关于照明设计与照明节能若干问题的探讨

新闻来源：未知作者：admin 发布日期：2017-04-24 10:34

摘要照明设计是建筑电气专业中的一个重要部分。节能工作是落实科学发展观，缓解人口、资源、环境矛盾的重大举措，意义重大，经济社会效益显著，是一项政策性、技术性、经济性很强的综合性系统工程。本文拟就照明设计与照明节能方面的一些典型问题提出来进行分析、探讨。
关键词 照明设计电气节能光源选择照明控制环保

1 照明设计
照明设计在建筑电气专业中占有相当的比例，常见的问题主要有：
1.1 照明灯具靠近可燃物时未采取隔热、散热等防火保护措施。卤钨灯和额定功率大于等于100W的白
炽灯泡的吸顶灯、槽灯、嵌入式灯,其引入线未明确采用瓷管、矿棉等不燃材料作隔热保护；大于60W的白炽灯、卤钨灯、高压钠灯、金属卤灯光源、荧光高压汞灯（包括电感镇流器）等不应直接安装在可燃装修材料或可燃构件上。这些要求，目的是预防和减少火灾事故的发生。
根据试验，不同功率的白炽灯的表面温度及其烤燃可燃物的时间、温度如表1所示。

白炽灯泡将可燃物烤至起火的时间、温度表1.

灯泡功率（W）	摆放形式	可燃物	烤至起火的时间（min）	烤至起火的温度（^。C）	备注
75 100 100 100 100 100 200 200 200 200 200 200 200 200	卧式卧式垂式卧式垂式卧式卧式卧式卧式垂式垂式垂式垂式垂式	稻草稻草稻草稻草棉絮被套乱纸稻草乱稻草稻草玉米秸纸张多层报纸松木箱棉被	2 12 50 2 13 8 8 4 1 15 12 125 57 5	360∽367 342∽360 碳化 360 360∽367 333∽360 367 342 360 365 333 333∽360 398 367	埋入紧贴紧贴埋入紧贴埋入紧贴紧贴埋入埋入紧贴紧贴紧贴紧贴

由表1可知，照明灯具靠近可燃物时若未采取隔热、散热等防火保护措施则很容易引发火灾，千万不可大意。
1.2 火灾应急照明的设置，对于规范明确规定的场所及部位，一般设计人员都会考虑，但对一些不很明确的如生产车间、仓库、重要办公楼的会议室等则需要设计人员根据实际情况，从有利于人员安全疏散的角度出发来设置，而这往往容易被设计师所忽视。
另外，设有人防功能的地下室，有些设计人员未标注战时应急照明的连续供电时间，目前市场上供应的应急照明灯具是按照平时消防疏散要求的时间（一般为30—60min）设置的，而防空地下室则不应小于隔绝防护时间的要求，如最常见的二等人员掩蔽所其战时应急照明连续供电时间为≥3h，二者差别很大，对此，设计师是必须予以明确的。
1.3 灯具选择有些设计人员为图省事,不分照明场所的环境条件一律采用荧光灯或吸顶灯,显然,这是不妥的,而应根据视觉要求,作业性质和环境条件对灯具进行选择和配置。如在潮湿的场所，应采用防护等级的防水灯具或防水灯头的开敞式灯具；在有腐蚀性气体或蒸汽的场所，宜采用防腐蚀密闭式灯具，若采用开敞式灯具，各部分应有防腐蚀或防水措施；在装有锻锤、大型桥式吊车等振动、摆动较大场所使用的灯具应有防振和防脱落措施等等。

2 照明节能
2.1 应该说电气节能设计这一块起步比较早,做得还不错,设计人员能认真贯彻落实国家与我省建筑节能有关政策法规及相关标准、规范要求，节能意识明显增强。能根据建筑物的使用功能和设计标准等要求，合理进行供配电、电气照明、建筑设备及系统的控制设计，以达到安全可靠、经济合理、灵活适用、高效节能。当然，由于科技的发展迅速，节能技术和设备也在不断的改进提高，一些规范标准也在不断的修编，因此，照明设计中也发现还存在一些问题。

2.1.1 光源的选择照明光源应根据不同的使用场合进行选择，选用具有尽可能高的光效以达到节能效果。如高大房间和室外场所的一般照明,由于不易产生眩光,故可采用光效较高的金属卤化物灯、高压钠灯等高光强气体放电光源；办公室、教室、图书馆等房间层高小于4.5米的公共场所一般选用荧光灯。选择荧光灯光源时可优先考虑光效高、寿命长、显色性好的直管稀土三基色细管径荧光灯（T₈、T₅）。各种节能光源的光效及主要技术指标见表2。

各种节能电光源的主要技术指标 表2.

光源种类	光效（Lm/W）	显色指数（Ra）	色温（K）	平均寿命（h）
普通荧光灯	>70	70	全系列	10000
三基色荧光灯	>90	80∽98	全系列	12000
紧凑型荧光灯	>60	85	全系列	8000
金属卤化物灯	>75	65∽92	3000/4500/5600	6000∽20000
高压钠灯	>100	23/60/85	1950/2200/2500	24000
低压钠灯	>200		1750	28000
高频无极灯	>60	85	3000∽4000	40000∽80000

2.1.2 空调房间的节能在有集中空调且照明容量大的场所，可以采用照明灯具与空调回风口结合的形式进行节电，该形式的作用是通过回风系统将照明装置产生的大部分热量带走，以减少空调设备负荷，实现节能目的。
2.1.3 因为直射光通比率高低决定了灯具的光通效率，因此，在无装修要求场所应优先采用直射光通比高的灯具。荧光灯灯具和高强度气体放电灯灯具的效率应符合表3的规定。

荧光灯灯具和高强度气体放电灯灯具的效率允许值表3

灯具出光口形式	开敞式	保护罩（玻璃或塑料）		格栅	格栅或透光罩
灯具出光口形式	开敞式	透明	磨砂、棱镜	格栅	格栅或透光罩
荧光灯灯具	75 %	65 %	55 %	60 %	—
高强度气放电灯灯具	75 %	—	—	60 %	60 %

2.2 照明控制 目前设计师大量的采用定时开关、调光开关、光电自动器和照明智能控制系统等措施对照明系统进行分散、集中、手动、自动、经济实用、合理有效的控制。但在最近的建筑节能专项检查中，仍发现存在着未根据照明的灯光布置形式和环境条件选择合适的控制方式等以下几个问题。

2.2.1 每个照明开关所控光源数偏多。有的场所一个开关控制了十几个光源，这显然是不符节能要求的。除只设置1只光源的以外，一般是每个房间灯的开关数不少于2个。对较小房间每个开关可控1—2个光源，中等房间每个开关可控3—4个光源，大房间每个开关可控4—6个光源。设计人员之所以将每个开关控制的光源数多达十几个，可能是与“每一照明单相分支回路的电流不宜超过16A，所接光源数不宜超过25个”这个概念混淆了。限制每分支回路的电流值和所接灯数，是为了使分支线路或灯内发生短路或过负载等故障时，断开电路的影响范围不致太大，故障发生后检查维修较方便；而每个开关控制的灯数少一些则是从节能的角度考虑的。

2.2.2 楼梯间、走道、门厅的照明未采取节能控制措施，以致出现常明灯。对公共建筑如办公楼、学校、商场、宾馆的走道、楼梯间、门厅等公共场所的照明，可采用集中控制，并按建筑使用条件和天然采光状况采取分区、分组控制措施；医院病房走道夜间应采取能关掉部分灯具或降低照度的控制措施；居住建筑的楼梯间、电梯前室、走道的照明，宜采用自熄开关，应急照明应有应急时强制点亮的措施。因为这类场所在夜间走过的人员不多，深夜更少，但又需要有灯光，采用声光控制等类似的开关方式，有利于节电。

3 环保随着人民群众生活水平的提高，其环保意识也日益增强，因此，照明设计也应注意环保问题。
3.1 伴随着城市化进展的步伐,社会经济的日益繁荣，广大人民群众对文化艺术的需求也日益增长，因此就产生了想用五颜六色的灯光把一座座发展中的城市装扮的更加美丽、更具魅力的冲动。于是，城市夜景工程或称亮化工程也就应运而生。可是，光污染的问题也伴随而来。
3.2 亮化工程是城市夜间景观照明工程，是近年美化城市，体现城市形象的新兴工程。它是电光源与灯饰相结合的人文景象，是照明科技与城市环境美化结合的综合艺术，也是人类文明进步与城市现代化发展到一定历史阶段的产物，是城市风貌在夜间展示的一种形态。
夜晚，观看灯景流光溢彩，确实是一种艺术享受。亮化工程不但丰富了城市的内涵，增添了城市的景观，而且提高了城市的品位。
但是，现在也出现了一哄而起的现象，有些城市不顾当地的财力、物力、能源等实际情况，互相攀比，你亮，我比你更亮；比投资，有些路灯刚装一、二年用得好好的，就被拆掉换上更豪华气派的灯具，群众心痛不已。城市亮化工程并非处处越亮越好，不要以为越亮就越都市化、现代化、国际化。凡事要有个度，该亮的地方亮起来，若不分区域，一味追求亮，都亮了，太亮了，人们反而失去了静谧的空间，则成了“光污染”。因此要做好城市夜景照明规划。遵循突出重点，兼顾一般的原则,强调城市夜间视觉形象的总体效果，做到明暗得当，亮度合适，层次分明，协调美观。如居住小区就不要象商业、娱乐场所那么灯火辉煌，闪烁夺目，而是要营造一个静谧和谐、舒适宜人的生活环境；城市道路则以满足道路照明就可以了，不要攀比求亮，安装了好几套灯具，不但浪费能源，而且造成昡光，易影响司机的安全驾车。因此要科学规划，精心设计，才能达到良好的效果。
3.3 城市从没有亮化到过度亮化，这与我国的国情不符。如果以浪费能源和产生光污染为代价来亮化城市，则是得不偿失。故夜景照明的设置应取慎重态度，因其用电量较大且安装位置特殊，所以要特别注意节电原则与灯具维护的方便以及光污染问题。

参考文献:
[1]、GB50016—2006 建筑设计防火规范
[2]、GB50034—2004 建筑照明设计标准
[3]、全国民用建筑工程设计技术措施—节能专篇（电气）2007

注：本文曾在（2010）第八届两岸四地工程师（厦门）论坛上交流

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