浅议建筑物理照明设计论文

分类：物理论文发表 时间：2011-11-30 10:14 关注：(1)

姚建红

【摘要】：本文物理论文介绍了电气物理照明的基本概念、物理照明的种类及电气物理照明设计的一般过程，最后讲述了建筑物理照明应统筹全方位考虑。
【关键词】：建筑物理照明；物理照明设计；立体物理照明
论文引言：电气物理照明是现代人工物理照明极其重要的手段，是现代建筑的重要组成部分。物理照明是人们生活和工作不可缺少的条件，良好的物理照明有利于人们的身心健康，保护视力，提高劳动生产率及保证安全生产。物理照明又能对建筑进行装饰，发挥和表现建筑环境的美感，因此，物理照明已成为现代建筑中重要的组成部分之一。恰当的建筑物理照明能使建筑物在夜景中独具韵味，不仅让建筑本身成为一道独特的风景，同时也为城市风格增辉添彩。建筑主体物理照明除了有自己的风格以外，应该以大局为重，要符合时代趋势，也要符合城市风格，大方得体的设计才会富有生命力，也将成为经久不衰的文明典范。
1、建筑物理照明的基本概念
1.1、常用的光学物理量
光是能引起视觉的辐射能，它以电磁波的形式在空间传播。光的波长一般在380～780nm范围内，不同波长的光给人的颜色感觉不同。描述光的量有两类：一类是以电磁波或光的能量作为评价基准来计量，通常称为辐射量；另一类是以人眼的视觉效果作为基准来计量，通常称为光度量。在物理照明技术中，常常采用后者，因为采用以视觉强度为基础的光度量较为方便。
1.2、物理照明质量指标
（1）．光源的色温与显色性
光源的发光颜色与温度有关，当温度不同时，光源发出光的颜色是不同的。因此光源的发光颜色常用色温这一概念来表示，所谓色温是指光源发射光的颜色与黑体在某一温度下发射的光的颜色相同时的温度，用绝对温标K表示。
（2）．眩光是由于视野中的亮度分布或亮度范围不合适，或存在极端的对比，以致引起不舒适感觉或降低观察细部或目标的能力的视觉现象。眩光对视力的损害极大、会使人产生晕眩，甚至造成事故。眩光可分成直接眩光和反射眩光两种。直接眩光是指在观察方向上或附近存在亮的发光体所引起的眩光。反射眩光是指在观察方向上或附近由亮的发光体的镜面反射所引起的眩光。
（3）．合理的照度和照度的均匀性
照度是决定物体明亮程度的直接指标。在一定的范围内，照度增加可使视觉能力得以提高。合适的照度有利于保护人的视力，提高劳动生产率。照度标准是关于物理照明数量和质量的规定，在物理照明标准中主要是规定工作面上的照度。国家根据有关规定和实际情况制订了各种工作场所的最低照度值或平均照度值，称为该工作场所的照度标准。
（4）．照度的稳定性
物理照明供电线路与负荷经常变化大的电力线路分开，必要时可采用稳压措施；灯具安装注意避开工业气流或自然气流引起的摆动。吊挂长度超过1.5米的灯具宜采用管吊式；被照物体处于转动状态的场合，需避免频闪效应。
2、物理照明的种类
建筑物理照明的种类按用途分为正常物理照明、事故物理照明、警卫物理照明、障碍物理照明、装饰物理照明等。
2.1．正常物理照明
在正常情况下，为顺利地完成工作、保证安全和能看清周围的物体而设置的物理照明，称为正常物理照明。正常物理照明的方式有三种：一般物理照明、局部物理照明和混合物理照明。所有居住的房间和供工作、运输、人行的走道，以及室外庭院和场所等，均应设置正常物理照明。
2.2．事故物理照明
在正常物理照明因故而熄灭后，供继续工作或人员疏散物理照明，称为事故物理照明。建筑物在下列场所应装设事故物理照明：影剧院、博物馆和商场等公共场所，供人员疏散的走廊、楼梯和太平门等处；高层民用建筑的疏散楼梯、消防电梯及其前室、配电室、消防控制室、消防泵房和自备发电机房，以及建筑高度超过24米的公共建筑内的疏散走道、观众厅、餐厅和商场营业厅等人员密集的场所；医院的手术室和急救室的事故物理照明应采用能瞬时可靠点燃的物理照明光源，一般采用白炽灯或卤钨灯。
2.3．警卫物理照明
在重要的场所，如值班室、警卫室、门房等地方所设置的物理照明叫警卫物理照明。一般宜利用正常物理照明中能单独控制的一部分，或利用事故物理照明中的一部分，作为值班物理照明。
2.4．障碍物理照明
在建筑物上装设的作为障碍标志用的物理照明，称为障碍物理照明。如装设在高层建筑顶端的航空障碍物理照明，装在水面上的航道障碍物理照明等。一般采用能透雾的红光灯具，有条件时宜采用闪光物理照明灯。
2.5．彩灯和装饰物理照明
由于建筑规划和市容美化的要求，以及节日装饰或室内装饰的需要而设置的物理照明，叫彩灯物理照明和装饰物理照明。
3、物理照明设计程序
电气物理照明设计主要是根据建筑专业提供的建筑平面、立面和剖面图及总平面图，结合用户使用要求，按照有关设计规范进行合理设计。其主要内容有：确定合理的物理照明种类和物理照明方式；选择物理照明光源及灯具，确定灯具的布置方案；进行照度计算和供电系统负荷计算，物理照明电气设备与线路的选择计算；绘制出物理照明系统布置图及相应的供电系统图等。物理照明设计的一般程序为：
3.1、收集物理照明设计的原始资料
在进行电气物理照明设计之前，必须收集如下一些原始资料：
（1）该建筑物的建筑平面、立面和剖面图。
（2）向当地供电部门调查电力系统的情况，了解该建筑供电电源的供电方式，电源的回路数，对功率因数的要求，电费收取办法，电度表如何设置，进户电源的进线方位及进户标高的要求。
（3）向建设单位及有关专业了解工艺设备平面布置图和室内用具平面布置图及建设标准。
3.2、照度设计
（1）设计照度的确定。根据各个房间对视觉工作的要求和室内环境的清洁状况，按设计规程的照度标准，确定各房间的照度E，和照度补偿系数K。
（2）确定光源和灯具布置。依据房间装修的色彩、配光和光色的要求以及环境条件等因素选择光源和灯具。从物理照明光线的投射方向、工作面上的照度及照度的均匀性和眩光的限制，建设投资费用、维护检修应方便和安全等因素综合考虑，合理布置灯具。
（3）照度计算。根据各房间的照度标准，经过计算，确定各个房间的灯具数量或光源的容量，或以初拟的灯具数量来验算房间的照度值。
3.3、物理照明供配电系统设计
（1）考虑整个建筑的物理照明供电系统，确定配电方式。
（2）划分各配电箱的供电范围，确定各配电箱的安装位置。均衡分配各支线负荷，选定线路敷设方向。
（3）计算各支线和干线的工作电流，选择导线截面、型号、穿管管径、敷设方式，并进行电流和电压损失的验算。
（4）电气设备的选择；管道汇总；向土建提交资料。
3.4、绘制电气物理照明设计施工图
先绘制平面图，然后绘系统干线图和配电系统图，编写工程总说明，列出主要材料表。
3.5、编制概、预算书
根据建设单位要求或设计委托书来决定是否编制概、预算书。
　4、多元空间立体物理照明设计理念
　　建筑物理照明要根据使用功能、建筑风格、结构特点、饰面图案以及建筑所处的环境，抓住建筑的重点部位，以突出重点兼顾一般的多元空间立体物理照明的方法，充分展示建筑风采和承载的地域文化和传统文化。常用的物理照明手法比如：
　　4.1、用主光突出建筑的精彩部分，用辅助光勾勒其它部分，使楼体物理照明富有层次感。既要突出建筑精华，又要把建筑的整体形象表现出来。
　　4.2、掌握好用光的方向，以表现建筑饰面材料的质感和特征。在建筑的水平和垂直方向有规律的重复用光，可使建筑物理照明富有韵律和层次感。
　　4.3、合理使用色光，对于纪念性质的公共建筑，办公大楼或风格独特的建筑的物理照明应以庄重、简明、朴素为主基调，不宜采用大面积色光，必要时可以再局部使用彩度低的色光照射，对于商业和文化娱乐建筑可适当使用彩度较高的色光，创造轻松活泼的氛围。
　　4.4、对于建筑的标志或是个体特征比较醒目的部分，可在最佳的方向使用局部物理照明重点光，达到突出醒目、突出重点的效果。