地下建筑施工中臨電照明光源的選擇探析

摘 要：城市化進(jìn)程的加快，使得人地矛盾沖突愈發(fā)緊張，為了對有限的空間進(jìn)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(fā)展，越來越多的地下建筑工程不斷涌現(xiàn)，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(jìn)行了分析，希望能夠在保證照明效果的同時，節(jié)約施工中的臨電投資。

關(guān)鍵詞：地下建筑；臨時用電；照明光源

前言

可持續(xù)發(fā)展理念的提出和深化，使得社會各界對于建筑節(jié)能投入了更多的關(guān)注，尤其是照明工程，如何對照度和功率進(jìn)行準(zhǔn)確把握，是非常關(guān)鍵的。對此，政府相關(guān)部門在《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（GB50034-2013）中，對照明度的標(biāo)準(zhǔn)值以及功率密度進(jìn)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(jìn)行選擇，保證施工的順利進(jìn)行，是需要施工單位重點關(guān)注的問題。

1 地下建筑施工特點

伴隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國的城市化進(jìn)程不斷加快，而城市人口的增加以及城市規(guī)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(fā)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(fā)展。地鐵是現(xiàn)代城市的公共交通發(fā)展的主流方向，同時也是衡量現(xiàn)代城市發(fā)展水平的重要指標(biāo)，在地鐵建設(shè)中，車站是非常重要的內(nèi)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(jìn)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(shè)置臨時性的人工照明設(shè)施；二是恒溫性，在地下空間中，外界環(huán)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(xiàn)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(huán)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(fēng)條件，施工過程中產(chǎn)生的灰塵無法及時排除，因此施工現(xiàn)場的控制相對混濁，質(zhì)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(huán)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(yán)格的要求。地鐵車站結(jié)構(gòu)采用兩層兩跨矩形結(jié)構(gòu)，站廳長度80m，寬度50m，高約5m。為了確保施工的順利進(jìn)行，需要做好臨電照明光源的選擇，對照度與功率進(jìn)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(xiàn)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(xì)分為普通白熾燈和鹵鎢燈，前者的顯色性較好，可以實現(xiàn)連續(xù)調(diào)光，而且結(jié)構(gòu)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(yōu)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(huán)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(jié)能照明光源，較普通白熾燈的壽命長5-10倍，能夠節(jié)電70-90%；二是低壓鈉燈，具有光效高、壽命長、透霧性強的優(yōu)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(fā)光二極管，即LED，屬于一種電致發(fā)光的固體半導(dǎo)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(xiàn)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(shù)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(jié)合利用系數(shù)法，進(jìn)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(shù)量，CU表示空間利用系數(shù)，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(hù)系數(shù)，結(jié)合相關(guān)規(guī)范，取0.6，A表示施工面面積。

結(jié)合上述公式，對幾種不同的照明光源進(jìn)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(yīng)的可行性分析，從經(jīng)濟(jì)性和安全性兩個方面，對不同方案的優(yōu)勢和缺陷進(jìn)行對比，從而確定最佳的照明方案。

3.1 經(jīng)濟(jì)性分析

一是直接成本的對比，應(yīng)該結(jié)合市場價格，對不同規(guī)格、不同型號照明光源的價格信息進(jìn)行對比，從而確定直接成本；二是運營成本的對比，主要是結(jié)合光源的功率及數(shù)量，計算得到相應(yīng)的運營成本，簡單來講就是對不同方案的耗電量進(jìn)行對比；三是其他成本因素，如電纜等配套設(shè)施的施工成本等。在全面分析完成后，進(jìn)行綜合比較，發(fā)現(xiàn)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(jīng)濟(jì)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?zé)?，設(shè)置在不同的區(qū)域，希望能夠降低整體的成本投入。而在使用過程中發(fā)現(xiàn)，每天當(dāng)照明回路合閘后，短時間內(nèi)會出現(xiàn)漏電開關(guān)動作的情況，但是對電力回路進(jìn)行檢查后，發(fā)現(xiàn)所有電纜絕緣良好，并不存在漏電問題。因此只好強行進(jìn)行合閘送電，重復(fù)多次之后，問題消失，但是一到第二天，又會出現(xiàn)類似的情況。對此，電力技術(shù)人員對配電箱、電力回路、開關(guān)觸點、燈具性能等進(jìn)行了全面細(xì)致地分析，最終發(fā)現(xiàn)只有熒光燈回路沒有出現(xiàn)過上述問題。結(jié)合相應(yīng)的試驗分析，發(fā)現(xiàn)鹵素?zé)艉透邏衡c燈在運行時發(fā)熱大，在關(guān)閉后急速冷卻，會在燈具內(nèi)聚集一些水分，一旦開燈，水分受熱蒸發(fā)，會導(dǎo)致燈具接線端出現(xiàn)“短路”的情況，進(jìn)而導(dǎo)致漏電開關(guān)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(yīng)該采用熒光燈[3]。

4 結(jié)束語

總而言之，臨電照明光源的選擇關(guān)系著地下建筑的順利施工，同時也關(guān)系著施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和施工安全，需要得到足夠的重視，對光源的性能進(jìn)行合理選擇，對其經(jīng)濟(jì)性和安全性進(jìn)行對比分析，選擇最為恰當(dāng)?shù)恼彰鞴庠础?/p>

參考文獻(xiàn)

[1]朱姝偉.基于地鐵站的電氣照明節(jié)能研究[D].長安大學(xué)，2015.

[2]金雪，寇勝雷.地下建筑照明效能及智能照明控制系統(tǒng)研究[J].科技致富向?qū)В?012（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(jiān)督檢測與造價，2015，8（1）：65-68.