對民用建筑電氣工程中照明設計的探討

宋文龍

摘 要：民用建筑中的照明設計的合理性、科學性與高效性對于建筑物使用性能至關重要。只有將照明設計工作中的各項環(huán)節(jié)嚴格按相關規(guī)范要求落到實處，才能使民用建筑的照明設計真正起到其應有的效果。本文介紹了照明光源和燈具的選擇原則，闡述了電氣照明設計的項目及內容和節(jié)能措施，探討了電氣照明的技術發(fā)展趨勢。

關鍵詞：民用建筑 電氣工程 照明設計 節(jié)能措施 發(fā)展趨勢

近年來，在國內民用建筑的建設中，電氣照明設計的重要性是不容忽視的，它不但滿足人們的使用要求，同時也是保障建筑整體安全性的關鍵。民用建筑的電氣照明設計內容包括設計說明、光源選擇、燈具布置、照度計算、安裝方式、調光控制等。目前，由于一些民用建筑電氣設計和維護管理工作不當，而導致建筑電氣照明功效不良、照明設備設置不合理、光污染嚴重等問題客觀存在，因此推進“綠色照明”是我國民用建筑電氣照明設計的主要發(fā)展趨勢。

一、照明光源的選擇

1、照明光源選擇一般原則。具體照明設計時，光源選擇是重要的環(huán)節(jié)之一。設計時，應根據(jù)被照對象和場所對光源特性（即色調、顯色性、效率和頻閃效應等）的要求，選擇照明光源。

（1）室內照明光源。室內照明一般采用白熾燈、熒光燈或其它氣體放電光源。在需要防止電磁波干擾和頻閃效應的場所，不宜選用氣體放電光源。

（2）有振動的場所光源。對于振動較大的場所，宜選用高壓汞燈或高壓鈉燈。對于需要大面積照明且有高掛條件的場所，宜采用金屬鹵化物燈、高壓鈉燈或長弧氙燈。

（3）對顯色要求高的場所。對于識別顏色要求較高的場所，宜采用顯色指數(shù)較高的日光色熒光燈、白熾燈和鹵鎢燈。在同一場所內，當用一種光源不能滿足光色要求時，可采用幾種光源混光的辦法解決。常用的有熒光高壓汞燈與白熾燈（或鹵鎢燈）混光，而不同的混光光通量比，其顯色效果也不同。

2、照明燈具的選擇。燈具選擇一般原則

（1）使用安全：防觸電和防火、防爆以及其他環(huán)境條件引起的危險。

（2）提高能效：選用燈具效率高、燈具配光和場所條件適應，以及光通維持率高的燈具。

（3）合理考慮功能性（良好的照明效果）、裝飾性（美觀、協(xié)調）、經(jīng)濟性（性價比高）和能源效益的結合。

（4）限制眩光。燈具由光源和燈罩（控照器）組成，燈具也稱為照明器。其作用是：a.使光源發(fā)出的光通量按需要向某方向照射，以提高光源所發(fā)出的光通量的利用率; b.保護視覺，避免或減輕光源高亮度的刺激，減少眩光;c.保護燈泡或燈管免受機械損傷;d.對房間具有一定的裝飾效果。

二、民用建筑電氣照明設計的項目及內容

民用建筑的電氣照明設計中，設計人員一定要準確把握設計工作的重點和難點，才能逐步開展科學、具體的設計工作。

1、照明光源的選擇。民用建筑電氣照明設計時，應根據(jù)被照對象和場所對光源特性色調、顯色性、效率和頻閃效應的要求，選擇照明光源。另外，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，并且不產生眩光和嚴重的光幕反射。選擇燈具時，除考慮環(huán)境光分布和限制眩目的要求外，還應考慮燈具的效率，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。

2、照度及照明方式選擇。選擇照度是民用建筑電氣照明設計的重要問題，照度太低會損害工作人員的視力，不合理的高照度會浪費電力。選擇照度必須與所進行的視覺工作相適應。在滿足標準照度的條件下，為節(jié)約電力，應恰當?shù)剡x用照明、局部照明和混合照明三種方式，當種光源不能滿足顯色比要求時，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。當需要減小工作區(qū)內的反射眩光成為加強某方向光照以增強質感時，亦采取局部照明解決通常采用一般照明與局部照明組成的混合照明。

3、照度的計算。照度計算的任務是根據(jù)需要的照度值及其他已知條件確定照明裝置的類型及布置、房間各個面的反射條件及照明燈具污染等，最終準確估算出光源的容量或數(shù)量;或是在照明裝置的類型、布置及光源的容量都已確定的情況下計算某點的照度值。室內照度計算常用光通法及逐點法。光通法又稱利用系數(shù)法，它適用于反射條件較好的房間。逐點法又稱平方反比法，適用于采用直射光照明的場所。常以光通法計算工作面的平均照度，而以逐點法校驗其某點的照度。

三、在民用建筑照明設計中的節(jié)能措施

由于照明線路上存在電阻， 電流流過時會產生損耗。應選用電阻率較小的材質做導線，銅芯最佳但又要貫徹節(jié)約用銅的原則。減少線路的損耗應從以下幾方面入手：

1、減小導線長度。第一， 線路盡可能走直線， 少走彎路， 以減少導線長度;第二， 低壓線路應不走或少走回頭線， 以減少來回線路上的電能損失;第三， 變壓器盡量接近負荷中心， 以減少供電距離， 當建筑物每層平面在10000m2左右時， 至少要設2個變配電所， 以減少干線的長度;第四， 在高層建筑中， 低壓配電室應靠近豎井， 而且由低壓配電室提供給每個豎井的干線， 不至于產生支線沿著干線倒送的現(xiàn)象。

2、增大導線截面。首先， 對于比較長的線路， 除滿足載流量、熱穩(wěn)定、保護的配合及電壓損失所選定的截面， 再加大一級導線截面， 所增加的費用為M， 由于節(jié)約能耗而減少的年運行費用為m， 則M/m 為回收年限， 若回收年限為幾個月或一、二年， 則應加大一級導線截面。一般而言， 導線截面小于70mm2線路長度超過100m 的增加一級導線截面比較容易實現(xiàn)上述條件。其次， 利用某些季節(jié)性負荷的線路這些用戶不用時， 可提供給常期用戶作供電線路使用， 以減少線路和電阻。

四、民用建筑電氣照明的技術發(fā)展趨勢

在我國現(xiàn)代社會的構建和發(fā)展中，環(huán)保節(jié)能理念逐漸深入人心，各行業(yè)、各領域都加強了對于節(jié)能技術的研究和應用。在我國民用建筑建設中。電氣照明的技術發(fā)展必須堅持環(huán)保、安全、高效的趨勢，進而才能滿足現(xiàn)代社會及我國建筑行業(yè)的長期發(fā)展需求。

1、電氣照明節(jié)能，保護環(huán)境。照明節(jié)電，可減少因火力發(fā)電所產生的污染環(huán)境的物質。為了珍惜利用地球有限的能源資源，保護環(huán)境，造福后人，照明節(jié)能工作不能停頓。

2、防治電氣照明的光污染。隨著玻璃幕墻建筑的大量出現(xiàn)和大功率氣體放電燈在民用建筑照明中的應用，玻璃幕墻反射刺眼的陽光和泛光照明等產生的溢散光所形成的光污染，對人、環(huán)境和天文觀察造成了嚴重的危害。我國已公布了限制玻璃幕墻建筑的光污染標準，但在解決光污染方面還需要努力把好關。

3、智能照明的飛速發(fā)展。人工智能技術在建筑與照明中的應用趨勢將會進一步擴大。在智能建筑中的智能照明、空調、供熱、通訊及辦公設備將全部由電子計算機進行控制與管理。面對這一發(fā)展趨勢，開發(fā)了不少智能照明設計，如智能燈具，智能照明控制與管理系統(tǒng)，包括在照明方面的計算機硬件和軟件等。

4、非視覺照明將迅速擴大和發(fā)展。光與輻射對動植物的影響，以及有關民用建筑的輻射量的評價等問題的研究均與保護人體健康，促進動植物生長，防止輻射對民用建筑，特別是歷史建筑的影響均具有十分重要的意義。

民用建筑中的照明設計的合理性、科學性與高效性對于建筑物使用性能至關重要。只有將照明設計工作中的各項環(huán)節(jié)嚴格按相關規(guī)范要求落實到實處，才能使民用建筑的照明設計真正起到其應有的效果。