1、浅析建筑电气照明的设计原则及光源应用分析摘 要：照明是人类文明的象征，在社会高度发达的今天，照明已几乎渗透到人类活动的所有领域。人们已不再满足简单的照亮环境空间，而是希望通过科学的照明设计充分体现环境的文化、艺术特征，营造一个安全、舒适、高质量、高品位的环境。 关键词：照明；原则；光源；节能设计 中图分类号：TM923 文献标识码：A 照明设计原则 1.照明的质量要求 设计者除了掌握照明质量的基本因素之外，还要熟悉各类建筑物的使用功能和照明要求，因此需要进行调查研究、积累资料。对于特殊照明，需由建设单位的使用者提出要求，作为设计依据。尤其是应按规程要求，注意设置应急照明、事故照明、疏散诱导标志
2、等。 2.光源的选择原则 （1）满足使用场所对显色指数要求，并考虑色表。 （2）考虑节能，力求选择高效光源。 （3）考虑限制眩光，开关频率程度等因素。 3.灯具的选择原则 （1）与光源配套 （2）按悬挂高度和房间的室空比选择适应的光分布灯具 （3）按环境条件选择相应防护等级的灯具。 （4）按建筑装饰要求选择相应的灯具造型与之相协调。 （5）根据限制直接眩光和光幕反射等要求，选择灯具的避光角和表面亮度。 4.照明方式的选择原则 （1）一般照明 为在整个场地或场地的特殊局部的需要所设置的照度基本上均匀的照明，称为一般照明，而后者又常称为分区一般照明。一般照明由若干灯具对称均匀排列而成，它可获得较均
3、匀的水平照度。对于工作位置密度很大而对光照方向无特殊要求或受条件限制不适宜装设局照明的场所，可只单独设一般照明，如公司、体育馆和教室等。它的优点是在工作表面和整个视野范围内，具有较佳的亮度对比；可采用高效大功率的灯泡，因而照明装置数量少，投资费用较小。 （2）局部照明 局部照明是为了满足某些部位的特殊需要而设置的固定或移动的照明。它只照亮一个有限的工作区。其优点是开闭灵活方便，并能有效地突出对象，一般在下列情况时应采用局部照明：局部区域需要有较高照度；由于遮挡而使一般照明照射不到的某些部位；视功能降低的人需要有较高的照度；需要减少工作区内的反射眩光；为加强某方向的灯光增强实体感时。 （3）混合
4、照明 由一般照明和局部照明组成的照明方式，称为混合照明。对于工作位置需要有较高照度并对照射方向有特殊要求的场所，应采用混合照明。混合照明的优点是：可以在工作面（平面、垂直面或倾斜表面）上，甚至在工作的内腔里获得较高的照度，并易于改善光色，减少装置功率和节约运行费用。混合照明中的一般照明照度，应按该等级混合照明照度的 5%10%选取，但不宜低于 30lx。 5.照明种类的选择原则 照明种类：按光照形式的不同分类分为：直接照明、半直接照明、均匀漫射照明、半间接照明、间接照明、定向照明、重点照明、漫射照明和泛光照明。 按照明用途的不用分类分为：正常照明、应急照明（包括疏散照明、安全照明、备用照明）
5、、值班照明、警卫照明和障碍照明五种。 照明种类的选择原则： （1）工作场所均应设置正常照明。正常照明是电气照明设计中的主要内容。 （2）在正常照明因故障熄灭后，对需要确保正常工作或者活动继续进行的场所，当装备用照明。 （3）在正常照明因故障熄灭后，对需要确保处于危险之中的人员安全场所，应装设安全照明。 （4）在正常照明因故障熄灭后，在事故情况下为确保人员安全撤离的出口和通道，应装设疏散照明。 二、照度的计算 照度计算是民用建筑电气设计过程中必不可少的重要环节。照度计算方法有利用系数法和逐点计算法两大类： 1.利用系数法： 利用系数法计算平均照度的基本公式： 式中 工作面上的平均照度， ； 光源
6、的光通量， ； 光源数量； 利用系数； 工作面面积； 灯具的维护系数。 逐点计算法： 照明实用计算公式： 每个灯具中光源的总光通量（） ； 补偿系数； 某点的水平照度（） ； 各灯具所产生的假设水平照度总和（） 。 三、光源在电气照明中的应用分析 1. 白炽灯 照明设计时,应尽量减少白炽灯的使用量。因为大部分白炽灯会把消耗能量中的 90%转化成无用的热能，只少于 10%的能量会成为光。频繁开关,对于要求瞬时启动和连续调光的场所、防止电磁干扰要求严格的场所及照明时间较短的场所可以选用白炽灯外，其他情况下室内外照明不应采用普通白炽灯。而世界很多国家也制定了传统白炽灯退出市场的时间表。随着白炽灯逐渐
7、退出照明的历史舞台，更节能环保的光源不断出现。2. 荧光灯及高强度气体放电灯 2.1 荧光灯 荧光灯是应用最广泛、用量最大的气体放电光源。它具有结构简单、光效高、发光柔和、寿命长等优点,是首选的高效节能光源。 （1）紧凑型荧光灯。推荐采用紧凑型荧光灯取代普通白炽灯。紧凑型荧光灯可以和镇流器(电子式)连接在一起,组成一体化的整体型灯。它集中了白炽灯和荧光灯的优点,具有光效高,寿命长,显色性好,节能,使用方便,可以与普通白炽灯直接替换,适用于家庭、宾馆、营业厅、室外照明等。但需注意的是环境温度过低会影响紧凑型荧光灯的启动和使用寿命，所以在冬季寒冷地区不应把紧凑型荧光灯作为室外基础照明光源使用。 （
8、2）管型荧光灯。推荐采用三基色细管径荧光灯,如:直径为 26mm的 T8 型和直径为 16mm 的 T5 型等。荧光灯主要用于层高 4m 以下的房问,如办公室、商场、教室、公共场所等。三基色细管径荧光灯具有光效高、寿命长、显色性好的特点。 （3）无极荧光灯。高效、节能、无频闪,护眼环保,可调光,功率因数高,寿命长,是一种较为理想的节能环保光源。适应各类工厂和民用设施照明。但无极灯是靠大功率“微波”激发荧光粉工作的，发生器发出超大功率的电磁波形成电磁干扰，所以不适合防止电磁干扰要求严格的场所。 2.2 高强度气体放电灯 （1）金属卤化物灯 金属卤化物灯是在高压汞灯基础上添加各种金属卤化物制成的第
9、三代光源。照明采用钪钠型金属卤化物灯，金卤灯具有发光效率高、显色性能好、寿命长等特点，是一种接近日光色的节能新光源，显色性相对较高,更适宜于对照明质量、照度水平有较高要求的场所,如体育馆、比赛场地等。 （2）高压钠灯 光效较高,价格较低, 耗电少、寿命长，显色性较差, 但其透雾能力强和不诱虫等优点使之广泛应用于道路、高速公路、机场、码头、船坞、车站、广场、街道交汇处等。 2.3 选择符合规范要求的节能灯具及镇流器 （1）高效的灯具 既要合理选用高效光源,同时也要选用高效灯具。灯具的选用应符合下列规定: 荧光灯:开敞式灯具效率不宜低于 0.75,装有遮光格栅的不低于0.6。 高强度气体放电灯:开
10、敞式灯具效率不宜低于 0.75,装有遮光格栅的不低于 0.6。 （2）选择正确的镇流器 气体放电灯的镇流器主要分两大类:电子式镇流器和电感镇流器。 采用电子镇流器,使灯管在高频条件下工作,可提高灯管光效和降低镇流器自身损耗,有利于节能,并且发光稳定,消除了频闪和噪声,有利于提高灯管寿命。 自镇流荧光灯应配用电子镇流器,T8 细管径荧光灯可配节能电感式镇流器或电子镇流器；T5 细管径荧光灯配电子镇流器。 电感式镇流器应选用节能型, 普通电感镇流器自身功率的损耗约占灯功率的 20%,采用节能型电感镇流器可降低镇流器功耗,使灯具的总输入功率下降 10%。 高压钠灯、金属卤化物灯应配用节能型电感镇流器
11、。 （3）气体放电灯具有负的伏安特性，所以必须串联镇流器工作，通常的电感镇流器功耗大，可达到灯本身消耗功率的 10%以上，且功率因数为 50%左右。通常情况为在每支灯上并联电容进行补偿使功率因素提高到85%以上。 3.LED 灯 LED 光源就是发光二极管（LED）为发光体的光源，其低能耗，能量转化效率非常高，理论上可以达到白炽灯的 10%的能耗，LED 相比荧光灯也可以达到 50%的节能效果。节能效果显著，这对能源紧张的中国来说，无疑具有十分重要的意义。而寿命长，光色纯正，防潮、抗震动等优点使得 LED 光源具有很大的优势。由于典型的 LED 的光谱范围都比较窄，因此，LED 可以随意进行多
12、样化搭配组合，提别适用于装饰灯方面；而LED 使用低压电源，供电电压在 6-24V 之间，而其外部多采用环氧树脂来保护，所以密封性能和抗冲击的性能都很好，不容易损坏，这使之成为优良的水下照明光源。 四、电气照明系统的节能设计 1.充分利用天然光源 照明节能工程中的一个较为主要的内容是如何充分利用天然光源。随着人们对能源和环境保护的日益关注,建筑物中如何充分利用天然光源来节约照明用电已引起广泛重视。天然光源是取之不尽、用之不竭的能源。在照明节能的实施工程中,应当充分加以利用,制定建筑物的采光标准,确定采光方式,将采光方式,将采光和照明有机地结合起来。白天尽可能地利用天然光源,使建筑物内获得稳定的
13、光照条件。同时,室内引入阳光,既能大大节约照明能耗,亦有助于提高室内温度,对于降低建筑能耗也具有重要的现实意义。 2.采用高效节能光源 在满足照明质量的前提下,应选用细管径直管荧光灯、紧凑型荧光灯。对灯具悬挂位置较高的场所的一般照明,宜采用高压钠灯、金属卤化物灯或镇流高压荧光汞灯,其综合费用低、视觉质量高,同时也节约能源。除特殊情况外,不宜采用管形卤钨灯及大功率普通白炽灯,灯具悬挂位置较低的场所照明宜采用荧光灯。 3.根据照明部位的灯光布置形式和环境条件 选择合适的照明控制方式房间有多列灯具时,按与侧窗平行控制；生产场所按车间、工段、工序分组控制；电化教室、会议室、报告厅等场所,按靠近或远离讲台分组控制。建筑科技的飞速发展,让灯具的控制方式更加个性化、人性化、智能化,例如,人体感应或动静感应开关,智能化面板开关等新的控制方式逐步进入到我们的身边。 结束语 随着社会的不断发展与进步，照明技术越来越先进，并且体现了绿色的概念，从中贯穿这节约的思想。因此，在设计中应当合理地综合运用各种节能措施，可以有效的提高照明设计中地节能效果。 参考文献： 1 赵毅.浅谈照明设计中的节能J. 河北能源职业技术学院学报. 2002(03) 2 李刚. 建筑照明设计常见问题分析J. 低压电器. 2009(04)
