民用建筑电气工程中的照明设计

肖中南

（中铁十九局集团第五工程有限公司，辽宁大连 116100）

0 引言

随着社会经济持续增长，人民物质生活水平不断提高，对于民用建筑提出的要求逐渐升高。目前，民用建筑使用功能的复杂程度逐渐增加，民用建筑过程能耗问题逐渐严重。为有效解决这些问题，在民用建筑电气工程设计过程中应充分考虑节能设施的应用。以“绿色设计”为基本指导理念，选择科学的节能型照明产品，改革高耗能低效率的照明设备。以科学合理的管理措施，应用绿色照明设备，利用天然光能，使用高效低耗能的照明设施，构建安全、舒适的光环境，进一步提升人们生活工作质量。

1 民用建筑电气工程照明设计基本原则分析

（1）节能性原则。应充分考虑应用一定措施降低或消除和建筑物功能不相关的能源消耗。例如，电气照明设施自身电能的消耗，电传输线路的能源消耗等。这些能源的消耗原则应在节能设计基础上进行。

（2）实际性原则。在照明设备设计中应充分考虑照明设计的实际经济效益，科学选择节能照明设施与材料，让节能相关项目在短时间内能够减少成本并有效获取运营费用。

（3）适用性原则。适用性原则是指在以满足建筑物所需要的能源基础上，为民用建筑设施运营提供一定必须的动力。根据建筑物用电设施电能质量、供电可靠性和负荷容量，科学合理地应用电能能源。

2 民用建筑电气工程照明设计的主要内容

2.1 选择合理的照明光源

照明光源选择过程的合理性对整个民用建筑电气照明设计起着十分重要的影响。照明设备实际设计过程中，应仔细考察照明施工现场的真实情况，根据施工现场照明实际需求科学合理地选择照明光源，主要内容如下。

（1）室内照明光源。在民用建筑室内大多照明设计方案中都采取一些气体光源或是白炽灯。由于部分民用建筑对电磁波的干扰存在一定要求，在这种情况下就不能应用气体光源进行照明设计。

（2）振动场所的光源设计。在振动强烈的场所中比较适合高压汞灯照明。除此之外，在照明光源选择中也可以应用高压钠灯，其较适合建筑物高的场所或大范围的照明使用。

（3）照明设计的显色效果。荧光灯显色性较高，适合高要求场所的照明。部分建筑场所对显色具有较高标准，通过一类照明光源无法起到很好照明效果，这时能够同时利用多种光源对其进行调和，有效解决此类问题，进一步提升显色效果。

2.2 照明方式与照度的选择

照度的选择是民用建筑照明设计中极为重要的问题。照度过低会一定程度损坏工作人员的视力，不科学的照度会浪费较多电力资源。因此，照度的选择应充分考虑视觉因素。在满足照度标准的前提下，为节约电力资源，需要合理选择混合照明、局部照明和全部照明等3 种方式。在光源无法满足显色要求时，应选择两种以上的混合照明光源应用方式，既能够提高光效，还可以改善显色性。在需要降低工作区反射玄光并加强某个方向光照用来增加质感过程中，大多采用局部照明方式和一般照明混合照明方式。

对于正常照明，其民用建筑功能与生产流程需求不同，对于照度要求也不相同，故照明方式也不同。

2.3 照度计算分析

照度计算在民用建筑照明设计中是不可缺少的关键建筑环节。照度计算任务需要根据其照度值与其他条件，明确照明装置的布置、类型、照明灯具污染和反射条件等。最后准确计算光源的数量与容量，或者在明确照明装置光源容量布置与类型情况下，明确某部分的照度值。

民用建筑室内照度计算过程往往运用逐点法和光通法。逐点法也称为平方反比法，适合于应用直射光的场所。光通法也称为利用系数法，适合于反射条件较好的场所。逐点法常用于校验某点照度，光通法常用于计算某个面地平均照度。

3 民用建筑电气工程照明设计中节能方式分析

与传统电器相比，节能型照明电器具有环保、驱动电压低、高效节能等优点，其安全性高、使用寿命较长并且运行速度快。在选择照明设备过程中，应充分了解照明的相关知识，充分研究国内外照明技术。通过比较、筛选等手段选择高寿命、高效率以及稳定性强的照明电器，进而改善照明灯的条件与质量。

3.1 充分利用自然光源

充分利用自然光源是照明节能设计中的重要方式。天然光源取之不尽、用之不竭。合理运用天然光进行建筑物的照明，节约用电照明，已经引起国内外照明设计工作人员与建筑人员的极度重视。合理应用自然光源主要从以下3 个方面着手。

（1）积极应用自动调光设施。自动调光设施能够跟随自然光源的变化自动调节人工照明能源，尽量保证照明工作保持恒定照度。这样不仅可以大大改善照明质量，还能够有效控制节能开关。

（2）科学运用热反射贴膜。热反射贴膜基本能够透过85%的可见光，还能返回太阳光中红外热辐射。这样建筑物能够在合理加强窗墙比前提下，既能充分应用自然光源，还可以防止房间过热造成空调负荷的持续增高。

（3）适当选择自然光光导照明体系。这种照明体系通常由漫射装置、光导管和采光装置等3 部分构成。利用室外采光装置搜集室外自然光线并把它导入体系内部，经过特殊管道传输后，在体系另一端装置将自然光线发散到需要照明的场所。一般来说，利用自然光源能够节约用电15%～75%。例如，大型建筑物房顶比较宽阔，可以在上面安装太阳能蓄热板，供应建筑物内部用电，实现节能减排。

广东某公司4 号车间处于我国南部地区，热量非常充足，可以利用太阳能技术实现产供销三位一体节能。假如该车间的总面积为40 000 m2，房屋的建筑材料为钢结构，高度约为7～11 m。为实现利用太阳能产电的目的，最合理的方式是在厂房屋顶建造太阳能晶体蓄热板，将其收集的热量通过管道运送到发电车间内。太阳能晶体蓄热板应调整为导向型翻板，让其能够进行角度转换，以便更充分地收集太阳能资源。

3.2 降低电能在运输线路的损耗

变压器在大型工厂和输变电行业是耗电大户，国家电网数据显示，变压器在我国工厂生产中会产生巨大能耗，其数值在总发电量中占据的比重较大，约为11%。在电气设备中应用节能技术，如果首先改造工厂变压器，降低其能耗，能够节约大量电资源，对企业与国家都有一定积极意义。在2016 年全球电力报告中，我国电力的再生能源总量达到20.05%，这表明我国的节能技术在未来发展中具有较大进步空间。

例如，ABBi-bus 现代化节能系统为建筑节能系统提供一条低成本、高效率的节能途径，该系统可以实现中央控制、电力门窗控制、温度控制、灯光控制等节能控制。现代住宅建筑安装此类先进控制系统，能够根据居民工作情况、自然光现象、活动规律，合理规划室内环境，最大限度节约能源、减少能耗、保护资源，最终为住宅开发商、建设者及用户带来较高的经济与社会效益。使用ABBi-bus 智能建筑控制系统，能够将电气控制同智能建筑中的空调环境、建筑环境等形成监控系统，充分考虑人类的各种生活环境因素，实现住宅建筑的智能化、安全性，以及现代化住宅的绿色、环保和节能的建筑目标。

建筑行业在国民经济中占据主体地位，若自身可以实现产、供、销一体的发展战略，能够给予国家能源部门最大程度地支持。在建筑物用电过程中，若工厂发电可以引进并熟练应用再生能源，能够对周边提供电力并利用配套实施供电，会降低建筑企业的总体运行成本并获取较高经济效益。

3.3 选择科学的照明配电系统

合理分配照明配电系统，降低线路损耗。例如，在设计阶段就应考虑配电间、配电室合理位置，既能够减少线路长度，还可以满足供电半径。

（1）布线过程应尽可能走直线，少走弯路，以缩短导线长度。

（2）低压线路尽量不走或者少走回头线路，降低同线路电能损耗。

（3）电路变压器应尽量接近负荷中心，以缩短供电之间距离。

（4）建筑过程中，低压配电室需要靠近竖井。而且低压配电室分配给每个竖井线，也尽可能通过线路向前输送，避免线路返送。

深入分析供配电系统组成及技术，选取科学的供配电方案。与空调相关的季节性负荷应设置单独的变压器，由同一台变压器承担不同时期或季节使用的电能负荷，可以减少变压器容量。利用季节性负荷性电路，让所有电路共同承担干线负荷，同时起到降低电阻并缩短线路的作用，在此基础上让其能够利用干线截面输送小电路，进而降低线路损耗。准确比较、计算变压器的数量和容量。充分考虑变压器投资，选择适合其运转的负载率，可以在70%～80%选择。

4 结束语

综上所述，民用建筑过程照明设计的高效性、科学性与合理性，对于民用建筑物性能极其重要。民用照明设计在建筑中应树立环保节能意识，为我国经济转型升级提供力量支持。为此，建筑企业应多角度探究节能技术，大力提高电气设备的使用效果。应用照明设计环保节能理念帮助民用建筑企业自身达到利益最大化，从而获得较高的经济与社会效益，最终走上可持续发展道路。