地下建筑施工中臨電照明光源的選擇探析

摘 要：城市化進程的加快，使得人地矛盾沖突愈發緊張，為了對有限的空間進行最大限度的利用，城市建筑開始向著高層化和深層化的方向發展，越來越多的地下建筑工程不斷涌現，如地下停車場、地下商場、地鐵等，對于施工中照明光源的選擇也提出了更高的要求。文章以城市地鐵車站的施工為例，對臨時用電中照明光源的選擇進行了分析，希望能夠在保證照明效果的同時，節約施工中的臨電投資。

關鍵詞：地下建筑；臨時用電；照明光源

前言

可持續發展理念的提出和深化，使得社會各界對于建筑節能投入了更多的關注，尤其是照明工程，如何對照度和功率進行準確把握，是非常關鍵的。對此，政府相關部門在《建筑照明設計標準》（GB50034-2013）中，對照明度的標準值以及功率密度進行了明確，并將功率密度列入到了強制性條文中。在地下工程施工中，如何對臨電照明光源進行選擇，保證施工的順利進行，是需要施工單位重點關注的問題。

1 地下建筑施工特點

伴隨著經濟的快速發展，我國的城市化進程不斷加快，而城市人口的增加以及城市規模的擴大，使得城市地面空間不斷壓縮，無法有效滿足社會發展的需求。在這樣的背景下，城市建筑開始向著空中和地下空間發展。地鐵是現代城市的公共交通發展的主流方向，同時也是衡量現代城市發展水平的重要指標，在地鐵建設中，車站是非常重要的內容，而由于工程量巨大，施工周期較長，需要做好臨電照明光源的選擇，保證施工的順利進行。

與普通的地面工程相比，地下建筑工程在施工中，存在著一些比較顯著的特點，一是封閉性，在地下建筑施工中，缺少陽光的直接照射，光線暗淡，需要設置臨時性的人工照明設施；二是恒溫性，在地下空間中，外界環境因素不會受到氣候變化的影響，因此溫度基本恒定，不會出現很大的變化；三是潮濕性，在許多地下建筑的施工中，由于接近地下水含水層，環境相對潮濕，而且壁面的溫度較低；四是空氣混濁，在地下工程中，缺乏自然通風條件，施工過程中產生的灰塵無法及時排除，因此施工現場的控制相對混濁，質量較差[1]。

2 照明光源的選擇與計算

某城市地鐵5號線為環線，與3號線和4號線交叉，同時東西向貫穿火車站，對于地鐵車站施工有著非常嚴格的要求。地鐵車站結構采用兩層兩跨矩形結構，站廳長度80m，寬度50m，高約5m。為了確保施工的順利進行，需要做好臨電照明光源的選擇，對照度與功率進行合理分析，在保證照明效果的同時，減少照明能耗。

2.1 照明電光源選擇

現階段，在建筑工程中采用的照明電光源包括三種不同的類型：

（1）白熾燈：白熾燈可以細分為普通白熾燈和鹵鎢燈，前者的顯色性較好，可以實現連續調光，而且結構相對簡單，成本低廉，在工作過程中散熱較少，不過光效相對較低，而且使用壽命短；后者是以含有鹵族元素或鹵化物的氣體作為填充氣體的充氣白熾燈，具有白熾燈的全部優點，而且其光效與壽命較普通白熾燈高出一倍以上，不過其在工作職能中散熱量較大，對于環境有著較高的要求。

（2）氣體放電燈：一是熒光燈，也就是俗稱的日光燈，具有光效高、光色好、壽命長，成本低廉的特點，適用范圍非常廣泛，屬于一種良好的節能照明光源，較普通白熾燈的壽命長5-10倍，能夠節電70-90%；二是低壓鈉燈，具有光效高、壽命長、透霧性強的優點，不過顯色性相對較差，價格較高；三是高強度氣體放電等，包括高壓鈉燈、熒光高壓汞燈以及金屬鹵化物等，其顯色性好、透霧性強、光效高，不過需要較長時間才能啟動，耗電量巨大，而且價格昂貴。

（3）其他光源：一是發光二極管，即LED，屬于一種電致發光的固體半導體光源，亮度高、壽命長、耐沖擊、防震動的特點，工作電壓低，也不存在紫外與紅外輻射，不過價格較高；二是高頻無極燈，其壽命極長，沒有電極，可以實現瞬間啟動和再啟動，顯色性好，但是價格同樣相對較高[2]。

2.2 光源數量計算

在該地鐵車站工程中，車站施工面的平均照度要求為E=150lx。結合利用系數法，進行平均照度的計算，則有

Eav=■

在公式中，Eav表示平均照度，？椎表示光源光通量，N表示光源數量，CU表示空間利用系數，可以參照廠商提供的樣本資料，一般為0.4-0.6，K表示燈具維護系數，結合相關規范，取0.6，A表示施工面面積。

結合上述公式，對幾種不同的照明光源進行對比分析，在滿足平均照度的前提下，白熾燈2000個，功率為100W；熒光燈需要520個，功率為36W；低壓鈉燈為110個，功率為90W；高壓鈉燈需要140個，功率為100W；鹵鎢燈需要618個，功率為200W；高頻無極燈需要278個，功率為100W。

3 選擇方案的可行性分析

對于上述多種不同的照明方案，需要做好相應的可行性分析，從經濟性和安全性兩個方面，對不同方案的優勢和缺陷進行對比，從而確定最佳的照明方案。

3.1 經濟性分析

一是直接成本的對比，應該結合市場價格，對不同規格、不同型號照明光源的價格信息進行對比，從而確定直接成本；二是運營成本的對比，主要是結合光源的功率及數量，計算得到相應的運營成本，簡單來講就是對不同方案的耗電量進行對比；三是其他成本因素，如電纜等配套設施的施工成本等。在全面分析完成后，進行綜合比較，發現熒光燈的直接成本最低，運營成本適中，高壓鈉燈的運營成本相對較低，直接成本適中，其他方案的綜合成本都較高。因此，從經濟性的角度考慮，臨電照明光源可以選擇熒光燈或者高壓鈉燈。

3.2 安全性分析

在該地鐵車站的施工中，施工單位同時選擇了熒光燈、高壓鈉燈和鹵素燈，設置在不同的區域，希望能夠降低整體的成本投入。而在使用過程中發現，每天當照明回路合閘后，短時間內會出現漏電開關動作的情況，但是對電力回路進行檢查后，發現所有電纜絕緣良好，并不存在漏電問題。因此只好強行進行合閘送電，重復多次之后，問題消失，但是一到第二天，又會出現類似的情況。對此，電力技術人員對配電箱、電力回路、開關觸點、燈具性能等進行了全面細致地分析，最終發現只有熒光燈回路沒有出現過上述問題。結合相應的試驗分析，發現鹵素燈和高壓鈉燈在運行時發熱大，在關閉后急速冷卻，會在燈具內聚集一些水分，一旦開燈，水分受熱蒸發，會導致燈具接線端出現“短路”的情況，進而導致漏電開關動作。將燈具全部更換為熒光燈后，問題消失。因此，從安全方面考慮，在地下建筑臨電照明光源的選擇中，應該采用熒光燈[3]。

4 結束語

總而言之，臨電照明光源的選擇關系著地下建筑的順利施工，同時也關系著施工企業的經濟效益和施工安全，需要得到足夠的重視，對光源的性能進行合理選擇，對其經濟性和安全性進行對比分析，選擇最為恰當的照明光源。

參考文獻

[1]朱姝偉.基于地鐵站的電氣照明節能研究[D].長安大學，2015.

[2]金雪，寇勝雷.地下建筑照明效能及智能照明控制系統研究[J].科技致富向導，2012（3）：418.

[3]廖建煒.地下建筑臨電照明光源的選擇分析[J].建筑監督檢測與造價，2015，8（1）：65-68.