建筑照明系统的设计

建筑照明系统的设计建筑照明系统的设计原则主要是安全、经济、适用、美观，环境条件对照明设施有很大的影响。要使照明设计与环境空间相协调，就要正确选择照明方式、光源种类、灯泡功率、照明数量、形式与光色、形成的立体感和环境氛围等方面发挥积极作用。在确定方案时，应考虑不同类型建筑对照明的特殊要求，处理好人工照明与天然照明的关系，合理使用建设资金与采用节能光源高效灯具等技术。1光源的选择1.1当选择光源时，应满足显色性、启动时间等要求，并应根据光源、灯具及镇流器等的效率或效能、寿命等在进行综合技术经济分析比较后确定。1.2照明设计应按下列条件选择光源:1)灯具安装高度较低的房间宜采用细管直管形三基色荧光灯。2）商店营业厅的一般照明宜采用细管直管形三色基荧光灯、小功率陶瓷金属卤化物灯；重点照明宜采用小功率陶瓷金属卤化物灯、发光二极管灯。3）灯具安装高度较高的场所，应按照使用要求，采用金属卤化物灯、高压钠灯或高频大功率细管直管荧光灯。4）旅馆建筑的客房宜采用发光二极管灯或紧凑型荧光灯。5)照明设计不应采用普通照明白炽灯，对电磁干扰有严格要求，且其他光源无满足的特殊场所除外。6）古建筑室内照明一般场所不应采用普通照明白炽灯，但在特殊情况下，对电磁干扰有严格要求，且其他光源无满足的特殊场所除外。2照度选择照度是照明设计的重要问题，照度太低会损害工作人员的视力，不合理的高照度则会浪费电力。照度标准的作业面或参考平面及其高度根据建筑功能的不同有所不同，照度标准值应按0.5lx、1lx、2lx、3lx、5lx、10lx、15lx、20lx、30lx、50lx、75lx、100lx、150lx、200lx、300lx、500lx、750lx、1000lx、1500lx、2000lx、3000lx、5000lx分级，简单视觉工作的照明照度范围小于30lx，采用一般照明方式，适用于普通仓库等场所；一般视觉工作的照明照度范围为50~100lx，采用一般照明或混合照明，适用于设计师、办公室内、教室、报告厅等场所；特殊视觉工作的照明照度范围为750~2000lx，采用一般照明或混合照明，适用于大会堂、综合性体育馆等场所。照度要充分利用自然光，正确选择自然采光，也能改善工作环境，使人感到舒适，有利于健康。3照明方式的选择3.1一般照明为照亮整个场所而设置的均匀照明。即在整个房间的被照面上产生同样照度。一般照明的照度器在被照空间均匀布置，适用于除旅馆客房外的对光照方向无特殊要求的场所。3.2分区一般照明为照亮工作场所某一特定区域，而设置的均匀照明。3.3局部照明特定视觉工作用的、为照亮某个局部而设置的照明。局限于工作部位的固定的或移动的照明。3.4混合照明一般照明与局部照明组成的照明。对于工作位置需要较高照度并对照射方向有特殊要求的场所，宜采用混合照明。此时，一般照明照度宜按不低于混合照明总照明度的5%~10%选取，且不低于20lx。4.灯具的选择在选用灯具时，要根据使用环境和配光特性综合考虑，考虑的因素有如下几个：1）光通量与光分布根据环境对光通量的需要确定灯具的功率和光源，根据环境要求光通量的分布而确定灯型（如直接照明型、半直接照明型等），这两个方面应综合考虑。如房间的墙和顶棚都要求有一定的亮度，则可选择直接-间接配光的灯具；空旷高大的房间（如宴会厅、体育馆）则宜选用敞开式的直接照明型灯具；房间不高或要求室内阴影较少时，宜采用中照型或广照型灯具；如要求严格制阴影，则最好设置发光顶棚；如环境要求光线柔和宜人，没有眩光，则可带有格栅的嵌入式灯具或灯带。如对光的方向性要求较强，如教室内黑板照明或舞台照明，则可采用聚光灯或射灯。2）限制眩光环境对眩光限制有要求，则宜采用带有格栅或漫射罩的灯具；如要对眩光减少到最低程度，则可采用带蝙蝠翼的配光灯具。3）场所的环境在干燥少尘的室内可采用开启型灯具；潮湿的场所宜采用防潮灯或带防水灯头的灯具，而喷泉的水下灯则必须采用密闭型的防水灯；有腐蚀性气体的场所必须采用由耐腐蚀材料制成的密闭型灯具；易受机械损伤的场所宜采用增安型灯；有爆炸或火灾危险的场所宜采用隔爆型灯。4）经济性原则主要考虑照明装置的初期建设投资费用和运行维护费用，在满足照明质量和达到环境要求的前提下，采用光源发光效率高、耐用、安装维护方便的灯具。5）艺术性原则选用灯具应与装饰空间、美化环境结合起来，达到照明的艺术效果。因此灯具要与建筑结构协调，有时还可选用彩灯。如建筑装饰灯、节日彩灯、舞厅彩灯等。5灯具的布置灯具的布置就是确定灯的空间位置，直接决定工作面的亮度、光通量的均匀性、眩光、光的投射方向、亮度分布、环境的阴影、初期建设的投资、后期的维护费用、使用的安全性和耗电量等，合理的灯具的布置能得到较高的照明质量和较高的艺术效果，它分为室内布置和室外布置两种。5.1室内布置1）均匀布置：是使灯具在一定的平面或空间内均匀分布。在要求照度均匀、阴影少、对眩光有较高限制的场合都采用均匀布置。如发光顶棚、灯带等都属于均匀布置。2）选择布置：是指根据环境内不同区域对照度要求不同或追求艺术效果而设置不同的灯具，如办公室的灯台、卧室的壁灯、车间的工作灯、重要区域的警示灯、室内装饰灯等。采用这种布置方式可以减少设施投资，又可获得较好的照明效果，且可以达到较高的艺术性。5.2室外布置室外照明大致可分为以明视为主的明视照明、以装饰为主的饰景照明和以警示为主的警示照明。饰景照明是一项灯饰工程，既可在夜间对建筑物加以修饰，又可使夜色具有绚丽多彩的气氛。警示照明主要对危险、重要的场所设置照明。室外照明既要保证目标物有必要的照度，又要避免正常视线范围内的阴影和眩光。明视照明的灯具布置方式有四角式、两侧式、中间式和周边式。6照度计算照度计算是建筑电气设计过程中必不可缺少的重要环节。照度计算的任务是根据需要的照度值及其他已知条件（如照明装置类型及布置、房间各个面的反射条件及照明灯具污染等情况）确定光源的容量或数量；或是在照明装置的类型、布置及光源的容量都已确定的情况下计算某点的照度值。照度的计算方法主要有三种，即利用系数法、单位容量法和逐点计算法。室内照度计算常用利用系数法及逐点法计算，利用系数法又称光通法，它适用于反射条件较好的房间；逐点法又称平方反比法，适用于采用直射光照明的场所。一般常以光通法计算工作面的平均照度，而以逐点法校验其某点的照度。逐点照度计算法逐点照度计算法是照度计算的最基本方法，常用它验算工作点的照度。它的特点是准确度高，可以计算出任何点上的照度。这种计算方法适用于局部照明、采用反射光灯具的照明、特殊倾斜面上的照明和其它需要准确计算照度的场合。某点的照度应是有多个光源对该点产生的照度总和，写成实用计算公式为Es=ΦΣes/1000K（1）式中Φ—每个灯具中光源的总光通量（lm）；K—补偿系数；Es—某点的水平照度（lx）；Σes）—各灯具所产生的假设水平照度总和（lx）。根据计算高度及计算点到灯具间的水平距离，查各灯具的“等照度曲线”，就可得到该点的水平照度值。因为等照度曲线是以假设光源光通量为1000lm时所画的，所以式中要除以1000，es称“假设”水平照度。利用系数法利用系数法适用于均匀布置灯具的一般照明，是根据多次相互放射的理论求得灯具利用系数，再按照利用系数计算出要达到平均照度所需的灯数。利用系数定义为室内的工作面上，由灯具的照射和墙、顶棚的反射而得到的光通量Fg与光源发出的光通量之比的值，即Eav=ΦNu/SK(2)式中Φ—各灯具的光通量（lm）；N——灯具数；S—房间面积（m²）；K—照度补偿系数；Eav—工作面上的平均照度（lx）。概算曲线是按被照面上平均照度为100lx时，房间面积与所用灯具数量的关系曲线。通过查不同灯具、条件下的概算曲线，可直接差的所需灯具数。单位容量法单位容量法是根据不同灯具、不同计算高度、不同照度时的近似单位容量值表，计算出照度总容量及灯具数的一种简便方法。常用来估算照明负载或进行简单的照度计算。参考文献1.段春丽，黄仕元.建筑电气[M].北京：机械工业出版社，20162.韦课常，电气照明技术基础与设计[M].北京：电力工业出版社，