剖析照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

石軍明

摘 要：本文針對(duì)照明設(shè)計(jì)的基本概念，照明電光源的選擇，照明燈具的選擇和布置，照度和照明方式的選擇，照度和照明方式的選擇，照明設(shè)計(jì)等一些方面進(jìn)行了具體的分析。

關(guān)鍵詞：照明；設(shè)計(jì)；電光源；燈具；照度

1 照明設(shè)計(jì)的基本概念

電氣照明設(shè)計(jì)的基本原則主要是實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、安全、美觀。根據(jù)這一原則，在進(jìn)行照明設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)視覺要求、作業(yè)性質(zhì)和環(huán)境條件，使工作區(qū)或空間獲得：良好的視覺功效，合理的照度和顯色性、適宜的亮度分布以及舒適的視覺環(huán)境。在確定照明方案時(shí)，應(yīng)考慮不同類型建筑對(duì)照明的特殊要求，處理好電氣照明與天然采光的關(guān)系、合理使用建設(shè)資金與采用節(jié)能光源高效燈具等技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)系。要求我們設(shè)計(jì)時(shí)要正確選擇照明方式、光源種類、燈泡功率、燈具數(shù)量、形式與光色，防止人與光環(huán)境之間失去協(xié)調(diào)性?？傊?，電氣照明設(shè)計(jì)是由照明供電設(shè)計(jì)和燈具設(shè)計(jì)兩部分組成。其目的是應(yīng)人的視覺功能要求，提供舒適明快的環(huán)境和安全保障。設(shè)計(jì)要解決照度計(jì)算、導(dǎo)線截面的計(jì)算、各種燈具及材料的選型，并繪制平面布置圖、大樣圖和系統(tǒng)圖。

2 照明電光源的選擇

光源按其工作原理可分為熱輻射光源、氣體放電光源、半導(dǎo)體發(fā)光源三種。常用的光源有：白熾燈、鹵鎢燈、熒光燈、高壓汞燈、金屬鹵化物燈和半導(dǎo)體燈等。照明光源的選擇遵循以下的一般原則：①發(fā)光效率好；②顯色性好，既顯色指數(shù)高；③使用壽命長；④可靠、方便、快捷；⑤性價(jià)比高。

3 照明燈具的選擇和布置

燈具的主要功能是合理分配光源輻射的光通量，滿足環(huán)境和作業(yè)的配光要求，并且不產(chǎn)生眩光和嚴(yán)重的光幕反射。選擇燈具時(shí)，除考慮環(huán)境光分布和限制眩目的要求外，還應(yīng)考慮燈具的效率，選擇高光效燈具。在各類燈具中，熒光燈主要用于室內(nèi)照明，汞燈和鈉燈用于室外照明，也可將二者裝在一起作混光照明，這樣做光效高、耗電少、光色逼真、協(xié)調(diào)、視覺舒適。

照明燈具選擇的一般原則：①光通量與光分布。根據(jù)環(huán)境對(duì)光通量的需要確定燈具的效率和光源，根據(jù)環(huán)境要求光通量的分布而確定燈型，兩方面綜合考慮。②限制眩光。③場所的環(huán)境。根據(jù)場所的環(huán)境（如：干燥少塵、潮濕、有腐蝕性氣體、易受機(jī)械損傷、有爆炸或火災(zāi)危險(xiǎn)）選擇相適應(yīng)的燈具。④經(jīng)濟(jì)性原則。在滿足照明質(zhì)量和達(dá)到環(huán)境要求的前提下，采用光源發(fā)光效率高、光通量利用率高、耐用、安裝維護(hù)方便的燈具。⑤藝術(shù)性原則。選用的燈具要與建筑結(jié)果協(xié)調(diào)，應(yīng)與裝飾空間、美化環(huán)境結(jié)合起來，達(dá)到照明的藝術(shù)效果。燈具的布置就是確定燈的空間位置，直接決定工作面的亮度、光通量的均勻性、眩光、光的投射方向、亮度分布、環(huán)境的陰影、初期建設(shè)的投資、后期的維護(hù)費(fèi)用、使用的安全性和耗電量等，合理的燈具布置能得到較高的照明質(zhì)量和較高的藝術(shù)效果。現(xiàn)介紹室內(nèi)布置的兩種方案：均勻布燈和選擇布燈。均勻布燈：是使燈具在一定的平面內(nèi)或空間內(nèi)均勻分布相同的燈具。在要求照度均勻、陰影少、對(duì)眩光有較高限制的場合都采用均勻布燈，如發(fā)光頂棚等。選擇布燈：是指根據(jù)環(huán)境內(nèi)不同區(qū)域?qū)φ斩纫蟛煌蜃非笏囆g(shù)效果而設(shè)置不同的燈具，如辦公室的臺(tái)燈、臥室的壁燈、車間的工作燈等。采用這種布燈方式可以減少設(shè)施投資又可獲得較好的照明效果，且可達(dá)到較高的藝術(shù)性。

4 照度和照明方式的選擇

照明種類可分為正常照明、應(yīng)急照明、值班照明、警衛(wèi)照明和障礙照明。不同的照明種類有不同的照度要求。所謂照度，是用來表示被照面上光的強(qiáng)弱，以被照場所光通的面積密度來表示。選擇照度是照明設(shè)計(jì)的重要問題，照度太低會(huì)損害工作人員的視力，不合理的高照度則會(huì)浪費(fèi)電力。選擇照度必須與所進(jìn)行的視覺工作相適應(yīng)。照明方式有一般照明、局部照明和混合照明三種。在滿足標(biāo)準(zhǔn)照度的條件下，為節(jié)約電力，應(yīng)恰當(dāng)選用合適的照明方式，當(dāng)一種光源不能滿足顯色性要求時(shí)，可采用兩種以上光源混合照明的方式，這樣既提高了光效，又改善了顯色性。另外，充分利用自然光，正確選擇自然采光，也能改善工作環(huán)境，使人感到舒適，有利于健康。充分利用室內(nèi)受光面的反射性，也能有效地提高光的利用率，如白色墻面的反射系數(shù)可達(dá)70～80%，同樣能起到節(jié)電的作用。

5 照明設(shè)計(jì)

照明設(shè)計(jì)可分為一般照明設(shè)計(jì)和應(yīng)急照明設(shè)計(jì)。本建筑為普通民用住宅，一般照明主要為住宅室內(nèi)照明和樓梯照明。

5.1 一般照明設(shè)計(jì)

住宅照明應(yīng)具有濃厚的生活感，據(jù)統(tǒng)計(jì)一般人每天幾乎有多一半的時(shí)間要在自己的家里度過，大大超過了在辦公室、學(xué)校里停留的時(shí)間，因此不斷改善住宅的光環(huán)境是至關(guān)重要的。住宅照明質(zhì)量的提高有賴于合理的選擇燈具特性（科學(xué)性），而燈具造型的多樣化又是個(gè)人對(duì)燈具型式偏愛的需要，在條件允許時(shí)應(yīng)尊重使用者的意愿進(jìn)行照明設(shè)計(jì)以利住宅的商品化、生活化。在住宅照明設(shè)計(jì)中，只規(guī)定在插座回路上設(shè)置漏電保護(hù)器，是因?yàn)椴遄芈匪B接的電器主要是移動(dòng)式和手持式設(shè)備，從防單相故障接地保護(hù)角度，這是必要的。這里需要提醒的是衛(wèi)生間內(nèi)的燈具應(yīng)設(shè)置在防護(hù)區(qū)以外為好。隨著人民生活水平的提高，美化家庭、節(jié)約電能的任務(wù)也越來越顯得必要。

住宅建筑的照明主要應(yīng)滿足人們不同居住水平、不同居住條件的生活需要。在住宅或公寓照明中，常用的光源有白熾燈和熒光燈兩種。

住宅燈具的安裝方式：廚房、廁所采用防水吊線式；客廳、臥室、門廳、過道采用吸頂式燈具；吸頂式燈具盡可能選用節(jié)能型燈具，如三基色照明燈具，不但光線柔和悅目、無頻閃、保護(hù)視力，而且具有多種色溫。廁所、走廊為0m工作面照度，其他為0.75m的工作面照度，則可得出本建筑主要照度、光源及燈型選擇參考如下：①配電室、消防控制室、門廳：300lx三管格柵熒光燈；②電梯機(jī)房：50lx日光燈；③起居室：200lx白熾燈；④臥室：75lx白熾燈；⑤廚房：100lx白熾燈；⑥餐廳：100lx白熾燈；⑦衛(wèi)生間：75lx白熾燈；⑧走道、樓梯、陽臺(tái)：30lx吸頂燈。

5.2 應(yīng)急照明設(shè)計(jì)

應(yīng)急照明是在正常照明系統(tǒng)因電源發(fā)生故障，不再提供正常照明的情況下，供人員疏散、保障安全或繼續(xù)工作的照明。其按用途可分為：疏散照明、備用照明、安全照明。①疏散照明：是在正常照明因故障熄滅后，為了避免發(fā)生意外事故，而需要對(duì)人員進(jìn)行安全疏散時(shí)，在出口和通道設(shè)置的指示出口位置及方向的疏散標(biāo)志燈和照亮疏散通道而設(shè)置的照明。在疏散通道地面上提供的照度應(yīng)達(dá)到1lx，最低不得小于0.5lx，且疏散照明的轉(zhuǎn)換時(shí)間不應(yīng)大于15s。在人員密集的公共建筑、餐廳、賓館、商場、地鐵站、廠房等，應(yīng)設(shè)置疏散照明。②備用照明：是在當(dāng)正常照明因故障熄滅后，可能會(huì)造成爆炸、火災(zāi)和人身傷亡等嚴(yán)重事故的場所，或停止工作將造成很大影響或經(jīng)濟(jì)損失的場所而設(shè)的繼續(xù)工作用的照明，或在發(fā)生火災(zāi)時(shí)為了保證消防能正常進(jìn)行而設(shè)置的照明。備用照明往往由一部分或全部由正常照明燈具提供，其應(yīng)急電源主要應(yīng)來自兩個(gè)級(jí)別的電源：電網(wǎng)電源和自備電源（發(fā)電機(jī)或集中蓄電池），照度一般為正常照度的10%，備用照明的轉(zhuǎn)換時(shí)間不應(yīng)大于15s。③安全照明：在正常照明發(fā)生故障時(shí)，為確保處于潛在危險(xiǎn)之中的人員安全的照明。如：使用刀具裸露而無保護(hù)措施的圓盤鋸的場所、醫(yī)院手術(shù)室等。安全照明在工作面上提供的照度不應(yīng)小于正常照明系統(tǒng)提供照度的5%，并且應(yīng)在正常照明電源消失后0.5s以內(nèi)提供安全照明電源。

此外，應(yīng)急照明也可作為正常一般照明的一部分，經(jīng)常點(diǎn)燃，在發(fā)生故障時(shí)應(yīng)能保證繼續(xù)點(diǎn)燃。消防控制室、消防水泵房、防煙排煙機(jī)房、配電室和自備發(fā)電機(jī)房、電話總機(jī)房以及發(fā)生火災(zāi)時(shí)仍需堅(jiān)持工作的其它房間的應(yīng)急照明，仍應(yīng)保證正常照明的照度。疏散應(yīng)急照明燈宜設(shè)在墻面上或頂棚上。安全出口標(biāo)志宜設(shè)在出口的頂部；疏散走道的指示標(biāo)志宜設(shè)在疏散走道及其轉(zhuǎn)角處距地面1m以下的墻面上。走道疏散標(biāo)志燈的間距不應(yīng)大于20m。應(yīng)急照明和疏散指示標(biāo)志，可采用蓄電池作備用電源，且連續(xù)供電時(shí)間不應(yīng)少于20min；高度超過100m的高層建筑連續(xù)供電時(shí)間不應(yīng)少于30min。