摘要:民用建筑中的照明設計的合理性、科學性與高效性對于建筑物使用性能至關重要。只有將照明設計工作中的各項環(huán)節(jié)嚴格按相關規(guī)范要求落到實處,才能使民用建筑的照明設計真正起到其應有的效果。本文介紹了照明光源和燈具的選擇原則,闡述了電氣照明設計的項目及內(nèi)容和節(jié)能措施,探討了電氣照明的技術發(fā)展趨勢。
關鍵詞:民用建筑 電氣工程 照明設計 節(jié)能措施 發(fā)展趨勢
中圖分類號:F407.6 文獻標識碼:A 文章編號:
近年來,在國內(nèi)民用建筑的建設中,電氣照明設計的重要性是不容忽視的,它不但滿足人們的使用要求,同時也是保障建筑整體安全性的關鍵。民用建筑的電氣照明設計內(nèi)容包括設計說明、光源選擇、燈具布置、照度計算、安裝方式、調(diào)光控制等。目前,由于一些民用建筑電氣設計和維護管理工作不當,而導致建筑電氣照明功效不良、照明設備設置不合理、光污染嚴重等問題客觀存在,因此推進“綠色照明”是我國民用建筑電氣照明設計的主要發(fā)展趨勢。
一、照明光源的選擇
1、照明光源選擇一般原則
具體照明設計時,光源選擇是重要的環(huán)節(jié)之一。設計時,應根據(jù)被照對象和場所對光源特性(即色調(diào)、顯色性、效率和頻閃效應等)的要求,選擇照明光源。
。1)室內(nèi)照明光源。室內(nèi)照明一般采用白熾燈、熒光燈或其它氣體放電光源。在需要防止電磁波干擾和頻閃效應的場所,不宜選用氣體放電光源。
。2)有振動的場所光源。對于振動較大的場所,宜選用高壓汞燈或高壓鈉燈。對于需要大面積照明且有高掛條件的場所,宜采用金屬鹵化物燈、高壓鈉燈或長弧氙燈。
(3)對顯色要求高的場所。對于識別顏色要求較高的場所,宜采用顯色指數(shù)較高的日光色熒光燈、白熾燈和鹵鎢燈。在同一場所內(nèi),當用一種光源不能滿足光色要求時,可采用幾種光源混光的辦法解決。常用的有熒光高壓汞燈與白熾燈(或鹵鎢燈)混光,而不同的混光光通量比,其顯色效果也不同。
2、照明燈具的選擇
燈具選擇一般原則
。1)使用安全:防觸電和防火、防爆以及其他環(huán)境條件引起的危險。
。2)提高能效:選用燈具效率高、燈具配光和場所條件適應,以及光通維持率高的燈具。
。3)合理考慮功能性(良好的照明效果)、裝飾性(美觀、協(xié)調(diào))、經(jīng)濟性(性價比高)和能源效益的結(jié)合。
。4)限制眩光。燈具由光源和燈罩(控照器)組成,燈具也稱為照明器。其作用是:a.使光源發(fā)出的光通量按需要向某方向照射,以提高光源所發(fā)出的光通量的利用率; b.保護視覺,避免或減輕光源高亮度的刺激,減少眩光;c.保護燈泡或燈管免受機械損傷;d.對房間具有一定的裝飾效果。
二、民用建筑電氣照明設計的項目及內(nèi)容
民用建筑的電氣照明設計中,設計人員一定要準確把握設計工作的重點和難點,才能逐步開展科學、具體的設計工作。
1、照明光源的選擇
民用建筑電氣照明設計時,應根據(jù)被照對象和場所對光源特性色調(diào)、顯色性、效率和頻閃效應的要求,選擇照明光源。另外,燈具的主要功能是合理分配光源輻射的光通量,滿足環(huán)境和作業(yè)的配光要求,并且不產(chǎn)生眩光和嚴重的光幕反射。選擇燈具時,除考慮環(huán)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(nèi)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。
2、照度及照明方式選擇
選擇照度是民用建筑電氣照明設計的重要問題,照度太低會損害工作人員的視力,不合理的高照度會浪費電力。選擇照度必須與所進行的視覺工作相適應。在滿足標準照度的條件下,為節(jié)約電力,應恰當?shù)剡x用照明、局部照明和混合照明三種方式,當種光源不能滿足顯色比要求時,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。當需要減小工作區(qū)內(nèi)的反射眩光成為加強某方向光照以增強質(zhì)感時,亦采取局部照明解決通常采用一般照明與局部照明組成的混合照明。
3、照度的計算
照度計算的任務是根據(jù)需要的照度值及其他已知條件確定照明裝置的類型及布置、房間各個面的反射條件及照明燈具污染等,最終準確估算出光源的容量或數(shù)量;或是在照明裝置的類型、布置及光源的容量都已確定的情況下計算某點的照度值。室內(nèi)照度計算常用光通法及逐點法。光通法又稱利用系數(shù)法,它適用于反射條件較好的房間。逐點法又稱平方反比法,適用于采用直射光照明的場所。常以光通法計算工作面的平均照度,而以逐點法校驗其某點的照度。
三、在民用建筑照明設計中的節(jié)能措施
由于照明線路上存在電阻, 電流流過時會產(chǎn)生損耗。應選用電阻率較小的材質(zhì)做導線,銅芯最佳但又要貫徹節(jié)約用銅的原則。減少線路的損耗應從以下幾方面入手:
1、減小導線長度。第一, 線路盡可能走直線, 少走彎路, 以減少導線長度;第二, 低壓線路應不走或少走回頭線, 以減少來回線路上的電能損失;第三, 變壓器盡量接近負荷中心, 以減少供電距離, 當建筑物每層平面在10000m2左右時, 至少要設2個變配電所, 以減少干線的長度;第四, 在高層建筑中, 低壓配電室應靠近豎井, 而且由低壓配電室提供給每個豎井的干線, 不至于產(chǎn)生支線沿著干線倒送的現(xiàn)象。
2、增大導線截面。首先, 對于比較長的線路, 除滿足載流量、熱穩(wěn)定、保護的配合及電壓損失所選定的截面, 再加大一級導線截面, 所增加的費用為M, 由于節(jié)約能耗而減少的年運行費用為m, 則M/m 為回收年限, 若回收年限為幾個月或一、二年, 則應加大一級導線截面。一般而言, 導線截面小于70mm2線路長度超過100m 的增加一級導線截面比較容易實現(xiàn)上述條件。其次, 利用某些季節(jié)性負荷的線路這些用戶不用時, 可提供給常期用戶作供電線路使用, 以減少線路和電阻。
四、民用建筑電氣照明的技術發(fā)展趨勢
在我國現(xiàn)代社會的構(gòu)建和發(fā)展中,環(huán)保節(jié)能理念逐漸深入人心,各行業(yè)、各領域都加強了對于節(jié)能技術的研究和應用。在我國民用建筑建設中。電氣照明的技術發(fā)展必須堅持環(huán)保、安全、高效的趨勢,進而才能滿足現(xiàn)代社會及我國建筑行業(yè)的長期發(fā)展需求。
1、電氣照明節(jié)能,保護環(huán)境
照明節(jié)電,可減少因火力發(fā)電所產(chǎn)生的污染環(huán)境的物質(zhì)。為了珍惜利用地球有限的能源資源,保護環(huán)境,造福后人,照明節(jié)能工作不能停頓。
2、防治電氣照明的光污染
隨著玻璃幕墻建筑的大量出現(xiàn)和大功率氣體放電燈在民用建筑照明中的應用,玻璃幕墻反射刺眼的陽光和泛光照明等產(chǎn)生的溢散光所形成的光污染,對人、環(huán)境和天文觀察造成了嚴重的危害。我國已公布了限制玻璃幕墻建筑的光污染標準,但在解決光污染方面還需要努力把好關。
3、智能照明的飛速發(fā)展
人工智能技術在建筑與照明中的應用趨勢將會進一步擴大。在智能建筑中的智能照明、空調(diào)、供熱、通訊及辦公設備將全部由電子計算機進行控制與管理。面對這一發(fā)展趨勢,開發(fā)了不少智能照明設計,如智能燈具,智能照明控制與管理系統(tǒng),包括在照明方面的計算機硬件和軟件等。
4、非視覺照明將迅速擴大和發(fā)展
光與輻射對動植物的影響,以及有關民用建筑的輻射量的評價等問題的研究均與保護人體健康,促進動植物生長,防止輻射對民用建筑,特別是歷史建筑的影響均具有十分重要的意義。
民用建筑中的照明設計的合理性、科學性與高效性對于建筑物使用性能至關重要。只有將照明設計工作中的各項環(huán)節(jié)嚴格按相關規(guī)范要求落實到實處,才能使民用建筑的照明設計真正起到其應有的效果。
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