民用建筑電氣工程中的照明設計

肖中南

（中鐵十九局集團第五工程有限公司，遼寧大連 116100）

0 引言

隨著社會經濟持續(xù)增長，人民物質生活水平不斷提高，對于民用建筑提出的要求逐漸升高。目前，民用建筑使用功能的復雜程度逐漸增加，民用建筑過程能耗問題逐漸嚴重。為有效解決這些問題，在民用建筑電氣工程設計過程中應充分考慮節(jié)能設施的應用。以“綠色設計”為基本指導理念，選擇科學的節(jié)能型照明產品，改革高耗能低效率的照明設備。以科學合理的管理措施，應用綠色照明設備，利用天然光能，使用高效低耗能的照明設施，構建安全、舒適的光環(huán)境，進一步提升人們生活工作質量。

1 民用建筑電氣工程照明設計基本原則分析

（1）節(jié)能性原則。應充分考慮應用一定措施降低或消除和建筑物功能不相關的能源消耗。例如，電氣照明設施自身電能的消耗，電傳輸線路的能源消耗等。這些能源的消耗原則應在節(jié)能設計基礎上進行。

（2）實際性原則。在照明設備設計中應充分考慮照明設計的實際經濟效益，科學選擇節(jié)能照明設施與材料，讓節(jié)能相關項目在短時間內能夠減少成本并有效獲取運營費用。

（3）適用性原則。適用性原則是指在以滿足建筑物所需要的能源基礎上，為民用建筑設施運營提供一定必須的動力。根據建筑物用電設施電能質量、供電可靠性和負荷容量，科學合理地應用電能能源。

2 民用建筑電氣工程照明設計的主要內容

2.1 選擇合理的照明光源

照明光源選擇過程的合理性對整個民用建筑電氣照明設計起著十分重要的影響。照明設備實際設計過程中，應仔細考察照明施工現(xiàn)場的真實情況，根據施工現(xiàn)場照明實際需求科學合理地選擇照明光源，主要內容如下。

（1）室內照明光源。在民用建筑室內大多照明設計方案中都采取一些氣體光源或是白熾燈。由于部分民用建筑對電磁波的干擾存在一定要求，在這種情況下就不能應用氣體光源進行照明設計。

（2）振動場所的光源設計。在振動強烈的場所中比較適合高壓汞燈照明。除此之外，在照明光源選擇中也可以應用高壓鈉燈，其較適合建筑物高的場所或大范圍的照明使用。

（3）照明設計的顯色效果。熒光燈顯色性較高，適合高要求場所的照明。部分建筑場所對顯色具有較高標準，通過一類照明光源無法起到很好照明效果，這時能夠同時利用多種光源對其進行調和，有效解決此類問題，進一步提升顯色效果。

2.2 照明方式與照度的選擇

照度的選擇是民用建筑照明設計中極為重要的問題。照度過低會一定程度損壞工作人員的視力，不科學的照度會浪費較多電力資源。因此，照度的選擇應充分考慮視覺因素。在滿足照度標準的前提下，為節(jié)約電力資源，需要合理選擇混合照明、局部照明和全部照明等3 種方式。在光源無法滿足顯色要求時，應選擇兩種以上的混合照明光源應用方式，既能夠提高光效，還可以改善顯色性。在需要降低工作區(qū)反射玄光并加強某個方向光照用來增加質感過程中，大多采用局部照明方式和一般照明混合照明方式。

對于正常照明，其民用建筑功能與生產流程需求不同，對于照度要求也不相同，故照明方式也不同。

2.3 照度計算分析

照度計算在民用建筑照明設計中是不可缺少的關鍵建筑環(huán)節(jié)。照度計算任務需要根據其照度值與其他條件，明確照明裝置的布置、類型、照明燈具污染和反射條件等。最后準確計算光源的數量與容量，或者在明確照明裝置光源容量布置與類型情況下，明確某部分的照度值。

民用建筑室內照度計算過程往往運用逐點法和光通法。逐點法也稱為平方反比法，適合于應用直射光的場所。光通法也稱為利用系數法，適合于反射條件較好的場所。逐點法常用于校驗某點照度，光通法常用于計算某個面地平均照度。

3 民用建筑電氣工程照明設計中節(jié)能方式分析

與傳統(tǒng)電器相比，節(jié)能型照明電器具有環(huán)保、驅動電壓低、高效節(jié)能等優(yōu)點，其安全性高、使用壽命較長并且運行速度快。在選擇照明設備過程中，應充分了解照明的相關知識，充分研究國內外照明技術。通過比較、篩選等手段選擇高壽命、高效率以及穩(wěn)定性強的照明電器，進而改善照明燈的條件與質量。

3.1 充分利用自然光源

充分利用自然光源是照明節(jié)能設計中的重要方式。天然光源取之不盡、用之不竭。合理運用天然光進行建筑物的照明，節(jié)約用電照明，已經引起國內外照明設計工作人員與建筑人員的極度重視。合理應用自然光源主要從以下3 個方面著手。

（1）積極應用自動調光設施。自動調光設施能夠跟隨自然光源的變化自動調節(jié)人工照明能源，盡量保證照明工作保持恒定照度。這樣不僅可以大大改善照明質量，還能夠有效控制節(jié)能開關。

（2）科學運用熱反射貼膜。熱反射貼膜基本能夠透過85%的可見光，還能返回太陽光中紅外熱輻射。這樣建筑物能夠在合理加強窗墻比前提下，既能充分應用自然光源，還可以防止房間過熱造成空調負荷的持續(xù)增高。

（3）適當選擇自然光光導照明體系。這種照明體系通常由漫射裝置、光導管和采光裝置等3 部分構成。利用室外采光裝置搜集室外自然光線并把它導入體系內部，經過特殊管道傳輸后，在體系另一端裝置將自然光線發(fā)散到需要照明的場所。一般來說，利用自然光源能夠節(jié)約用電15%～75%。例如，大型建筑物房頂比較寬闊，可以在上面安裝太陽能蓄熱板，供應建筑物內部用電，實現(xiàn)節(jié)能減排。

廣東某公司4 號車間處于我國南部地區(qū)，熱量非常充足，可以利用太陽能技術實現(xiàn)產供銷三位一體節(jié)能。假如該車間的總面積為40 000 m2，房屋的建筑材料為鋼結構，高度約為7～11 m。為實現(xiàn)利用太陽能產電的目的，最合理的方式是在廠房屋頂建造太陽能晶體蓄熱板，將其收集的熱量通過管道運送到發(fā)電車間內。太陽能晶體蓄熱板應調整為導向型翻板，讓其能夠進行角度轉換，以便更充分地收集太陽能資源。

3.2 降低電能在運輸線路的損耗

變壓器在大型工廠和輸變電行業(yè)是耗電大戶，國家電網數據顯示，變壓器在我國工廠生產中會產生巨大能耗，其數值在總發(fā)電量中占據的比重較大，約為11%。在電氣設備中應用節(jié)能技術，如果首先改造工廠變壓器，降低其能耗，能夠節(jié)約大量電資源，對企業(yè)與國家都有一定積極意義。在2016 年全球電力報告中，我國電力的再生能源總量達到20.05%，這表明我國的節(jié)能技術在未來發(fā)展中具有較大進步空間。

例如，ABBi-bus 現(xiàn)代化節(jié)能系統(tǒng)為建筑節(jié)能系統(tǒng)提供一條低成本、高效率的節(jié)能途徑，該系統(tǒng)可以實現(xiàn)中央控制、電力門窗控制、溫度控制、燈光控制等節(jié)能控制。現(xiàn)代住宅建筑安裝此類先進控制系統(tǒng)，能夠根據居民工作情況、自然光現(xiàn)象、活動規(guī)律，合理規(guī)劃室內環(huán)境，最大限度節(jié)約能源、減少能耗、保護資源，最終為住宅開發(fā)商、建設者及用戶帶來較高的經濟與社會效益。使用ABBi-bus 智能建筑控制系統(tǒng)，能夠將電氣控制同智能建筑中的空調環(huán)境、建筑環(huán)境等形成監(jiān)控系統(tǒng)，充分考慮人類的各種生活環(huán)境因素，實現(xiàn)住宅建筑的智能化、安全性，以及現(xiàn)代化住宅的綠色、環(huán)保和節(jié)能的建筑目標。

建筑行業(yè)在國民經濟中占據主體地位，若自身可以實現(xiàn)產、供、銷一體的發(fā)展戰(zhàn)略，能夠給予國家能源部門最大程度地支持。在建筑物用電過程中，若工廠發(fā)電可以引進并熟練應用再生能源，能夠對周邊提供電力并利用配套實施供電，會降低建筑企業(yè)的總體運行成本并獲取較高經濟效益。

3.3 選擇科學的照明配電系統(tǒng)

合理分配照明配電系統(tǒng)，降低線路損耗。例如，在設計階段就應考慮配電間、配電室合理位置，既能夠減少線路長度，還可以滿足供電半徑。

（1）布線過程應盡可能走直線，少走彎路，以縮短導線長度。

（2）低壓線路盡量不走或者少走回頭線路，降低同線路電能損耗。

（3）電路變壓器應盡量接近負荷中心，以縮短供電之間距離。

（4）建筑過程中，低壓配電室需要靠近豎井。而且低壓配電室分配給每個豎井線，也盡可能通過線路向前輸送，避免線路返送。

深入分析供配電系統(tǒng)組成及技術，選取科學的供配電方案。與空調相關的季節(jié)性負荷應設置單獨的變壓器，由同一臺變壓器承擔不同時期或季節(jié)使用的電能負荷，可以減少變壓器容量。利用季節(jié)性負荷性電路，讓所有電路共同承擔干線負荷，同時起到降低電阻并縮短線路的作用，在此基礎上讓其能夠利用干線截面輸送小電路，進而降低線路損耗。準確比較、計算變壓器的數量和容量。充分考慮變壓器投資，選擇適合其運轉的負載率，可以在70%～80%選擇。

4 結束語

綜上所述，民用建筑過程照明設計的高效性、科學性與合理性，對于民用建筑物性能極其重要。民用照明設計在建筑中應樹立環(huán)保節(jié)能意識，為我國經濟轉型升級提供力量支持。為此，建筑企業(yè)應多角度探究節(jié)能技術，大力提高電氣設備的使用效果。應用照明設計環(huán)保節(jié)能理念幫助民用建筑企業(yè)自身達到利益最大化，從而獲得較高的經濟與社會效益，最終走上可持續(xù)發(fā)展道路。