建筑電氣照明的設計原則與光源應用策略

馬志杰

王董（北京）建筑設計有限公司，北京 100089

0 引言

電氣照明是現代建筑中必不可少的部分，既能夠為人們提供照明，還能夠提高建筑的美觀度。隨著經濟的發展與科技的進步，人們開始重視生活質量，對建筑的要求不再局限于外觀的美，更加注重建筑內部的舒適度和節能效果?；诖?，針對建筑電氣照明的設計，設計者應充分考慮現代用戶的具體訴求，遵循綠色環保的理念來科學設計電氣照明方案，對光源進行充分利用，以此來實現資源的高效利用，為用戶提供更佳的生活體驗，并減少資源消耗，促使建筑行業朝著綠色、健康的方向發展。

1 建筑電氣照明的設計原則

在新時代背景下，人們的環保意識不斷提升，意識到只有保護好生態環境，才可以促進生產力的提高，確保人類社會的長遠發展。當前，生態建設理念已經滲入社會各個領域，建筑工程建設也不例外。建筑工程應當緊跟時代發展的步伐，將節能設計理念融入其中，努力解決能源供需矛盾，達到綠色環保的目的。電氣照明系統作為建筑工程的重要組成部分，在使用過程中會產生大量的能量消耗，不僅影響居住者的舒適性，還會加劇能源緊張趨勢[1]。為此，在建筑工程設計中，設計者應放眼未來，綜合考慮多方面因素，充分滲透節能設計理念，降低能源消耗，減少光污染，從而有效保護我國的生態環境，促進社會更好地發展，推動建筑行業的可持續發展。

建筑電氣照明的節能設計是現代社會經濟進步的重要體現，設計師需要結合科學原則，節省建筑耗能成本，以推動建筑行業的良好發展。建筑是人們生活和工作的主要場所，建筑空間的環境，尤其是空間光環境的舒適度，直接關系人們生活與工作的質量。為此，在建筑電氣照明設計中，應該充分考慮用戶的實際需求，科學設計室內的照度、色彩等，從而為人們提供更加舒適的居住環境。

1.1 符合功能需求原則

建筑電氣照明必須滿足用戶的具體使用需求，設計者應堅持符合功能需求的原則，充分了解用戶對建筑空間環境不同功能區域的照明需求，以此為依據開展電氣照明研究；以建筑電氣照明的具體使用需求為出發點，明確設計思路，做好燈具選型、照明方式選擇等方面的設計工作。燈具的選型設計需結合建筑物的布局空間結構，在電梯、樓梯、中庭、廚衛等建筑功能區域選擇合適的照明燈具。例如，樓梯間的燈具可選擇頂燈或壁燈。對于照明方式的選擇，若不考慮特殊位置，可選擇一般照明方式；若對照射方向有特殊需求，可選擇混合照明方式；若周圍分布遮擋物或有較高的局部照度需求，可選擇局部照明方式。

1.2 空間環境亮度平衡原則

對建筑室內空間環境而言，若亮度太高，照明系統運行過程中會消耗更多的電能；若亮度不足，會產生陰影區域，讓室內環境缺乏照明中心感?；诖?，建筑電氣照明設計人員必須秉持空間環境亮度平衡原則，結合建筑物的類型，明確室內空間環境的照度規范值，確保建筑電氣照明環境的平均照度高于規范值。為了保證住戶的視覺安全，獲得較理想的視覺功效，衛生間和浴室的平均照度必須高于75 lx，走廊和樓梯間的平均照度必須高于50 lx，電梯前廳的平均照度必須高于100 lx，門廳空間的平均照度必須高于100 lx。設計人員應重點考慮讓建筑室內主體空間和附屬區域間的亮度保持平衡，通過合理調高客廳、餐廳等功能區域的光照亮度，使其符合使用需求，打造良好的照明空間感；通過合理調低臥室等功能區域的光照亮度，防止使用者眼睛接觸太強烈的光線，避免產生眩暈感。

1.3 裝飾性原則

照明燈具除了具有為人們提供照明的作用，還是一種家居裝飾產品，現已在家居裝飾領域得到廣泛應用。照明燈具需要具備使用價值、美觀與裝飾價值。為此，建筑電氣照明設計人員應秉持裝飾性原則，圍繞建筑裝修主題，明確電氣照明設計的思路，提出相應的設計方案，涉及燈具的種類、型號、數量、安裝位置、附件造型等，確保電氣照明方案和整體建筑裝修風格的統一[2]。例如，若建筑工程的室內裝修風格為簡約風格，吊燈可選擇造型比較簡單的低壓花燈；若是中式裝修風格，吊燈可選擇富貴牡丹燈籠和實木布藝燈等。

1.4 綠色照明和人性化原則

在建筑電氣照明設計中，設計人員應在滿足照明使用需求的基礎上，秉持綠色照明原則，通過合理的設計降低電氣照明系統的運行能耗，實現電能的高效利用。為了改善建筑電氣照明系統的節能效果，需要選擇新型節能燈具、有效利用太陽光等自然光源、構建智能照明控制系統、科學控制建筑室內不同功能區域的照明、縮短照明系統供電路徑和導線長度等[3]。

同時，設計人員需要秉持人性化設計原則，全面分析節能措施對建筑空間照明環境質量的影響，以此為依據，設計相應的個性化照明方案。例如，合理布設主燈燈罩，使之向上放射光；將落地燈飾和壁燈用在局部分散光區域；選擇2 800～3 300 K的暖色光源等。

1.5 經濟適用性原則

建筑工程建設的根本目的在于獲得一定的經濟收益，確保建設總投資額在相關標準之內。為此，建筑電氣照明設計人員需要秉持經濟適用性原則，綜合考慮電氣照明設備物料的采購成本、安裝成本、運行能耗及燈具使用年限等，評估每一套設計方案的建設總成本，篩選出綜合評估最優、經濟效益顯著的方案。例如，為了控制照明系統的運行成本，需要選擇具有較高發光效率、良好節能效果、使用年限長的節能型燈具（CFL一體式熒光燈、LED燈具等）；為了控制前期建設成本，應合理控制燈具數量，避免過度追求燈具的裝飾價值。

1.6 安全性原則

為確保建筑用電安全，電氣照明設計人員應堅持安全性原則，編制安全的照明設施設計方案，降低電氣火災、用戶觸電、釋放電弧等安全事故的發生率。（1）以確保用電安全為基礎，設計合理的電氣照明方案，選擇合適的照明設備，嚴禁使用沒有達到安全防護燈具標準的電氣照明設備；（2）在方案中落實安全防護措施，如合理設置拉線開關的離地高度、嚴禁在照明燈具中直接引入相線、有效運用熔斷器與漏電保護裝置、220 V照明燈具距離地面的高度必須高于2.5 m等。

2 建筑電氣照明的光源應用策略

2.1 選擇高效節能光源

光效直接關系建筑電氣照明質量，光效主要是照明燈具將電能轉變成光能的效率。當亮度一致時，照明系統的光效可直接反映其節能屬性；當功率相一致時，照明光效可直接反映亮度，通常光效越高，亮度越大。在建筑電氣照明設計中，設計人員需要結合具體建設需求，選擇合適的光源種類，減少不必要的光源浪費，從而提升建筑電氣照明質量，獲得理想的節能效果。

對于民眾而言，更關心的可能是社保費用的提高。按照稅收征管體制改革的要求，未來將由稅務部門負責社保的征收，社保直接與收入掛鉤，費用將會大大增加，屆時拿到手中的收入，或將大幅減少。

基于光效，在選擇建筑電氣照明光源時應注意如下方面。（1）若對空間燈具的安裝高度有較高的要求，建議采用中金鹵燈或顯色高壓鈉燈。（2）若對顯色性有較高的要求，可采用陶瓷金鹵燈；若建筑室內空間對顯色無需求，建議選擇使用年限長且高效的高壓鈉燈。（3）若建筑室內空間存在很大的維護難度，安裝高度太高，最好采用高頻無極熒光燈，這樣不僅能夠確保照明的穩定性，還能夠避免燈具安裝和施工成本超出規定范圍；若空間燈具安裝高度較低，建議采用緊湊型熒光燈或直管熒光燈，這類光源擁有較優良的性能和較好的節能效果。（4）若室內空間中工作時間很短，需進行高頻的調光與開關操作，應合理運用熱輻射光源，以滿足各項作業需求。但這類光源的使用年限較短，光效也較低，通常不建議選用。（5）LED燈具具備節能性強、使用年限長、環保效益顯著等優勢，故而建議在建筑電氣照明中大規模使用LED燈具，并在此基礎上建設智能控制系統，以全面發揮LED燈具的各項優勢，為建筑室內提供更加健康、舒適的光環境。通過合理利用燈具，可以延長燈具的使用年限，提高電能運用效率。

2.2 優化照明控制方式

由于建筑內部每一樓層和不同功能區域對電氣照明的要求都存在很大差異，若選擇相同的照明控制方式，不僅無法滿足用戶的具體照明需求，還會增加系統的運行能耗。為此，設計人員需要充分考慮實際情況，進一步優化建筑電氣照明控制方式。

2.2.1 分組控制

設計人員應充分了解建筑不同功能區域的具體照明需求，并以此為依據，將整個區域劃分為若干個控制小組，最終提出差異性的照明控制計劃。例如，在建筑室內的每個房間均安裝獨立的控制型開關，用戶可通過啟閉開關調整室內照明燈具的光照亮度與啟閉狀態。

2.2.2 樓宇自控

設計人員可以通過銜接樓宇自控系統和建筑電氣照明系統，借助傳感器來實時、動態地采集建筑室內的自然光照亮度等數據信息，然后將其傳至系統內，統計和分析建筑不同樓層、不同區域的自然采光條件和照明需求，發布相應控制指令，從而實現對建筑室內光環境的有效調節。

2.2.3 單燈控制

2.3 加強照明設計節能效果

為了減少建筑電氣照明系統的運行能耗，實現對光源的高效利用，設計人員需要合理優化照明設計，具體可以采取以下措施。

2.3.1 優化線路設計

照明線路的電能輸送過程受供電方式和導線截面積的影響，通常會存在部分線損量，這會增加電能消耗。針對這一情況，設計人員應結合導線材質，明確導線截面積計算公式，基于壓降允許值、最大電流值等參數，得出最合理的導線截面積。在此基礎上，選擇最恰當的供電方式，盡可能地減小線損量。

2.3.2 選擇合理的照明方式

建筑照明可采用一般照明、局部照明、混合照明等形式，為了提高節能效果，需要基于建筑物的用途選擇合理的照明方式。其中，一般照明方式主要用于住宅建筑，混合照明方式主要用于工業建筑或辦公建筑。

2.3.3 提升功率因數

在建筑照明系統運行過程中，一些用電設備擁有電感元件，在運行過程中會出現無功功率，從而增加電能消耗。針對這一問題，可通過提升設備功率的方式來有效控制電能消耗。具體而言，可按照就地安裝原則，合理布設無功補償裝置，做好就地補償工作，并合理運用電子鎮流器來對電容器實施補償，從而科學控制設備與線路上的無功功率傳輸，進而獲得較理想的節能效果。

2.3.4 采用太陽能照明

太陽能作為一種清潔可再生能源，具有非常大的利用價值。其安全、無污染，而且能源市場價格波動也不會影響太陽能的使用；太陽能隨處可見，隨取隨用，無須遠距離輸送，不存在運輸損失，使用成本較低，充分契合了建筑電氣照明設計綠色環保的需求。為此，在建筑電氣照明設計中，設計人員需要注重對太陽能的有效利用，選擇合適的太陽能電池、照明燈具組件等設備，把太陽能轉變成電能，從而為建筑室內外提供功能性照明。

3 結束語

綜上所述，在建筑電氣照明設計中，設計人員必須秉持符合功能需求、空間環境亮度平衡、裝飾性、綠色照明和人性化、經濟適用性、安全性等原則，對電氣照明工程的每一個環節進行科學設計；通過選擇高效節能光源、優化控制方式、充分利用照明節能技術等，提高建筑電氣照明的節能性，打造更加舒適、健康的室內光環境。