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出版者:Delmar Cengage Learning

作者:Donald J. Sterling

出品人:

页数:320

译者:

出版时间:2005-12-21

价格:USD 108.95

装帧:Paperback

isbn号码:9781401898205

丛书系列:

图书标签:

• 网络布线
• 结构化布线
• 数据中心
• 通信工程
• 网络工程
• 布线标准
• TIA/EIA
• 安装规范
• 网络基础设施
• 光纤布线

建筑电气系统设计与实践 本书全面深入地探讨了现代建筑电气系统的设计、安装、维护与管理。它旨在为电气工程师、建筑师、项目经理以及相关专业的学生提供一份详尽而实用的参考指南，帮助他们理解和掌握构建安全、高效、可靠的电力基础设施的关键知识和技术。 本书摒弃了对特定布线标准（如 Premises Cabling 所关注的局域网结构化布线）的详细描述，而是将焦点置于整个建筑电力系统的宏观与微观层面，从负荷计算到保护协调，从高压配电到低压末端分配，提供了一个全面的技术视角。 第一部分：电气系统基础与负荷评估 第1章：建筑电气系统概述与规范框架 本章首先确立了现代建筑电气设计的基本原则，强调安全、可靠性、能源效率和可扩展性是核心驱动力。它概述了国际和地区性的主要电气规范（如 NEC、IEC 标准的通用要求）在建筑设计中的应用层次。讨论了建筑类型（商业、工业、居住）对电气设计需求的差异化影响。重点阐述了电气设计过程中的关键里程碑和审批流程，以及设计变更对系统整体可靠性的影响。 第2章：电力需求预测与负荷计算 这是设计的基础。本章详尽介绍了如何准确评估建筑的电力需求。内容涵盖： 1. 照明负荷确定： 基于空间功能（工作场所、公共区域、应急照明）采用的单位面积法、点光源法及能源节约设计因素。 2. 动力负荷评估： 详细分析暖通空调（HVAC）系统、电梯、水泵等固定机械设备的启动电流、运行电流及负荷系数的确定方法。 3. 插座及特殊设备负荷： 针对办公设备、数据中心（非专门的结构化布线部分，而是指供电设备）、厨房设备等非固定负载的估算技巧。 4. 负荷组合与需量系数： 介绍如何应用需量系数和功率因数校正，以获得准确的、具有经济性的总设计负荷，避免过度设计或欠载运行。 第3章：电源选择与进线方案 本章专注于电源的接入点和变电配置。讨论了市政电网接入点的要求、电压等级的选择（如 380V/220V 三相四线制）。重点对比了不同的变压器配置方案（干式、油浸式、箱式变电站）的适用场景、安装要求和维护考量。阐述了多路电源接入的设计考虑，包括自动切换装置（ATS）和备用发电机系统的集成，确保关键负载的供电连续性。 第二部分：配电系统设计与设备选型 第4章：高低压配电网络设计 本章深入探讨电力如何在建筑内部进行有效分配。 1. 主配电盘（MDA/PDB）设计： 尺寸确定、总开关的选型、母线系统的设计标准（额定电流、短路耐受能力）。 2. 次级配电与馈线设计： 从主配电盘到区域配电盘（SDB）的干线路由规划，考虑垂直干井和水平桥架的承载能力与防火隔离要求。 3. 设备选型标准： 详细讨论断路器（MCCB, ACB）的选择依据，包括热脱扣、磁脱扣、接地故障保护的选择，以及它们的协调性要求。 第5章：接地系统与防雷保护 一个稳健的接地系统是安全运行的基石。本章详细阐述了不同类型的接地系统（TT, TN-S, IT）的适用性与实施细节。 1. 接地电阻的测量与要求： 如何通过设计和材料选择达到规范要求的接地电阻值。 2. 等电位连接的实施： 结构钢筋、管道、金属围护结构之间的连接要求，以消除电位差。 3. 电磁兼容性（EMC）与浪涌保护： 介绍电涌保护器（SPD）在电源线、信号线上的多级保护配置，以及如何通过屏蔽和接地来抑制瞬态过电压对敏感设备的影响。 第6章：电力电缆与导体选择 本章侧重于电能传输介质的选择与布设： 1. 电缆类型与绝缘材料： 比较 XLPE、PVC 绝缘电缆的特性，以及阻燃、低烟无卤（LSZH）材料在不同环境中的应用。 2. 载流量校核与修正： 依据环境温度、敷设方式（直埋、桥架、管道）和多根并排敷设情况，对电缆的额定载流量进行修正计算。 3. 电压降计算与限制： 确保馈线末端的电压降不超过允许范围，特别关注长距离馈线的设计裕度。 4. 电缆保护与防火： 讨论电缆桥架的防火封堵、防火分区要求，以及电缆的机械保护措施。 第三部分：特殊系统集成与能源管理 第7章：应急与安全电源系统 本章关注建筑内对供电可靠性要求最高的系统： 1. 应急照明设计： 应急电源的容量计算、照明灯具的配光要求，以及应急电源与正常电源的切换机制。 2. 火灾报警与消防联动： 消防泵、排烟风机等消防设备的专用电源回路设计，确保在火灾状态下仍能可靠运行。 3. 不间断电源（UPS）应用： 针对数据处理中心、医疗设备等关键负载，详细分析在线式、离线式UPS 的选型、电池容量计算（按小时或分钟计）及运行维护策略。 第8章：功率因数校正与谐波治理 随着电子设备的普及，谐波问题日益突出。 1. 功率因数（PF）分析： 解释低功率因数的经济和技术影响。 2. 无功补偿技术： 介绍自动投切电容器组（自动补偿）、固定补偿的原理、选型与安装位置。 3. 谐波的识别与抑制： 分析三次、五次等主要谐波的来源，以及使用有源/无源滤波器对电网质量进行改善的具体工程措施。 第9章：能源监控与智能建筑电力集成 本章展望了现代建筑电力系统的智能化管理： 1. 电能质量监测： 介绍智能电表、电能质量分析仪在实时监测电压、电流、谐波、三相不平衡等关键参数中的作用。 2. 配电自动化（DA）： 探讨如何通过智能断路器和远程抄表系统实现配电网络的远程监控和故障隔离，提高维护效率。 3. 能源管理系统（BEMS/BAS）接口： 讨论如何将电气系统的负荷数据、运行状态无缝集成到建筑能源管理平台中，为实现绿色建筑和能耗优化提供数据基础。 第四部分：施工、调试与运维 第10章：安装质量控制与现场管理 本章侧重于将设计图纸转化为实际工程的质量保证环节。讨论施工过程中的安全管理、材料进场验收标准、预埋件的精度控制。重点强调了隐蔽工程（如地下的电缆沟、墙体内穿管）的检查点和留档要求。 第11章：系统调试、测试与验收 系统投入运行前的关键步骤。涵盖了从单体设备（变压器、开关柜）到整个配电网络的全面测试流程。包括： 1. 绝缘电阻测试、回路阻抗测试。 2. 继电保护装置的定值校验与动作试验。 3. 系统带载模拟测试与热成像检测。 4. 最终竣工文档的编制要求。 第12章：电气设施的维护与生命周期管理 阐述了预防性维护（PM）和预测性维护（PdM）在延长设备寿命、确保系统可用性中的作用。包括定期检查清单、润滑、紧固、清洁的标准操作程序（SOP），以及对老化设备的更新换代策略。 总结： 本书通过对上述十二个核心领域的深入剖析，构建了一个完整的建筑电气工程知识体系。它强调设计应以规范为基础，以经济性为目标，并以安全运行为最高准则，为读者提供了从宏观规划到微观实施的全方位技术指导，是电力基础设施设计和管理人员不可或缺的工具书。

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