灯光照明工程设计范文

关键词：建筑电气绿色照明照明设计节能

1“绿色照明”的起源

20世纪70-80年代，全球面临能源危机及全球环境保护浪潮的兴起，节约能源，保护全球环境即成为全人类的共识。

1991年1月美国环保局(EPA)首先提出实施“绿色照明(GreenLights)”和推进“绿色照明工程(GreenLightsProgram)”的概念，很快得到联合国的支持和许多发达国家和发展中国家的重视，并积极采取相应的政策和技术措施，推进绿色照明工程的实施和发展。

1993年11月我国国家经贸委开始启动中国绿色照明工程，并于1996年正式列入国家计划。

2“绿色照明”的科学定义

绿色照明是指通过科学的照明设计，采用效率高、寿命长、安全和性能稳定的照明电器产品(电光源、灯用电器附件、灯具、配线器材，以及调光控制调和控光器件)，改善提高人们工作、学习、生活的条件和质量，从而创造一个高效、舒适、安全、经济、有益的环境并充分体现现代文明的照明。

3优化设计，实现绿色照明

《建筑照明设计标准》的实施，为设计人员领会绿色照明的要求和掌握国家有关照明设计规范提供了指引。根据笔者工程实践经验，在进行照明设计时，应通过以下几个方面实现绿色照明：

（1）从照明大系统的观念优化照明设计，节约电能，提高资源利用效率

从理论上讲，照明用电量(L)可用下式表示：

L=W×T×Eav×A/(η×Ф×M×U)，其中：

W―每一盏灯具消耗的电功率/(W•盏-1)；

T―灯具电燃时间／h；

Eav―平均设计照度；

A―地板面积／m2；

Ф―每盏灯具电光源的总光通量；

M―维护系数；

U―利用系数；

η―灯具效率。

因此，要降低照明电耗，必须设法使用高效灯泡，提高灯具的维修率，或者减少开灯时间，保持适当的照度和尽量采用局部照明等。但是，照明节能的原则是在保证足够的照度和质量的前提下节约能源。所以，在照明设计中将选择合理照度（E）以及提高电光源的光通量（Ф）与灯具的利用系数，加强运行管理等综合考虑，才是真正落实绿色照明的理念。

（2）合理选用照明电气产品

绿色照明中的电气产品包含电光源、电器附件、灯具、配线器材，以及调光和控光器件等。合理选用电光源是选择电气产品的首要问题。当前，国内生产的电光源的发光效率、寿命、显色性能均在不断提高，节能电光源不断涌现，电光源按发光原理可分为两类。一类是热辐射电光源，如白炽灯、卤钨灯等。另一类是气体放电光源，如汞灯、钠灯、氙灯、金属卤化物灯等。各种电光源的发光效率有较大差异。气体放电光源比热辐射电光源高得多。一般情况下，可逐步用气体放电光源替代热辐射电光源，并尽可能选用光效高的气体放电光源。高压钠灯光效是白炽灯的8―10倍，寿命长、特性稳定、光通维持率高，适合于在显色性要求不高的道路、广场、码头和室内高大的厂房和仓库等场所照明。金属卤化物灯，具有光效高、显色性好、功率大的特点，适用于剧院、总装车间等大面积照明场所。荧光灯比白炽灯节电70％，适用于在办公室、宿舍及顶棚高度低于5米的车间等室内照明。紧凑型荧光灯发光效率比普通荧光灯高5％，细管型荧光灯比普通荧光灯节电10％，因此，紧凑型和细管型荧光灯是中国绿色照明工程实施方案中推出的高效节能电光源。

（3）选用高性能的附件

当光灯作为商场的主光源时，采用电子镇流器来取代电感镇流器是商场绿色照明工程的一个重要措施。电子镇流器的优点：

功率因数高；发光效率高；无频闪；无噪声；起动快速可靠；体积小、重量轻；节电效果显著。

由于电子镇流器提高了功率因数和节电，降低了发电量，减少废气烟尘的排放量，改善了环境污染。同时因不用电感镇流器，减少了矽钢片和铜线的消耗量，也就减少钢铁和铜的冶炼量，又可节约能源和消除冶炼过程中的废气烟尘的排放。

近年来，随着科学技术的飞速发展，一种新颖的荧光灯复合式镇流器也应运而生。它具有高功率因数、节电、一次性启动灯亮、工作电压波动范围大、价格低、延长灯管使用寿命、无噪声、无干扰波对电器产品影响等优点，越来越受到商场绿色照明的青睐。

（4）选择合理的照明配电系统

为确保照明灯具工作正常，安全可靠，还必须对有关的照明系统进行科学、合理的设计。当照明功率不大时，可以与其余电力设备共用电力变压器，但照明最好由独立馈电线供电，以保持相对稳定的电压。照明安装功率大，采用专用变压器，有利电压稳定，以保证照度的稳定和光源的使用寿命。照明配电系统的接线应保证三相负荷较为均衡，以使各相电压偏差不致差别太大。此外还应重视线路的连接。减少分支线路的长度，从而减少线路的接触电阻。这样就可进一步降低线路损耗和连接不良引起的能耗和起火危险，从而做到既节能、又安全。

（5）推广智能照明控制系统

目前国内的一些智能大厦大多采用楼宇自控(BA)系统来监控照明，这种系统是以电气触点来实现诸如区域控制、定时通断、中央监控等功能。由于照明控制系统在BA系统中并非独立，在BA系统出故障时，照明系统也受到影响，同时它的控制功能简单，现场无法干预照明状态，故使用上有一定的局限性。随着微电子技术与数字化技术的发展，一种智能化水平更高、专业化程度更强的智能化照明系统，应运而生。它有一套独立的控制协议，相对BA系统来说比较简单，完全能满足对照明控制的需求，价格也更有竞争力。因此，采用智能照明控制系统会使设计更简单、安装更快捷、使用更灵活、管理更方便。

灯光照明工程设计范文篇2

关键词：照明工程建设发展状况光环境设计

人类的生活天天与光相伴，建筑和城市与光息息相关。华灯映盛世，光彩照京城，新中国50年华诞之际，京城的灯光夜景吸引了数百万市民，显示出光的巨大艺术感染力，激发了建筑师，城市规划师对夜景照明创作的冲动。光是生命的源泉，光是人居环境的要素，为人类居住的建筑和城市创造明亮、舒适。优美的光环境是建筑师、规划师义不容辞的责任。

一、人类生存之光人类的生存离不开阳光的哺育。

光刺激视觉，使我们看见并认知周围的环境，从而获得80％赖以生存的外界信息。

自然光昼夜复始地更迭控制着人体生物钟，使我们的生命节奏保持平衡。

日光制造维生素和众多迄今未知的营养物质，使我们的机体生生不息，保持健康。

光，明亮的、愉悦的、活跃的光振奋人的精神，使我们心理上感到满足。

当夕阳西下，夜幕降临时，人们仍留恋着日光带来的光明，从远古时代钻木取火，照亮山洞，草棚，到现代城市高楼大厦灯光辉煌，人类一直追求利用人工光源延续自己活动的时间，扩大自己活动的空间。现在全球每年要消费2万亿KW．h的电力（相当于24个三峡电站的发电量）用于人工照明。生产这些电力要排放十几亿吨的VICO2和一千多万吨的SO2。电气照明在为人类造福的同时，也消耗了大量能源并对人类生存环境造成严重的污染。

二、建筑、城市与光

1．光与建筑和城市共生从公元初年（125年）罗马万神庙屋顶上简陋的采光圆洞（直径8．9米）到20世纪末（1999）柏林国会大厦以宏大的镜面和晶莹的玻璃建构的天穹（直径40米）；从古代一直延续到19世纪的户户昏冥烛火到今天处处灯光理现的不夜城，回首城市和建筑发展的历史进程，我们可以清楚地看到光技术和光文化同城市和建筑同步发展前进的足迹，也能看到采光照明的技术进步对城市和建筑面貌及现代城市生活产生了多么重要的影响。

2．20世纪照明科技获得卓越成就20世纪照明科技的成就主要包括以下三个方面：

第一、在光环境质量评价方面进行了大量的研究，为现代照明设计奠定了科学基础。主要有：

①对视觉功效的实验研究一视觉功效是指在一定的照明条件下完成视觉作业的速度和精度。为了获得良好的功效，需要提供相应的照明水平。此项研究确定了不同视觉作业特征（对象大小，对角与其背景亮度的对比，观察时间长短等）与其所需照度水平的相关关系，为制订合理的照明标准找到了科学依据。

②对眩光效应的研究一眩光如同噪声一样，是一种环境污染。轻微眩光使视觉感到不适，重则降低可见度，甚至损伤视力，这项研究的重点是提出预测眩光的方法，制定防止眩光的措施。

③对光色爱好及光源显色性影响的研究一现代制灯技术可以制造不同光色（冷、暖和中性）的电光以以适应各种环境的需要。研究不同地区，不同民族，不同文化背景的人群对光色爱好的差异对于实现光环境较高的心理满意度和营造适宜的光气氛具有指导意义。电光源显色性能与自然光的差异是由于电光源光谱能量组成显色性能与日光不同而造成。气体放电灯的这种差异尤为明显。在致力提高电光源显色性能的同时，探究光源显色性不佳造成的颜色"失真"对视觉感官的影响对照明设计很有参考价值。

根据上述研究成果，世界各国提出了评估照明质量的各类定量指标，制订并逐步完善了照明设计的标准，法规或建议。国际照明委员会（CIE）和国际标准化组织（ISO）最近联合制订的《室内工作照明标准（草案）》提出统一照度（E），统一眩光等级（UGR）和一般显色指数（Ra）三项定量指标作为照明设计的依据，使照明设计更科学化，规范化。

第二、在创建天然光环境方面：

①开发了各种模型实验和计算机仿真的先进设计工具，不但可以准确预测天然采光的照度水平，而且能真实，细微地模拟建筑物在天空光和日照下的造型效果。

②生产出集光，热优良性能于一体的各种透光材料，并掌握了复杂的加工和安装技术。1999年建成的柏林国会大厦直径40m，高23.5m的玻璃穹顶就是现代采光技术的一个杰作。为了把光线导入下面的议会大厅，在圆穹中心设置了一个近20m高由360块镜面组成的倒锥体，在施工过程中每块镜面都被仔细地调整过角度。

③发明了导光管系统，能把自然光输送到地下和任何自然光线不足的地方。

④利用电子技术和精巧的机构自动控制室内天然光，调整光的分布。

第三、照明电气的突出成就：

①气体放电灯的普及与提高：1939年发明荧光灯，1960年代末又相继出现了高压钠灯和金属卤化物灯（后两种统称高强气体放电灯，即HID灯）。它们借助气体放电发光，是与热辐射光源白炽灯完全不同的第二代光源，其光效和寿命远优于白炽灯。1970年代中期以后，由于重视照明节能，气体放电灯生产激增，快速普及。同时灯的质量显著提高，品种规格也日益丰富，齐全。以荧光灯为例。三基色荧光粉的应用，紧凑型小功率荧光灯的普及以及用28W16mm直径的细管径荧光灯替代26mm、38mm直径的旧型灯管，使荧光灯品质大为改善，适用范围更广，制灯材料更加节省，光效也进一步提高了。

②第三代光源的发明和应用一1990年以后无极灯（QL灯）、硫灯、微波灯、发光二极管等第三代光源已逐步由实验室进人市场，实现商品化。这些灯的发光机理彻底革新，其寿命更长，光效更高，将推动未来的照明方式产生革命性变化。

③电子技术应用到照明器件，智能化照明控制和照明设计，大幅度节约了能源，拓展了照明的灵活性、机动性和多样性，经过优化组合，灯光得到更合理的应用，照明设计更为便捷，精确和形象。

④城市公共照明和景观照明日趋扩大与完善，建筑照明手法不断创新。如反射照明（间接照明）光纤照明，导光管照明，变色灯照明，激光照明等，照明形式绚丽多彩。

3．光对于建筑和城市有重要的功能和艺术价值良好的照明改善建筑的功能效益和环境质量，提高视觉功效，加强展示效果，营造环境气氛，适应个人需要，保证人身和财物安全。

光给城市注人活力，保证夜间车辆畅通，行人安全，扩大城市夜生活时间和空间，丰富城市居民户外的文化娱乐和休闲活动，促进商业繁荣，展示城市历史文化风貌，吸引旅游观光。

光是建筑艺术的灵魂

光塑造形象：物的形象只有在光的作用下才能被视觉感知正确地设光（指光量，光的性质和方向）能加强建筑造型的三维立体感，提升艺术效果，反之则导致形象平淡或歪曲。

光建构空间，明和暗的差异自然地形成室内外不同空间划分的心理暗示。光的微妙的强弱变化造就空间的层次感。

光渲染气氛：晴日当空，阴雨连绵，雷鸣闪电带给我们不同的心情，这当中光的变故起着重要作用。光渲染的气氛对人的心理状态和光环境的艺术感染力有决定性的影响。

光突出重点：没有重点就没有艺术而落人平庸。强化光的明暗对比能把表现的艺术形象或细节实现出来，形成抢眼的视觉中心。极高的对比还能产生戏剧性的艺术效果，令人激动。

光演现色彩：显色性好的人工光源可以象天然光一样真实地演现环境，人和物的缤纷色彩；显色性差的灯则造成颜色变异，丧失环境色彩的勉力。彩色灯光赋于光环境情感意识，使一些颜色响亮，但也会使一些颜色受到扭曲。

光装饰环境：光和影编织的图案，光洁材料反射光和折射光所产生的晶莹光辉，光有节奏的动态变化，灯具的优美造型都是装饰环境的宝贵元素，引人入胜的艺术焦点。

三、光环境的建设和发展

随着国民经济的蓬勃发展，近年来城市景观照明和建筑照明逐渐受到国人的重视。许多城市结合环境整治和重大庆典活动实施了"城市亮化"或"灯光工程"，成绩斐然。城市居民对自己家庭的采光照明也讲究起来。据我们调查，从1986至1996年10年间，每户安装的灯数由6．5个增加到14个，照明容量也由165W上升到500W。起居室的照度原来半数以上不足30lX，现在一半以上超过75lX，厨房、卫生间的照亮则由普遍低于10lX，提高到401X。这充分反映出人们追求健康和生活质量的普遍愿望。

我国照明工程近10年有了长足发展。照明器材（光源，灯具和照明电器）的产量已居世界前列。各类光源的年产量现已达到60亿只，灯具年产20亿台。照明器材出口额每年增长40％以上，1999年达28亿美元。全国照明耗电量2000年预计将达到1200亿kw．h。

照明产品标准与照明设计标准序列已经建立。产品标准基本上向国际标准看齐。照明设计标准与发达国家尚有较大差距。规定的照度水平大约为发达国家同类水平的1／3-1／2，实际上已经不适应经济发展的步伐，需要修订。为了节约照明能源，减少环境污染，由国家经贸委领导的"中国绿色照明工程"正在顺利实施。

我国城市和建筑照明工程建设的空前规划和巨大发展空间吸引了众多世界著名的照明公司和厂商进驻中国市场，如荷兰的飞利浦公司（Philips），美国通用电气照明（GE），英国索恩照明（Thorn），德国欧司朗（Osrarn），日本松下电工等。他们带来了先进的照明产品和生产技术，也传播了西方的设计理念和工程经验，使我们的照明工程能逐步与国际接轨。

虽然我国照明工业生机勃勃，产品市场兴旺发达，工程项目源源不断，但是当前光环境的建筑仍存在许多不尽人意之处和制约发展的梗结。例如照明产品的产量虽居世界前列，出口量也不小，但产品档次不高，质量良旁不齐，照明理论和应用的研究几乎陷于停顿；照明能源浪费和光污染的现象也令人堪忧。

在照明设计方面，专业的照明设计队伍和机构尚待培育。照明设计单纯依靠电气工程师或照明器材供应商或装修公司完成的局面应当改变。根据国外经验，重大的照明工程，特别是景观和装饰照明工程的设计大都是具备照明专业知识的建筑师，艺术家主持完成，从方案构思开始，贯彻到城市设计和建筑设计的全过程。当前我国建筑师，规划师的照明专业知识不足，特别是缺乏参与光环境设计的意识和主动性，因此现实的照明工程中设计精品寥寥无几。

四、呼唤建筑师关注光环境设计

光是一种语言，向我们述说建筑师的设计理念和艺术追求；光是隐形的软件，控制是城市和建筑的功能运作及形象和色彩的演现；光是设计工具，也是建筑材料，建筑师可以用它编绘理想，展示才华。还有人说："光是建筑的第四维空间"，光是建筑三维创作之外的另一个广阔的天地。

灯光照明工程设计范文

关键词：电气节能；工业照明设计；措施及应用

前言

现代工业厂房建筑电气照明设计的原则是安全、适用、经济及美观。工业厂房不同于一般民用建筑，合理的照明设计是为安全生产、节能及管理维护提供方便。下面从以下几个方面对工业建筑照明节能提出一些基本的措施。

1工业厂房建筑电气照明节能设计原则

电气照明节能设计的目的主要是在保证不影响照明质量以及作业面视觉要求的前提下，最大程度地降低电气照明系统中光能的损耗，从而更好地提高光能利用率。

1.1保证建筑物的照明功能建筑物所需的照明度、显色指数、色温等要得到保证，对于一些特殊的建筑，还要特别注意其内部的舒适度，如空调设备的风量及温度的调节等。

1.2降低电能损耗节能的关键在于降低电能的损耗，在电能的输送转换过程中，各变压器以及传输电线均会产生不同程度的电能损耗，在设计中应采取适当的方式尽可能降低这些损耗，以达到降低照明的电能损耗的目的。

1.3考虑经济能力照明节能需要大量资金的投入，但绝不能为了节能而加大投资使得成本过高，节能设计要结合单位的实际经济能力进行。

2、工业厂房建筑照明节能措施

2.1合理选择光源和灯具。

以下简要介绍几种主要光源的选用原则及适用范围。各种节能电光源的主要技术指标如表1所示.

办公室、会议室以及一些电子生产车间，适合选用直管形细管径荧光灯；楼层高度较高的工业厂房，可根据其工业用途，选用高压钠灯或金属卤化物灯，还可以选用大功率的细管径荧光灯。高压钠灯的寿命较长，光效较高，成本较低，但由于其显色效果较差，因此多用在辨色要求相对比较低的房间，如炼铁车间、锻工车间、成品库、材料库等；金属卤化物灯的寿命也比较长，光效程度也比较高，因此也得到了普遍的使用；荧光高压汞灯的寿命较短，光效较低，显色指数也较低；而自镇流荧光高压汞灯光效最低，因此一般照明场所都不适宜使用这种灯饰。

2.2合理确定照明控制方式

照明的控制方式对于照明节能起到非常重要的作用。在进行照明设计的时候应该充分利用天然光。如在大型钢结构厂房、仓库中，在棚顶设计中采用透光板，充分利用自然光。还有如白色墙面的反射系数可达到70%～80%，能起到很好的节能作用。工业建筑物中露天的装置区及大面积的厂房，天然光都应当充分加以利用。有如可采取：导光管法、采光搁板、反射高窗、棱镜窗等措施利用各种导光和反光装置将天然光引入室内进行照明，这需要同建筑专业紧密配合，以达到建筑物照度要求，这是节约照明耗能的重要方式之一。以达到节省照明电能的目的。

2.3根据环境要求选择。在室外场所应选择具备防雨功能的灯具，若有机械操作易发生碰撞的地方，则应选用有保护网的灯具。在空气流通比较干燥的室内，采用开启式灯具即可。而在较为潮湿的室内，采取的开启式灯具应具有瓷质灯头或者防水灯头；比较多尘的场所，应选用防尘的密闭式灯具。特别注意的是，在含有易燃易爆气体的空间内，必须采用防爆型灯具，还要根据气体的危险等级进行选择。

2.4根据配光指数选择。室外场所的照明，通常选用广照型灯具；而在一般照明场所，宜选用漫射型、直射型以及半直射型灯具，这样可以使墙壁与顶棚间留有部分光照，使得房屋整体照度较为均匀舒适；在一些较为特殊的场所，如高大的工业厂房内，其灯具所需安装高度高于4.5m时，则适合选用配照型或深照型灯具。

3、采用智能灯光控制

合理的照明控制方式对照明节能同样起重要的作用。照明控制方式主要有：集中控制，分区、分组控制，就地控制，调光控制，声控开关控制，人体感应控制，楼字智能控制等。由于工业建筑的特殊性，人类的活动性特点不象民用建筑那么突出，所以在诸多的照明控制方式中，应做好切合实际的选择，既要做到方便，又要达到节能的效果。集中控制如智能灯光控制系统利用时光控制器可以对室外公共建筑灯光系统进行智能化的、灵活的控制，在保证照度的同时尽可能地使灯光系统更节能，更具有艺术化的表现能力。具体包括：自动定时开闭灯光；根据照度自动开闭；根据照度自动调光；变换预设的场景亮灯模式。其他控制如楼梯间、走道灯（应急照明除外）采用节能自熄开关等等；这些措施都能对节能起到很好的效果。

4、工业建筑电气照明设计中的其他注意事项

4.1应急照明能保障建筑物内人员的生命安全及消防和救援等工作，所以应急照明是十分重要的安全设施。假如在变电所的主控制室不装设应急灯，一旦发生停电事故，因为缺少照明就可能发生重大安全事故。

4.2勿漏备用照明。重要的生产场所、发电站、消防控制室、消防泵房、发电机房、变电室、电话总机房及矿井的采矿作业区等重要场所需设置备用照明。备用照明装设时应与正常照明统一设计安排，装设在断电后需要进行操作工作的主要部位，备用照明可利用部分或全部正常照明。

4.3选择光源时要充分了解其特性。例如在许多高大厂房中使用金属卤化物等高强度气体放电灯，这种光源的优点是照度较高、光效好，但是高强度气体放电灯在低温或再起动时的起动时间长，所以一旦停电后再来电，生产场所将迟迟得不到照明，导致影响生产或造成不必要的事故。所以在冶炼厂的熔炼车间等工作环境恶劣的场所，应在适当部位布置若干盏白炽投光灯，并使用单独的照明回路供电，这样便可发挥白炽灯起动时间短的优点，使得来电后生产场所及时得到照明。

结束语

本文从照明光源、照明系统及智能控制三个大方面讨论了工业建筑电气节能设计中照明的节能设计问题及一些措施。由于我国人口多，建筑能耗基数大。因此，在建筑节能技术上的微小改进，最后节约的能源总量都是个庞大的数字。所以建筑电气照明设计的节能潜力相当大，而且现在新技术日新月异，应在工程设计中精心考虑，采用各种措施节约电能，满足科学性、经济性的要求，以达到建筑节能的目的。

参考文献：

[1]李荣富.绿色照明工程及工业厂房照明节能设计之探讨.工程建设与管理.

[2]丁治国.关于建筑电气设计中节能措施的探讨.科技信息，2007，19.