤電阻率升高的地方。③在腐蝕性較強的土壤中，應采取熱鍍鋅等防腐措施或加大截面。④在高土壤電阻率地區(qū)，宜采用增加接地體、將接地體埋于較深的低電阻率土壤中、在土壤中混合降阻劑、將接地體周圍土壤換成低電阻率土壤等方法降低防直擊雷接地裝置接地電阻。⑤防直擊雷的人工接地體距建筑物出入口或人行道不應小于3m。當小于3m時，應采取下列措施之一：a.水平接地體局部深埋不小于1m。b.水平接地體局部應包絕緣物，可采用50~80mm厚的瀝青層。c.采用瀝青碎石地面或在接地體上面敷設50~80mm厚的瀝青層，其跨百度應超過接地體2m。⑥埋在土壤中的接地裝置，其連接應采用焊接，并在焊接處作防腐處理。8.1.3防雷保護措施2.防雷電波侵入的措施及防雷裝置把進入建筑物的各種線路及金屬管道全線埋地引入，并在進戶處將其有關部分與接地裝置相連接。當?shù)碗妷喝€埋地有困難時，采用一段長度不小于50m的鎧裝電纜直接埋地引入，并在進戶端將電纜的金屬處皮與接地裝置相連接；當?shù)蛪壕€采用架空線直接進戶時，應在進戶處裝設閥型避雷器，該避雷器的接地引下線應與進戶線的絕緣體鐵腳、電氣設備的接地裝置連在一起，避雷器是防止雷電波有架空管線進入建筑物的有效措施。閥型避雷針1-間隙；2-可變電阻；3-瓷瓶；4-避雷針；5-變壓器8.1.3防雷保護措施3.防止雷電反擊的措施防止反擊的措施有兩種：（1）將建筑物的金屬物體（含鋼筋）與防雷裝置的接閃器、引下線分隔開，并且保持一定安全距離

：

。如果距離不能滿足上述要求，金屬線應與引下線連接。（2）當防雷裝置不易與建筑物內(nèi)的鋼筋、金屬管道分割開時，則將建筑物內(nèi)的金屬管道系統(tǒng)，在其主干管道處與靠近的防雷裝置相連接，有條件是宜將建筑物每層的鋼筋與所有的防雷引下線連接。8.2電氣接地裝置

8.2.1相關概念1.地和接地電氣工程中的地：提供或接受大量電荷并可用來作為穩(wěn)定良好的基準電位或參考電位的物體，一般指大地。電子設備中的基準電位參考點也稱為“地”，但不一定與大地相連。（1）參考地（基準地）是指不受任何接地配置影響、可視為導電的大地的部分，其電位約定為零。大地是指地球及其所有自然物質。局部地是指大地與接地極有電接觸的部分，其電位不一定等于零。（2）接地是指在系統(tǒng)、裝置或設備的給定點與局部之間做電連接，與局部地之間的連接可以是有意的、無意的或意外的；也可以是永久性的或臨時性的。8.2.1相關概念2.電氣裝置接地功能接地保護接地功能和保護兼有的接地（電力）系統(tǒng)接地信號電路接地電氣裝置保護接地作業(yè)接地雷電防護接地防靜電接地陰極保護接地接地裝置接地極(板)接地母線(戶內(nèi)、戶外)接地引下線(接地跨接線)構架接地功能接地與保護接地8.2.1相關概念3.共用接地系統(tǒng)優(yōu)點：接地導體少、系統(tǒng)簡單經(jīng)濟、便于維護、可靠性高且低阻抗（1）每幢建筑物本身應采用一個接地系統(tǒng)。（2）各個建、構筑物可分別設置本身的共用接地系統(tǒng)。每個獨立接閃桿（避雷針）或每組接閃線（避雷線）是用于防雷的單獨的構筑物，應有各自的接地極。（3）數(shù)座建筑物間相互通信和有數(shù)據(jù)交換時，各接地極應相互連接。當接地極相互連接不可能或不可行時，通信網(wǎng)絡推薦采用電氣分隔，例如，采用光纖連接。（4）在一定條件下，變電站的保護接地和低壓系統(tǒng)接地可以共用接地裝置。8.2.2低壓配電系統(tǒng)的接地形式和要求（1）IT系統(tǒng)電源中性點不接地，用電設備外露可導電部分直接接地的系統(tǒng)特點：一般不引出N導體，不便于對照明、控制系統(tǒng)等單相負荷供電，不適用于具有大量220V的單項用電設備的供電，否則需要采用380/220V的變壓器，給設計、施工、使用帶來不便，且其接地故障防護和維護管理較復雜而限制了在其他場所的應用。適用場所：接地故障電流很小，故障電壓很低，不致引發(fā)電擊、火災、爆炸等危險，供電連續(xù)性和安全性最高，因此適用于不間斷供電要求較高和對接地故障電壓有嚴格限制的場所。IT系統(tǒng)接線圖8.2.2低壓配電系統(tǒng)的接地形式和要求（2）TT系統(tǒng)TT系統(tǒng)接線圖電源中性點直接接地，用電設備外露可導電部分也直接接地。電源中性點的接地叫做工作接地，而設備外露可導電部分的接地叫做保護接地。特點：電氣裝置外露可導電部分與電源端系統(tǒng)接地分開，單獨接地，裝置外殼為地電位且不會倒入電源側接地故障電壓，防電擊安全性優(yōu)于TN-S系統(tǒng)。

適用場所：TT系統(tǒng)僅對一些取不到區(qū)域變電所單獨供電的建筑適用，也就是供電是來自公共電網(wǎng)的建筑物。但由于公共電網(wǎng)的供電可靠性和供電質量都不很高，為了保證電子設備和電子計算機的正常準確運行，還必須作一些技術型措施。我國TT系統(tǒng)主要用于城市公共配電網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)。8.2.2低壓配電系統(tǒng)的接地形式和要求（3）TN系統(tǒng)TN-C系統(tǒng)接線圖電源中性點直接接地，設備外露可導電部分與電源中性點直接電氣連接①TN-C系統(tǒng)TN-C系統(tǒng)中，將PE線和N線的功能綜合起來，由一根稱為PEN線的導體同時承擔兩者的功能。在用電設備處，PEN線既連接到負荷中性點上，又連接到設備外露的可導電部分缺點：PEN導體不允許被切斷，檢修設備時不安全；PEN導體通過中性電流，對信息系統(tǒng)和電子設備易產(chǎn)生干擾；正常運行時設備外殼帶電由于以上弊端的存在，民用配電中，已基本上不允許采用TN-C系統(tǒng)。8.2.2低壓配電系統(tǒng)的接地形式和要求TN-S系統(tǒng)接線圖②TN-S系統(tǒng)適用場所：TN-S系統(tǒng)的安全性能最好，是我國現(xiàn)在應用最廣泛的一種系統(tǒng)。應用于有爆炸危險、火災危險性大及其他安全要求高的場所。在設有變電所的建筑中，均采用了TN-S系統(tǒng)，在住宅小區(qū)和小型的公共建筑中也有一些采用了TN-S系統(tǒng)。

TN-S系統(tǒng)中性線N與TT系統(tǒng)相同。與TT系統(tǒng)不同的是，用電設備外露可導電部分通過PE線連接到電源中性點，與系統(tǒng)中性點共用接地體，而不是連接到自己專用的接地體，中性線（N線）和保護線（PE線）是分開的。8.2.3電氣裝置的接地電阻（1）配電變壓器設置在建筑物外，其低壓采用TN系統(tǒng)時，低壓線路在引入建筑物處，PE或PEN應重復接地，接地電阻不宜超過10Ω。（2）中性點不接地IT系統(tǒng)的低壓線路鋼筋混凝土桿塔宜接地，金屬桿塔應接地，接地電阻不宜超過30Ω。（3）架空低壓線路入戶處的絕緣子鐵腳宜接地，接地電阻不宜超過30Ω。土壤電阻率在200Ω·m及以下地區(qū)的鐵橫擔鋼筋混凝土桿線路，可不另設人工接地裝置。當絕緣子鐵腳與建筑物內(nèi)電氣裝置的接地裝置相連時，可不另設接地裝置。人員密集的公共場所的入戶線，當鋼筋混凝土桿的自然接地電阻大于30Ω時，入戶處的絕緣子鐵腳應接地，并應設專用的接地裝置。8.2.3電氣裝置的接地電阻（4）TT系統(tǒng)中電氣裝置外露可導電部分應設保護接地的接地裝置，其接地電阻與外露可導電部分的保護導體電阻之和，應符合：式中：

—季節(jié)變化時接地裝置的最大接地電阻與外露可導電部分的保護導體電阻之和（Ω）；

—保護電器自動動作的動作電流，當保護電器為剩余電流保護時，

為額定剩余動作電流

（A）。（5）IT系統(tǒng)各電氣裝置的外露可導電部分其保護接地可共用同一接地裝置，亦可個別地或成組地用單獨的接地裝置接地。每個接地裝置的接地電阻應符合：式中：

—外露可導電部分的接地裝置因季節(jié)變化的最大接地電阻（Ω）；

—保護電器自動動作的動作電流。8.2.4保護等電位聯(lián)結總等電位聯(lián)結：保護接地導體、總接地導體或總接地端子（或母線）、建筑物內(nèi)的金屬管道和可利用的建筑物金屬結構等可導電部分連接在一起。每個建筑物內(nèi)的接地導體、總接地端子和下列可導電部分應實施保護等電位聯(lián)結：（1）進入建筑物的供應設施的金屬管道，例如燃氣管、水管等；（2）在正常使用時可觸及的裝置外部可導電結構、集中供熱和空調(diào)系統(tǒng)的金屬部分；（3）便于利用的鋼筋混凝土結構中的鋼筋；（4）進線配電箱的PE（PEN）母排；（5）自接地極引來的接地干線（如需要）。1.總等電位聯(lián)結8.2.4保護等電位聯(lián)結1.總等電位聯(lián)結總等電位聯(lián)結8.2.4保護等電位聯(lián)結2.輔助等電位聯(lián)結輔助等電位聯(lián)結：在伸臂范圍內(nèi)有可能出現(xiàn)危險電位差的可同時接觸的電氣設備之間或電氣設備與外界可導電部分（如金屬管道、金屬結構件）之間直接用導體作聯(lián)結。8.2.4保護等電位聯(lián)結3.局部等電位聯(lián)結下列情況需作局部等電位聯(lián)結：（1）配電箱或用電設備距總等電位聯(lián)結端子較遠，發(fā)生接地故障時，PE導體此段上接觸電壓超過50V；（2）由TN系統(tǒng)同一配電箱供電給固定式和手持式、移動式兩種電氣設備，而固定式保護電器切斷電源時間不能滿足手持式、移動式設備防電擊要求時；（3）為滿足浴室、游泳池、醫(yī)院手術室等場所對防電擊的特殊要求（4）為避免爆炸危險場所因電位差產(chǎn)生電火花時；（5）為滿足防雷和信息系統(tǒng)抗干擾的要求時。局部等電位聯(lián)結：在建筑物內(nèi)的局部范圍內(nèi)按總等電位聯(lián)結的要求再做一次等電位聯(lián)結。局部等電位聯(lián)結8.2.4保護等電位聯(lián)結4.等電位聯(lián)結線的安裝（1）金屬管道上的閥門、儀表等裝置需加跨接線連成電氣通路。（2）煤氣管入戶處應插入一絕緣段（如在法蘭盤間插入絕緣板）并在此絕緣段兩端跨接火花放電間隙，由燃氣公司實施。（3）導體間的連接可根據(jù)實際情況采用焊接或螺栓連接，要求做到連接可靠。（4）等電位聯(lián)結線與PE線及接地線一樣，在其端部應有黃綠相間的色標。本章小結“防雷”并非是預防雷電的發(fā)生，而是給雷電流設計出一條流入大地的通道，而不是讓它流過被保護的建筑物和設備。防雷技術就是采取一系列的措施，全方位地堵截雷電的入侵，這些措施可以簡要地概括為：（1）躲：就是躲開雷電的侵襲。如在項目建設規(guī)劃、選址時，需要考慮防雷，盡可能躲開多雷區(qū)或易落雷的地點。（2）等電位聯(lián)結：所謂等電位聯(lián)結是在電氣裝置或某一空間內(nèi)將各種金屬導電部分以適合的方式互相連接，使其電位相等或接近，從而消除或減少其間的電位差。（3）引導：即利用避雷針等裝置，將雷電流通過引下線傳導至接地裝置而泄入大地。（4）接地：接地是防雷的基本措施，所有防雷措施都離不開接地系統(tǒng)，雷電流入地都要通過接地系統(tǒng)。接地裝置的接地電阻越小，其防護效果就越好。應根據(jù)建筑物的具體情況，靈活地采取措施，防止或減少雷害，達到保證安全的目的。思考題與習題建筑供配電與照明技術第九章

高層建筑供配電與照明系統(tǒng)設計實例

高層建筑的建筑分類和耐火等級9.1高層建筑電氣設備的特點9.2高層建筑供配電與照明系統(tǒng)設計內(nèi)容和流程9.3提高高層建筑供電可靠性的原則和措施9.4工程實例9.59.1高層建筑的建筑分類和耐火等級9.1.1高層建筑的建筑分類名稱高層民用建筑單、多層民用建筑一類二類住宅建筑建筑高度大于54m的住宅建筑（包括設置商業(yè)服務網(wǎng)點的住宅建筑）建筑高度大于27m，單不大于54m的住宅建筑（包括設置商業(yè)服務網(wǎng)點的住宅建筑）建筑高度不大于27m的住宅建筑（包括設置商業(yè)服務網(wǎng)點的住宅建筑）公共建筑1.建筑高度大于50m的公共建筑2.建筑高度24m以上部分任一樓層建筑面積大于1000m2的商店、展覽、電信、郵政、財貿(mào)金融建筑和其他多種功能組合的建筑3.醫(yī)療建筑、重要公共建筑、獨立建造的老年人照料設施4.省級及以上的廣播電視和防災指揮調(diào)度建筑、網(wǎng)局級和省級電力調(diào)度建筑5.藏書超過100萬冊的圖書館、書庫除一類高層公共建筑外的其他高層公共建筑1.建筑高度大于24m的單層公共建筑2.建筑高度不大于24m的其他公共建筑9.1.2高層建筑的耐火等級民用建筑的耐火等級可分為一、二、三、四級。應根據(jù)其建筑高度、使用功能、重要性和火災撲救難度等確定，并應符合下列規(guī)定：1.地下或半地下建筑（室）和一類高層建筑的耐火等級不應低于一級。2.單、多層重要公共建筑和二類高層建筑的耐火等級不應低于二級。3.建筑高度大于100m的民用建筑，其樓板的耐火極限不應低于2.00h。一、二級耐火等級建筑的上人平屋頂，其屋面板的耐火極限分別不應低于1.50h和1.00h。9.2高層建筑電氣設備的特點用電設備多電氣系統(tǒng)復雜0102電氣線路多電氣用房多0304供電可靠性要求高用電量大，負荷密度高0506自動化程度高079.3高層建筑供配電與照明系統(tǒng)設計內(nèi)容和流程9.3.1高層建筑供配電系統(tǒng)設計內(nèi)容和流程1.設計內(nèi)容123458769供電電源及電壓的選擇負荷計算無功補償變電所的設置低壓配電系統(tǒng)低壓設備選擇電纜導線選型及敷設設備材料表設計說明設計內(nèi)容9.3高層建筑供配電與照明系統(tǒng)設計內(nèi)容和流程9.3.1高層建筑供配電系統(tǒng)設計內(nèi)容和流程2.施工圖設計流程1.確定供電電源2.確定供電電壓3.負荷計算4.無功補償5.變電所的設置6.低壓配電系統(tǒng)7.低壓電器的選擇設計流程9.3.2高層建筑照明系統(tǒng)設計內(nèi)容和流程1.設計內(nèi)容設計內(nèi)容包括設計說明、光源選擇、照度計算、燈具造型、燈具布置、安裝方式、炫光控制、調(diào)光控制、線路截面、敷設方法和設備材料表等。2.設計流程1.繪制電氣照明平面圖2.繪制剖面圖和立面圖3.繪制場所照度分布圖或（和)等照度曲線4.繪制配電系統(tǒng)圖5.繪制必要的安裝圖和線路敷設圖6.編制材料明細表設計流程9.3.2高層建筑照明系統(tǒng)設計內(nèi)容和流程3.高層建筑供電原則可靠性原則01簡潔性原則02保障安全性原則039.4提高高層建筑供電可靠性的原則和措施1.提高高層建筑供電可靠性的措施（1）合理配置繼電保護裝置。（2）提高安全自動裝置的功能。（3）提高供電設備的技術性能和可靠性。（4）大力采取先進、實用的技術手段和方法來提高供電可靠性。（5）提高供配電系統(tǒng)的管理水平。（6）應正確選用供配電系統(tǒng)的接地型式，做好系統(tǒng)的防雷及防雷擊電磁脈沖，減少高次諧波分量，保證供電品質等。（7）對于高層建筑內(nèi)部人員來說，要保證規(guī)范用電，不能私自更改電氣設計。9.5工程實例1.設計依據(jù)2.供配電系統(tǒng)3.照明系統(tǒng)4.導線、電纜選擇及敷設5.節(jié)能環(huán)保措施設計依據(jù)：1）相關專業(yè)提供的工程設計資料。2）中華人民共和國現(xiàn)行主要標準及法規(guī)：《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》GB50052-2009；《低壓配電設計規(guī)范》GB50054-2011；《民用建筑電氣設計標準》GB51348-2019；《建筑防火通用規(guī)范》GB55037-2022；《建筑照明設計標準》GB50034-2013；《建筑機電工程抗震設計規(guī)范》GB50981-2014；《住宅設計規(guī)范》GB50096-2011；《住宅建筑規(guī)范》GB50368-2005；《住宅建筑電氣設計規(guī)范》JGJ242-2011；《通用用電設備配電設計規(guī)范》GB50055-2011；《電力工程電纜設計規(guī)范》GB50217-2018；《節(jié)能建筑評價標準》GB/T50668-2011；《消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)技術標準》GB51309-20183）其它有關國家及地方的現(xiàn)行規(guī)程，規(guī)范及標準。9.5工程實例豎向干線系統(tǒng)圖（一）9.5工程實例豎向干線系統(tǒng)圖（二）9.5工程實例一層干線、照明平間圖（局部）本章小結

進行民用高層建筑供配電設計的過程中，應當結合電力供應、建筑物規(guī)模以及人們電力需求等因素制定出科學合理的解決方案。在設計以及建設的過程中，工程設計及施工人員應當遵循可靠性、簡潔性以及保障安全性等原則。高層建筑供配電系統(tǒng)和照明系統(tǒng)應該要貫徹經(jīng)濟、合理、技術和材料先進的原則，仔細斟酌具體的設計細節(jié)，保證在建造時可以合理分配各個部件安裝到位，盡量減少誤差達到安全的標準，設備的選擇要按地點和位置來進行最佳的配置。高層建筑供配電系統(tǒng)和照明系統(tǒng)的設計過程是復雜的，是一個全過程多專業(yè)協(xié)作、不斷優(yōu)化的過程，不僅方案的技術性要合理，而且投資的經(jīng)濟性也要合理，方為一個成熟的設計。思考題與習題

建筑供配電與照明技術第10章建筑電氣BIM模型創(chuàng)建BIM技術概述10.1建筑電氣BIM模型創(chuàng)建過程10.3BIM技術的優(yōu)勢10.2BIM模型創(chuàng)建實例10.410.1BIM技術概述

與傳統(tǒng)的建筑電氣設計方式相比，基于BIM技術的電氣設計能夠對傳統(tǒng)電氣設計流程、數(shù)據(jù)傳輸方式進行優(yōu)化，進而提升電氣設計水平，具體的設計流程如圖11-1所示。圖10-1基于BIM技術的電氣設計流程10.2BIM技術的優(yōu)勢

BIM技術是指在計算機設備的支持下，運用數(shù)字技術，建立起虛擬模型和完善的數(shù)據(jù)信息庫，直觀清晰地展示人們需要的數(shù)據(jù)信息。1.協(xié)同性：電氣設計在使用BIM技術之后，能有效的通過建筑數(shù)據(jù)模型將不同設計人員的不同想法進行展現(xiàn)，通過調(diào)整與展示，確保在整體效果上能達到電氣設計的施工要求。2.模擬性：使用BIM技術可以加強電氣設計的空間立體性，通過空間架構能有效的展示電氣設計的細節(jié)，方便設計人員結合實際情況調(diào)整設計方案，能減少電氣設計中的不合理不科學的設計。3.可視化：通過3D建模，能有效的將建筑空間關系與設計的實物信息進行聯(lián)系，能有效的加強設計人員和施工人員的信息溝通，加強施工人員對電氣建設方面的理解。4.關聯(lián)性：能有效的通過信息技術實現(xiàn)加強整體和細節(jié)的關聯(lián)性。10.3建筑電氣BIM模型創(chuàng)建過程一、橋架及線管的設置在創(chuàng)建建筑電氣BIM模型之前，需要對橋架及線管的類型進行創(chuàng)建和設置。Revit默認自帶的電纜橋架和線管分為“帶配件”和“無配件”兩種類型，而工程中常用到的橋架往往按系統(tǒng)類型的不同細分為強電金屬橋架、弱電金屬橋架、消防金屬橋架、照明金屬橋架等；按橋架的型號還可細分為梯級式電纜橋架、槽式電纜橋架、托盤式電纜橋架等。在工程上常用到的線管往往按材質不同細分為JGD金屬導管、KBG金屬導管、SC厚壁鋼管、PVC塑料導管等。1.電纜橋架類型創(chuàng)建（1）在“項目瀏覽器”下拉列表窗口中選擇“族”并單擊“+”符號展開下拉列表，選擇“電纜橋架”→“帶配件的電纜橋架”選項，選擇“系統(tǒng)自帶橋架”選項，使用鼠標右鍵單擊復制，選擇新復制創(chuàng)建的橋架選項，使用鼠標右鍵單擊，將之重命名為“強電金屬橋架”，如圖10-2所示。10.3建筑電氣BIM模型創(chuàng)建過程圖10-2電纜橋架類型創(chuàng)建（2）雙擊“強電金屬橋架”選項進入“類型屬性”對話框，可對其電氣、管件、標識數(shù)據(jù)等參數(shù)進行設置。在“類型屬性”對話框中，還可以通過單擊“復制”按鍵創(chuàng)建以該類型為模板的其他類型的電纜橋架，效果與在“項目瀏覽器”下拉列表窗口中創(chuàng)建是一樣的。10.3建筑電氣BIM模型創(chuàng)建過程2.電纜橋架設置（1）定義設置參數(shù)在繪制電纜橋架前，先按照設計要求對橋架進行設置。在“電氣設置”對話框中定義“電纜橋架設置”：進入“管理”選項卡，選擇“MEP設置”

→“電氣設置”選項，彈出“電氣設置”對話框，在“電氣設置”對話框的左側面板中，展開“電纜橋架設置”。（2）設置“升降”和“尺寸”展開“電纜橋架設置”選項并設置“升降”和“尺寸”。1）設置升降在左側面板中，“升降”選項用來控制電纜橋架標高變化時的顯示。單擊“升降”選項，在右側面板中，可指定電纜橋架升/降注釋尺寸的值，如圖10-3所示。該參數(shù)用于指定在單線視圖中繪制的升/降注釋的出圖尺寸。無論圖紙比例為多少，該注釋尺寸始終保持不變，默認為3.

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mm。10.3建筑電氣BIM模型創(chuàng)建過程在左側面板中，展開“升降”選項，選擇“單線表示”選項，可以在右側面板中定義在單線圖紙中顯示的升符號、降符號。單擊相應“值”列并單擊“...”按鈕，打開“選擇符號”對話框選擇相應的符號。用同樣的方法設置“雙線表示”，定義在雙線圖紙中顯示的升符號、降符號。圖10-3電纜橋架升/降注釋尺寸設置10.3建筑電氣BIM模型創(chuàng)建過程2）設置尺寸

選擇“尺寸”選項，在右側面板中會顯示可在項目中使用的電纜橋架尺寸表，在表中可以進行查看、修改、新建和刪除操作，如圖10-4所示。用戶可以選擇特定尺寸并勾選“用于尺寸列表”：所選尺寸將在電纜橋架尺寸列表中顯示，如果不勾選該尺寸，將不會出現(xiàn)在尺寸下拉列表中。

圖10-4電纜橋架尺寸設置10.3建筑電氣BIM模型創(chuàng)建過程3.線管類型創(chuàng)建圖10-5線管類型命名10.3建筑電氣BIM模型創(chuàng)建過程（1）在“項目瀏覽器”下拉列表窗口中選擇“族”并單擊“＋”符號展開下拉列表，選擇“管線”→“帶配件的線管”選項，系統(tǒng)自帶線管類型有“剛性非金屬導管（RNCSch40）”和“剛性非金屬導管（RNCSch80）”。選擇“剛性非金屬導管（RNCSch40）”選項，使用鼠標有鍵幅值創(chuàng)建“剛性非金屬導管（RNCSch40）2”，選擇“剛性非金屬導管（RNCSch40）2”選項，使用鼠標右鍵選擇“重命名”選項，將其重命名為“JDG金屬線管”，如圖10-5所示。使用同樣的方法，可對“KBG金屬導管”“SC厚壁鋼管”“PVC塑料導管”分別進行創(chuàng)建。（2）雙擊“JDG金屬線管”選項進入“類型屬性”對話框，可對其電氣、管件、標識數(shù)據(jù)等參數(shù)進行設置?！皹藴省保和ㄟ^選擇標準決定線管所采用的尺寸列表，與“電氣設備”→“線管設置”→“尺寸”中的“標準”參數(shù)相對應?！肮芗保汗芗渲脜?shù)用于指定與線管類型配套的管件，包括彎頭、T形三通、交叉線、過渡件、活接頭。通過這些參數(shù)可以配置在線管繪制過程中自動添加的線管配件。10.3建筑電氣BIM模型創(chuàng)建過程4.線管設置繪制線管之前，根據(jù)項目對線管進行設置。在“電氣設置”對話框中定義“線管設置”：進入“管理”選項卡，選擇“MEP設置”→“電氣設置”選項，彈出“電氣設置”對話框，在“電氣設置”對話框的左側面板中，展開“線管設置”選項，如圖10-6所示。圖10-6線管類型設置10.3建筑電氣BIM模型創(chuàng)建過程線管的基本設置和電纜橋架類似，不再贅述。但線管的尺寸設置略有不同，下面將著重介紹。（1）單擊“線管設置”→“尺寸”選項，如圖10-7所示，右側面板可以設置線管尺寸。首先針對不同“標準”，可創(chuàng)建不同的尺寸列表。單擊右側面板的“標準”下拉按鈕，可以選擇要編輯的“標準”；單擊右側的“文件星”按鈕、“文件×”按鈕可創(chuàng)建、刪除當前尺寸列表。Revit軟件自帶的電氣樣板“Electrical-DefatultCHSCHs.rte”中線管尺寸默認創(chuàng)建了五種標準：EMT、IMC、RMC、RNC明細表40、RNC明細表80。（2）在當前尺寸列表中，可以“新建尺寸”“刪除尺寸”“修改尺寸”。其中尺寸定義中：“ID”表示線管的內(nèi)徑。“OD”表示線管的外徑。“最小彎曲半徑”是指彎曲線管時所允許的最小彎曲半徑。軟件中彎曲半徑指的是圓心到線管中心的距離。新建的尺寸“規(guī)格”和現(xiàn)有列表不允許重復。如果在繪圖區(qū)域已繪制了某尺寸的線管，該尺寸將不能被刪除，需先刪除項目中的線管，才能刪除尺寸列表中的尺寸。10.3建筑電氣BIM模型創(chuàng)建過程圖10-7線管尺寸設置10.3建筑電氣BIM模型創(chuàng)建過程二、系統(tǒng)建模1.橋架及線管繪制建筑電氣系統(tǒng)建模需要進行橋架及線管的繪制，包括橋架及線管類型、尺寸、偏移量等參數(shù)設置方式選擇、配件放置等。繪制橋架及線管在平面視圖、立面視圖、剖面視圖和三維視圖中均可進行。在繪制電纜橋架或線管時使用以下設置。

1）標高：指定電纜橋架或線管的參照標高。

2）寬度：指定電纜橋架的寬度。

3）高度：指定電纜橋架的高度。

4）直徑：指定線管的直徑。

5）偏移量：指定電纜橋架或線管相對于參照標高的垂直高程。可以輸入偏移值或從建議偏移值列表中選擇值。

6）鎖定/解鎖：鎖定/解鎖電纜橋架或線管的高程。10.3建筑電氣BIM模型創(chuàng)建過程圖10-8電纜橋架尺寸選擇10.3建筑電氣BIM模型創(chuàng)建過程4）指定電纜橋架偏移量：默認“偏移量”是指電纜橋架中心線相對于“屬性”選項板中所選參照標高的距離。在“偏移量”選項中單擊下拉按鈕，可以選擇項目中已經(jīng)用到的偏移量，也可以直接輸入自定義的偏移量數(shù)值，默認單位為mm。5）指定電纜橋架起點和終點：將鼠標指針移至繪圖區(qū)域，單擊鼠標指針指定電纜橋架起點，移動至終點位置再次單擊，完成一段電纜橋架的繪制。注意：繪制垂直電纜橋架時，可在立面視圖或剖面視圖中直接繪制，也可以在平面視圖繪制；在選項欄上改變將要繪制的下一段水平橋架的“偏移量”，就能自動連接出一段垂直橋架。6）電纜橋架放置方式：在繪制電纜橋架時，可以使用“修改丨放置電纜橋架”選項卡內(nèi)“放置工具”面板上的命令指定電纜橋架的放置方式。①對正：“對正”命令用于指定電纜橋架的對齊方式。此功能在立面和剖面視圖中不可用。選擇“對正”選項，打開“對正設置”對話框。10.3建筑電氣BIM模型創(chuàng)建過程

●水平對正。以電纜橋架的“中心”“左”或“右”作為參照，將相鄰兩段電纜橋架進行水平對齊?！八綄φ钡男Чc繪制方向有關，自左至右繪制電纜橋架時，選擇不同“水平對正”方式的繪制效果如圖10-9所示。圖10-9電纜橋架水平對正放置●水平偏移。用于指定電纜橋架繪制起始點位置與實際電纜橋架位置之間的偏移距離。該功能多用于指定電纜橋架與墻體等參考圖元之間的水平偏移距離?！八狡啤钡木嚯x與“水平對正”設置及繪制方向有關。

例如：設置“水平偏移”值為500mm，捕捉墻體中心線繪制寬度為100mm的電纜橋架，這樣實際繪制位置是按照“水平偏移”值偏移墻體中心線的位置。自左至右繪制電纜橋架，不同“水平對正”方式下電纜橋架繪制效果如圖10-10所示。圖10-10電纜橋架水平偏移放置10.3建筑電氣BIM模型創(chuàng)建過程●垂直對正。以電纜橋架的“中”“底”或“頂”作為參照，將相鄰兩段電纜橋架進行垂直對齊。“垂直對正”的設置會影響電纜橋架“偏移量”。另外，電纜橋架繪制完成后，可以使用“對正”命令修改對齊方式。選中需要修改的電纜橋架，單擊功能區(qū)中“對正”按鈕“對正”，進入“對正編輯器”面板，選擇需要的對齊方式和對齊方向，單擊“完成”按鈕“對鉤”。②自動連接：“放置工具”面板中的“自動連接”命令用于自動捕捉相交電纜橋架，并添加電纜橋架配件完成連接。在默認情況下，該命令處于激活的狀態(tài)。例如：當“自動連接”命令激活時，繪制兩段正交的電纜橋架，將自動添加電纜橋架配件完成連接。如果未激活“自動連接”命令，則電纜橋架配件不會自動添加。③繼承高程和繼承大?。豪眠@兩個功能，繪制電纜橋架的時候可以自動繼承捕捉到的圖元的高程、大小。10.3建筑電氣BIM模型創(chuàng)建過程

8）帶配件和無配件的電纜橋架：繪制“帶配件的電纜橋架”和“無配件的電纜橋架”功能上是不同的。分別用“帶配件的電纜橋架”和“無配件的電纜橋架”繪制出的電纜橋架，通過對比可以明顯看出這兩者的區(qū)別，如圖10-12和10-13所示。圖10-12帶配件的電纜橋架圖10-13無配件的電纜橋架10.3建筑電氣BIM模型創(chuàng)建過程①繪制“帶配件的電纜橋架”時，橋架直段和配件間有分隔線作為區(qū)分。②繪制“無配件的電纜橋架”時，轉彎處和直段之間并沒有分隔。橋架交叉時，橋架自動會打斷，橋架分支時也是直接相連而不添加任何配件。（2）線管繪制進入“系統(tǒng)”選項卡，選擇“線管”選項，進入線管繪制模式。繪制線管的具體步驟和電纜橋架繪制類似，此處不再贅述。1）帶配件和無配件的線管線管也分為“帶配件的線管”和“無配件的線管”，繪制時要注意這兩者的區(qū)別?！皫浼木€管”和“無配件的線管”的顯示對比如圖10-14所示。圖10-14帶配件和無配件的線管10.3建筑電氣BIM模型創(chuàng)建過程修改線管的“彎曲半徑”：對于“帶配件的線管”和“無配件的線管”，修改“彎曲半徑”的操作有所不同?！盁o配件線管“可以在項目中直接修改“彎曲半徑”，而“帶配件的線管”需要進入族編輯器環(huán)境修改彎頭的彎曲半徑。這是由于“帶配件的線管”和“無配件的線管”配置的彎頭不同。在族編輯器環(huán)