剖析照明系统的设计

石军明

摘 要：本文针对照明设计的基本概念，照明电光源的选择，照明灯具的选择和布置，照度和照明方式的选择，照度和照明方式的选择，照明设计等一些方面进行了具体的分析。

关键词：照明；设计；电光源；灯具；照度

1 照明设计的基本概念

电气照明设计的基本原则主要是实用、经济、安全、美观。根据这一原则，在进行照明设计时，应根据视觉要求、作业性质和环境条件，使工作区或空间获得：良好的视觉功效，合理的照度和显色性、适宜的亮度分布以及舒适的视觉环境。在确定照明方案时，应考虑不同类型建筑对照明的特殊要求，处理好电气照明与天然采光的关系、合理使用建设资金与采用节能光源高效灯具等技术经济效益的关系。要求我们设计时要正确选择照明方式、光源种类、灯泡功率、灯具数量、形式与光色，防止人与光环境之间失去协调性。总之，电气照明设计是由照明供电设计和灯具设计两部分组成。其目的是应人的视觉功能要求，提供舒适明快的环境和安全保障。设计要解决照度计算、导线截面的计算、各种灯具及材料的选型，并绘制平面布置图、大样图和系统图。

2 照明电光源的选择

光源按其工作原理可分为热辐射光源、气体放电光源、半导体发光源三种。常用的光源有：白炽灯、卤钨灯、荧光灯、高压汞灯、金属卤化物灯和半导体灯等。照明光源的选择遵循以下的一般原则：①发光效率好；②显色性好，既显色指数高；③使用寿命长；④可靠、方便、快捷；⑤性价比高。

3 照明灯具的选择和布置

灯具的主要功能是合理分配光源辐射的光通量，满足环境和作业的配光要求，并且不产生眩光和严重的光幕反射。选择灯具时，除考虑环境光分布和限制眩目的要求外，还应考虑灯具的效率，选择高光效灯具。在各类灯具中，荧光灯主要用于室内照明，汞灯和钠灯用于室外照明，也可将二者装在一起作混光照明，这样做光效高、耗电少、光色逼真、协调、视觉舒适。

照明灯具选择的一般原则：①光通量与光分布。根据环境对光通量的需要确定灯具的效率和光源，根据环境要求光通量的分布而确定灯型，两方面综合考虑。②限制眩光。③场所的环境。根据场所的环境（如：干燥少尘、潮湿、有腐蚀性气体、易受机械损伤、有爆炸或火灾危险）选择相适应的灯具。④经济性原则。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、光通量利用率高、耐用、安装维护方便的灯具。⑤艺术性原则。选用的灯具要与建筑结果协调，应与装饰空间、美化环境结合起来，达到照明的艺术效果。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，合理的灯具布置能得到较高的照明质量和较高的艺术效果。现介绍室内布置的两种方案：均匀布灯和选择布灯。均匀布灯：是使灯具在一定的平面内或空间内均匀分布相同的灯具。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灯，如发光顶棚等。选择布灯：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，如办公室的台灯、卧室的壁灯、车间的工作灯等。采用这种布灯方式可以减少设施投资又可获得较好的照明效果，且可达到较高的艺术性。

4 照度和照明方式的选择

照明种类可分为正常照明、应急照明、值班照明、警卫照明和障碍照明。不同的照明种类有不同的照度要求。所谓照度，是用来表示被照面上光的强弱，以被照场所光通的面积密度来表示。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。选择照度必须与所进行的视觉工作相适应。照明方式有一般照明、局部照明和混合照明三种。在满足标准照度的条件下，为节约电力，应恰当选用合适的照明方式，当一种光源不能满足显色性要求时，可采用两种以上光源混合照明的方式，这样既提高了光效，又改善了显色性。另外，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。充分利用室内受光面的反射性，也能有效地提高光的利用率，如白色墙面的反射系数可达70～80%，同样能起到节电的作用。

5 照明设计

照明设计可分为一般照明设计和应急照明设计。本建筑为普通民用住宅，一般照明主要为住宅室内照明和楼梯照明。

5.1 一般照明设计

住宅照明应具有浓厚的生活感，据统计一般人每天几乎有多一半的时间要在自己的家里度过，大大超过了在办公室、学校里停留的时间，因此不断改善住宅的光环境是至关重要的。住宅照明质量的提高有赖于合理的选择灯具特性（科学性），而灯具造型的多样化又是个人对灯具型式偏爱的需要，在条件允许时应尊重使用者的意愿进行照明设计以利住宅的商品化、生活化。在住宅照明设计中，只规定在插座回路上设置漏电保护器，是因为插座回路所连接的电器主要是移动式和手持式设备，从防单相故障接地保护角度，这是必要的。这里需要提醒的是卫生间内的灯具应设置在防护区以外为好。随着人民生活水平的提高，美化家庭、节约电能的任务也越来越显得必要。

住宅建筑的照明主要应满足人们不同居住水平、不同居住条件的生活需要。在住宅或公寓照明中，常用的光源有白炽灯和荧光灯两种。

住宅灯具的安装方式：厨房、厕所采用防水吊线式；客厅、卧室、门厅、过道采用吸顶式灯具；吸顶式灯具尽可能选用节能型灯具，如三基色照明灯具，不但光线柔和悦目、无频闪、保护视力，而且具有多种色温。厕所、走廊为0m工作面照度，其他为0.75m的工作面照度，则可得出本建筑主要照度、光源及灯型选择参考如下：①配电室、消防控制室、门厅：300lx三管格栅荧光灯；②电梯机房：50lx日光灯；③起居室：200lx白炽灯；④卧室：75lx白炽灯；⑤厨房：100lx白炽灯；⑥餐厅：100lx白炽灯；⑦卫生间：75lx白炽灯；⑧走道、楼梯、阳台：30lx吸顶灯。

5.2 应急照明设计

应急照明是在正常照明系统因电源发生故障，不再提供正常照明的情况下，供人员疏散、保障安全或继续工作的照明。其按用途可分为：疏散照明、备用照明、安全照明。①疏散照明：是在正常照明因故障熄灭后，为了避免发生意外事故，而需要对人员进行安全疏散时，在出口和通道设置的指示出口位置及方向的疏散标志灯和照亮疏散通道而设置的照明。在疏散通道地面上提供的照度应达到1lx，最低不得小于0.5lx，且疏散照明的转换时间不应大于15s。在人员密集的公共建筑、餐厅、宾馆、商场、地铁站、厂房等，应设置疏散照明。②备用照明：是在当正常照明因故障熄灭后，可能会造成爆炸、火灾和人身伤亡等严重事故的场所，或停止工作将造成很大影响或经济损失的场所而设的继续工作用的照明，或在发生火灾时为了保证消防能正常进行而设置的照明。备用照明往往由一部分或全部由正常照明灯具提供，其应急电源主要应来自两个级别的电源：电网电源和自备电源（发电机或集中蓄电池），照度一般为正常照度的10%，备用照明的转换时间不应大于15s。③安全照明：在正常照明發生故障时，为确保处于潜在危险之中的人员安全的照明。如：使用刀具裸露而无保护措施的圆盘锯的场所、医院手术室等。安全照明在工作面上提供的照度不应小于正常照明系统提供照度的5%，并且应在正常照明电源消失后0.5s以内提供安全照明电源。

此外，应急照明也可作为正常一般照明的一部分，经常点燃，在发生故障时应能保证继续点燃。消防控制室、消防水泵房、防烟排烟机房、配电室和自备发电机房、电话总机房以及发生火灾时仍需坚持工作的其它房间的应急照明，仍应保证正常照明的照度。疏散应急照明灯宜设在墙面上或顶棚上。安全出口标志宜设在出口的顶部；疏散走道的指示标志宜设在疏散走道及其转角处距地面1m以下的墙面上。走道疏散标志灯的间距不应大于20m。应急照明和疏散指示标志，可采用蓄电池作备用电源，且连续供电时间不应少于20min；高度超过100m的高层建筑连续供电时间不应少于30min。