剖析照明系統的設計

石軍明

摘 要：本文針對照明設計的基本概念，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，照明設計等一些方面進行了具體的分析。

關鍵詞：照明；設計；電光源；燈具；照度

1 照明設計的基本概念

電氣照明設計的基本原則主要是實用、經濟、安全、美觀。根據這一原則，在進行照明設計時，應根據視覺要求、作業性質和環境條件，使工作區或空間獲得：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境。在確定照明方案時，應考慮不同類型建筑對照明的特殊要求，處理好電氣照明與天然采光的關系、合理使用建設資金與采用節能光源高效燈具等技術經濟效益的關系。要求我們設計時要正確選擇照明方式、光源種類、燈泡功率、燈具數量、形式與光色，防止人與光環境之間失去協調性。總之，電氣照明設計是由照明供電設計和燈具設計兩部分組成。其目的是應人的視覺功能要求，提供舒適明快的環境和安全保障。設計要解決照度計算、導線截面的計算、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、半導體發光源三種。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體燈等。照明光源的選擇遵循以下的一般原則：①發光效率好；②顯色性好，既顯色指數高；③使用壽命長；④可靠、方便、快捷；⑤性價比高。

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，滿足環境和作業的配光要求，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，這樣做光效高、耗電少、光色逼真、協調、視覺舒適。

照明燈具選擇的一般原則：①光通量與光分布。根據環境對光通量的需要確定燈具的效率和光源，根據環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場所的環境。根據場所的環境（如：干燥少塵、潮濕、有腐蝕性氣體、易受機械損傷、有爆炸或火災危險）選擇相適應的燈具。④經濟性原則。在滿足照明質量和達到環境要求的前提下，采用光源發光效率高、光通量利用率高、耐用、安裝維護方便的燈具。⑤藝術性原則。選用的燈具要與建筑結果協調，應與裝飾空間、美化環境結合起來，達到照明的藝術效果。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、環境的陰影、初期建設的投資、后期的維護費用、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量和較高的藝術效果。現介紹室內布置的兩種方案：均勻布燈和選擇布燈。均勻布燈：是使燈具在一定的平面內或空間內均勻分布相同的燈具。在要求照度均勻、陰影少、對眩光有較高限制的場合都采用均勻布燈，如發光頂棚等。選擇布燈：是指根據環境內不同區域對照度要求不同或追求藝術效果而設置不同的燈具，如辦公室的臺燈、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施投資又可獲得較好的照明效果，且可達到較高的藝術性。

4 照度和照明方式的選擇

照明種類可分為正常照明、應急照明、值班照明、警衛照明和障礙照明。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弱，以被照場所光通的面積密度來表示。選擇照度是照明設計的重要問題，照度太低會損害工作人員的視力，不合理的高照度則會浪費電力。選擇照度必須與所進行的視覺工作相適應。照明方式有一般照明、局部照明和混合照明三種。在滿足標準照度的條件下，為節約電力，應恰當選用合適的照明方式，當一種光源不能滿足顯色性要求時，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。另外，充分利用自然光，正確選擇自然采光，也能改善工作環境，使人感到舒適，有利于健康。充分利用室內受光面的反射性，也能有效地提高光的利用率，如白色墻面的反射系數可達70～80%，同樣能起到節電的作用。

5 照明設計

照明設計可分為一般照明設計和應急照明設計。本建筑為普通民用住宅，一般照明主要為住宅室內照明和樓梯照明。

5.1 一般照明設計

住宅照明應具有濃厚的生活感，據統計一般人每天幾乎有多一半的時間要在自己的家里度過，大大超過了在辦公室、學校里停留的時間，因此不斷改善住宅的光環境是至關重要的。住宅照明質量的提高有賴于合理的選擇燈具特性（科學性），而燈具造型的多樣化又是個人對燈具型式偏愛的需要，在條件允許時應尊重使用者的意愿進行照明設計以利住宅的商品化、生活化。在住宅照明設計中，只規定在插座回路上設置漏電保護器，是因為插座回路所連接的電器主要是移動式和手持式設備，從防單相故障接地保護角度，這是必要的。這里需要提醒的是衛生間內的燈具應設置在防護區以外為好。隨著人民生活水平的提高，美化家庭、節約電能的任務也越來越顯得必要。

住宅建筑的照明主要應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衛生間：75lx白熾燈；⑧走道、樓梯、陽臺：30lx吸頂燈。

5.2 應急照明設計

應急照明是在正常照明系統因電源發生故障，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，為了避免發生意外事故，而需要對人員進行安全疏散時，在出口和通道設置的指示出口位置及方向的疏散標志燈和照亮疏散通道而設置的照明。在疏散通道地面上提供的照度應達到1lx，最低不得小于0.5lx，且疏散照明的轉換時間不應大于15s。在人員密集的公共建筑、餐廳、賓館、商場、地鐵站、廠房等，應設置疏散照明。②備用照明：是在當正常照明因故障熄滅后，可能會造成爆炸、火災和人身傷亡等嚴重事故的場所，或停止工作將造成很大影響或經濟損失的場所而設的繼續工作用的照明，或在發生火災時為了保證消防能正常進行而設置的照明。備用照明往往由一部分或全部由正常照明燈具提供，其應急電源主要應來自兩個級別的電源：電網電源和自備電源（發電機或集中蓄電池），照度一般為正常照度的10%，備用照明的轉換時間不應大于15s。③安全照明：在正常照明發生故障時，為確保處于潛在危險之中的人員安全的照明。如：使用刀具裸露而無保護措施的圓盤鋸的場所、醫院手術室等。安全照明在工作面上提供的照度不應小于正常照明系統提供照度的5%，并且應在正常照明電源消失后0.5s以內提供安全照明電源。

此外，應急照明也可作為正常一般照明的一部分，經常點燃，在發生故障時應能保證繼續點燃。消防控制室、消防水泵房、防煙排煙機房、配電室和自備發電機房、電話總機房以及發生火災時仍需堅持工作的其它房間的應急照明，仍應保證正常照明的照度。疏散應急照明燈宜設在墻面上或頂棚上。安全出口標志宜設在出口的頂部；疏散走道的指示標志宜設在疏散走道及其轉角處距地面1m以下的墻面上。走道疏散標志燈的間距不應大于20m。應急照明和疏散指示標志，可采用蓄電池作備用電源，且連續供電時間不應少于20min；高度超過100m的高層建筑連續供電時間不應少于30min。