对民用建筑电气工程中照明设计的探讨

宋文龙

摘 要：民用建筑中的照明设计的合理性、科学性与高效性对于建筑物使用性能至关重要。只有将照明设计工作中的各项环节严格按相关规范要求落到实处，才能使民用建筑的照明设计真正起到其应有的效果。本文介绍了照明光源和灯具的选择原则，阐述了电气照明设计的项目及内容和节能措施，探讨了电气照明的技术发展趋势。

关键词：民用建筑 电气工程 照明设计 节能措施 发展趋势

近年来，在国内民用建筑的建设中，电气照明设计的重要性是不容忽视的，它不但满足人们的使用要求，同时也是保障建筑整体安全性的关键。民用建筑的电气照明设计内容包括设计说明、光源选择、灯具布置、照度計算、安装方式、调光控制等。目前，由于一些民用建筑电气设计和维护管理工作不当，而导致建筑电气照明功效不良、照明设备设置不合理、光污染严重等问题客观存在，因此推进“绿色照明”是我国民用建筑电气照明设计的主要发展趋势。

一、照明光源的选择

1、照明光源选择一般原则。具体照明设计时，光源选择是重要的环节之一。设计时，应根据被照对象和场所对光源特性（即色调、显色性、效率和频闪效应等）的要求，选择照明光源。

（1）室内照明光源。室内照明一般采用白炽灯、荧光灯或其它气体放电光源。在需要防止电磁波干扰和频闪效应的场所，不宜选用气体放电光源。

（2）有振动的场所光源。对于振动较大的场所，宜选用高压汞灯或高压钠灯。对于需要大面积照明且有高挂条件的场所，宜采用金属卤化物灯、高压钠灯或长弧氙灯。

（3）对显色要求高的场所。对于识别颜色要求较高的场所，宜采用显色指数较高的日光色荧光灯、白炽灯和卤钨灯。在同一场所内，当用一种光源不能满足光色要求时，可采用几种光源混光的办法解决。常用的有荧光高压汞灯与白炽灯（或卤钨灯）混光，而不同的混光光通量比，其显色效果也不同。

2、照明灯具的选择。灯具选择一般原则

（1）使用安全：防触电和防火、防爆以及其他环境条件引起的危险。

（2）提高能效：选用灯具效率高、灯具配光和场所条件适应，以及光通维持率高的灯具。

（3）合理考虑功能性（良好的照明效果）、装饰性（美观、协调）、经济性（性价比高）和能源效益的结合。

（4）限制眩光。灯具由光源和灯罩（控照器）组成，灯具也称为照明器。其作用是：a.使光源发出的光通量按需要向某方向照射，以提高光源所发出的光通量的利用率; b.保护视觉，避免或减轻光源高亮度的刺激，减少眩光;c.保护灯泡或灯管免受机械损伤;d.对房间具有一定的装饰效果。

二、民用建筑电气照明设计的项目及内容

民用建筑的电气照明设计中，设计人员一定要准确把握设计工作的重点和难点，才能逐步开展科学、具体的设计工作。

1、照明光源的选择。民用建筑电气照明设计时，应根据被照对象和场所对光源特性色调、显色性、效率和频闪效应的要求，选择照明光源。另外，灯具的主要功能是合理分配光源辐射的光通量，满足环境和作业的配光要求，并且不产生眩光和严重的光幕反射。选择灯具时，除考虑环境光分布和限制眩目的要求外，还应考虑灯具的效率，选择高光效灯具。在各类灯具中，荧光灯主要用于室内照明，汞灯和钠灯用于室外照明，也可将二者装在一起作混光照明。

2、照度及照明方式选择。选择照度是民用建筑电气照明设计的重要问题，照度太低会损害工作人员的视力，不合理的高照度会浪费电力。选择照度必须与所进行的视觉工作相适应。在满足标准照度的条件下，为节约电力，应恰当地选用照明、局部照明和混合照明三种方式，当种光源不能满足显色比要求时，可采用两种以上光源混合照明的方式，这样既提高了光效，又改善了显色性。当需要减小工作区内的反射眩光成为加强某方向光照以增强质感时，亦采取局部照明解决通常采用一般照明与局部照明组成的混合照明。

3、照度的计算。照度计算的任务是根据需要的照度值及其他已知条件确定照明装置的类型及布置、房间各个面的反射条件及照明灯具污染等，最终准确估算出光源的容量或数量;或是在照明装置的类型、布置及光源的容量都已确定的情况下计算某点的照度值。室内照度计算常用光通法及逐点法。光通法又称利用系数法，它适用于反射条件较好的房间。逐点法又称平方反比法，适用于采用直射光照明的场所。常以光通法计算工作面的平均照度，而以逐点法校验其某点的照度。

三、在民用建筑照明设计中的节能措施

由于照明线路上存在电阻， 电流流过时会产生损耗。应选用电阻率较小的材质做导线，铜芯最佳但又要贯彻节约用铜的原则。减少线路的损耗应从以下几方面入手：

1、减小导线长度。第一， 线路尽可能走直线， 少走弯路， 以减少导线长度;第二， 低压线路应不走或少走回头线， 以减少来回线路上的电能损失;第三， 变压器尽量接近负荷中心， 以减少供电距离， 当建筑物每层平面在10000m2左右时， 至少要设2个变配电所， 以减少干线的长度;第四， 在高层建筑中， 低压配电室应靠近竖井， 而且由低压配电室提供给每个竖井的干线， 不至于产生支线沿着干线倒送的现象。

2、增大导线截面。首先， 对于比较长的线路， 除满足载流量、热稳定、保护的配合及电压损失所选定的截面， 再加大一级导线截面， 所增加的费用为M， 由于节约能耗而减少的年运行费用为m， 则M/m 为回收年限， 若回收年限为几个月或一、二年， 则应加大一级导线截面。一般而言， 导线截面小于70mm2线路长度超过100m 的增加一级导线截面比较容易实现上述条件。其次， 利用某些季节性负荷的线路这些用户不用时， 可提供给常期用户作供电线路使用， 以减少线路和电阻。

四、民用建筑电气照明的技术发展趋势

在我国现代社会的构建和发展中，环保节能理念逐渐深入人心，各行业、各领域都加强了对于节能技术的研究和应用。在我国民用建筑建设中。电气照明的技术发展必须坚持环保、安全、高效的趋势，进而才能满足现代社会及我国建筑行业的长期发展需求。

1、电气照明节能，保护环境。照明节电，可减少因火力发电所产生的污染环境的物质。为了珍惜利用地球有限的能源资源，保护环境，造福后人，照明节能工作不能停顿。

2、防治电气照明的光污染。随着玻璃幕墙建筑的大量出现和大功率气体放电灯在民用建筑照明中的应用，玻璃幕墙反射刺眼的阳光和泛光照明等产生的溢散光所形成的光污染，对人、环境和天文观察造成了严重的危害。我国已公布了限制玻璃幕墙建筑的光污染标准，但在解决光污染方面还需要努力把好关。

3、智能照明的飞速发展。人工智能技术在建筑与照明中的应用趋势将会进一步扩大。在智能建筑中的智能照明、空调、供热、通讯及办公设备将全部由电子计算机进行控制与管理。面对这一发展趋势，开发了不少智能照明设计，如智能灯具，智能照明控制与管理系统，包括在照明方面的计算机硬件和软件等。

4、非视觉照明将迅速扩大和发展。光与辐射对动植物的影响，以及有关民用建筑的辐射量的评价等问题的研究均与保护人体健康，促进动植物生长，防止辐射对民用建筑，特别是历史建筑的影响均具有十分重要的意义。

民用建筑中的照明设计的合理性、科学性与高效性对于建筑物使用性能至关重要。只有将照明设计工作中的各项环节严格按相关规范要求落实到实处，才能使民用建筑的照明设计真正起到其应有的效果。