惠阳城市建筑设计研究院516200
摘要:高楼鳞次栉比,人类无论居住还是商用对于建筑照明的需求与以往相比,有了质的飞跃。照明供电从满足基本的照明需求,到如今对光源、颜色、亮度、照明设备的美观有了全方位要求,中间不过短短十几年的时间,但要求上质的飞跃却给高层建筑照明供电设计提出了更高的要求。在高层建筑照明供电设计中,从照明供电设计理论到照明供电设计实例,再到施工,需要协同配合。高层建筑照明供电设计的不合理不仅不能满足实际使用的需求,而且还会提高施工成本,造成资源的浪费。
关键词:高层建筑;照明供电;设计;研究
引言
随着人口密度的增大,为了节约土地、空间资源,高层建筑越来越多,对于高层建筑照明供电设计的要求也越来越高。在实践过程中,高层建筑照明供电设计往往会遵循经验主义,缺少相应的理论指导。比如,从实际使用需求出发,对于高层建筑照明光源的选用,以及各处灯具的选用,不仅应遵循照明原理需求,更应注重整体美观的设计[1]。由于某些高层建筑被划分为不同的区域,比如商用区、居住区等区域,不同的区域有不同的照明需求,而且照明系统控制设计的不同,对于照明系统有不同的负荷需求。
1高层建筑照明供电设计研究
1.1高层建筑照明供电设计的目的
高层建筑照明供电设计的最原始需求是为人类的生产生活活动提供照明,在现代,人类对于照明供电有了新的需求。比如对照明环境的需求,对照明设备本身的美感需求,以及照明设备与整体建筑风格的配合等等。根据照明的实际用途不同,高层建筑照明供电设计的目的可分为应急照明、消防照明、景观照明等不同照明供电系统设计。
高层建筑照明供电设计的目的主要包含两层涵义。一是技术层面的理论,根据不同的照明需求,技术上要求高层建筑照明应满足生产生活活动的需求,还需要满足保护人类安全及眼睛健康的需求;二是美观层面的理论,照明供电系统是建筑工程的一个组成部分,从建筑美观学的角度来说,照明供电设计也需要考虑与整个建筑的美感融合,从而组成一个和谐的美学建筑,满足人类日常的审美需求,而这种审美需求的直观体现也是各建筑商将自身的建筑区别于其他建筑商的基本点之一。
1.2高层建筑照明供电设计的要求
高层建筑照明的要求来自于其设计目的,高层建筑照明要求可简洁地概括为四个字“物美价廉”。首先,照明供电应满足日常使用的舒适性,在国家标准的基础上,尽可能地满足人类的日常使用需求;其次,照明供电应满足审美需求,照明不仅仅是给予人类以光明,而且会以光源的形式美化人类的生活,丰富人类的生活场景。最后,照明供电还应该具备经济节能的效果,这也符合当代社会发展的主旋律,符合照明供电系统发展的趋势。
1.3高层建筑光源的选择应用
自从伟大的发明家爱迪生发明灯泡以来,以电能驱动的光源在全世界掀起了一场照明的热潮,经过一百多年的发展,可供电能驱动型的光源器具越来越多。最常见的有白炽灯泡、卤钨灯、荧光灯、钠灯、氙灯、LED灯等多种光源。
白炽灯泡是我国目前为止应用最为广泛的光源之一,白炽灯泡具备连续辐射光谱,但是大部分的电能无法得到有效的利用,会因为辐射的原因转化为热能,被消散掉。白炽灯泡发光效能低,且需一定的额定电压,但是白炽灯泡的显色性能非常良好[2]。白炽灯泡多用于工厂、餐厅的照明,以及剧场和舞台的照明。
卤钨灯与白炽灯相比,耗能小、电能效率高,并且体积较小,因此,卤钨灯多用于需要集中照明的工地,以及需要集中光源的场所,比如工作室、摄影、电视转播等工作场所。但是卤钨灯抗压耐震性能较差。
荧光灯的发光原理是气体放电发光原理,荧光灯发光效率高,且颜色也较好,在现实生活中,常被应用于需要提升场所光线的公共场所,比如医院、学校、商场等公共场所。荧光灯根据灯管形状可分为直管形、环形与紧凑型等三种荧光灯。
钠灯也是依据气体放电原理而制造的一种灯源,钠灯分为低压钠灯与高压钠灯[3]。低压钠灯的适应环境温度范围为零下三十摄氏度至一百摄氏度,低压钠灯的使用寿命可长达一万小时;高压钠灯环境适应温度为零下十九摄氏度至八十五摄氏度,使用寿命一般为一万至两万小时。高压钠灯的透雾能力较强,一般多用于汽车的前灯;低压钠灯的可见度高,但是显色性能不好,因此,低压钠灯多用于车站、码头等对显色光源要求不高的场所。
综上所述,不同的光源具有不同的优势,也有不同的缺点,因此,在实际应用选择时,设计者应根据实际应用需求,选择合适的光源灯具。
1.4照明灯具的选择应用
照明灯具由光源、保护装置等两部分组成。根据国家颁布的《工业气压照明设计标准》,照明灯具的选择应用应遵循最低效率原则,比如,室内照明所用的灯具,其效率应不低于65%,而格栅类照明灯具的效率应不低于50%。照明灯具的选择应用应遵循物美价廉的原则。根据不同的照明需求选择应用不同的照明灯具。
2高层建筑照明供电系统设计的其他注意事项
2.1材料反光度的影响
不同的地面材料以及不同的环境,都会对照明产生影响,照明供电系统的装置角度不同也会产生不同的光源效果。比如,顶棚的反射比为0.75左右,其照度比约为0.25至0.9之间;墙面隔断的反射比为0.65左右,照度比为0.4至0.8之间;一般的家具设备的反射比约为0.38,其照度比依据不同的家具材料而有所不同。当人类的习惯视线与光源的垂直线形成半角或直角时,会产生眩光,从而导致极致的不舒适感。
2.2不同光色与显色性能的选择
不同的颜色会产生不同的效果,不同的光色与显色也会对人的心理产生不一样的作用。比如,暖色调的光源可以让人心情放松、舒适,多用于需要休息的场合,比如卧室及宾馆客房等;而冷色调的光源可以让人集中注意力,提高工作效率,因此,冷色调光源多用于工作场所,比如各工厂车间;而中间色调的光源能让人心情平静,多用于需要安静氛围的场合,比如学校教室、图书馆等场所[4]。显色性能可分为四级五个级别的显色光源,一级的A、B两个级别的显色光源一般会被用于对食品、画廊等艺术审美感观要求较高的场合及物品的拍摄,二级显色性能的光源一般用于日常生活及运动的场合,三级显色性能的光源一般用于制造加工车间,四组显色性能的光源一般用于地下场所,比如地下停车场和工厂仓库等场合。
3结论
高层建筑照明供电系统设计除了遵循适用的原则,还需要遵循节约能源的原则,提升效率。一般情况下,如果用于公共系统的照明,那么还需要考虑一套备用的照明系统设计。对于高层建筑的消防应急照明系统设计,则需要考虑一定的功用效率,以最小的资源消耗代价获得最高的电能输出效应。高层建筑照明供电系统包含了不同的照明子系统,比如商场照明系统、消防应急照明系统、工作场所照明系统等等,为了满足不同场所照明系统的需求,在进行照明供电系统设计之初,就应该进行充分的调研,了解每一个子系统对照明的需求,从而进行更好的设计,满足不同场所的照明需求。
参考文献:
[1]郭纯瑞,GuoChunrui.高层建筑电气设计的主要内容及有关问题[J].山西建筑,2017(23):138-139.
[2]王捷.浅析超高层建筑电气节能设计[J].低碳世界,2016(5):160-161.
[3]李小明.高层建筑电气照明节能设计的思考[J].建材与装饰,2016(20)81-82.
[4]吴佳慧.高层建筑中电气设计的措施探讨[J].建筑设计管理,2016(7):76-77.