建筑照明電器設(shè)計(jì)作為建筑照明設(shè)計(jì)中的核心組織環(huán)節(jié)，即是保障照明設(shè)計(jì)理念效果的可實(shí)現(xiàn)性，又是保障建筑照明工程施工的必要依據(jù)。為了保證建筑照明工程中電氣照明設(shè)施正常、安全可靠地工作，同時(shí)便于管理與維護(hù)，就必須以合理的供配電系統(tǒng)和控制方式作為有力的保證。本文旨于簡(jiǎn)要敘述、分析建筑照明電氣設(shè)計(jì)供配電環(huán)節(jié)的流程。從而更全面的了解照明電氣設(shè)計(jì)師在實(shí)際工作中的職責(zé)與要求。

 

一、 建筑照明電氣設(shè)計(jì)的基本原則

建筑照明電氣設(shè)計(jì)需要以建筑本身為依托，照明設(shè)備應(yīng)最大限度與建筑結(jié)構(gòu)、建筑外觀、幕墻結(jié)構(gòu)等相結(jié)合，達(dá)到協(xié)調(diào)統(tǒng)一，即不影響建筑外觀和結(jié)構(gòu)，同時(shí)又具備符合規(guī)范的安全性。因此要遵守以下幾項(xiàng)原則：

（1）合理性原則。根據(jù)視覺(jué)要求、作業(yè)性質(zhì)和環(huán)境條件，通過(guò)對(duì)光源、燈具、電源、管線等設(shè)備的選擇和配置，使工作區(qū)域或空間具備合理的照度、合理的能耗以及合理的排布。

（2）安全性原則。在進(jìn)行電氣照明設(shè)計(jì)是，除應(yīng)符合規(guī)范（《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB-50034》）外，根據(jù)建筑的結(jié)構(gòu)，材質(zhì)，形體，位置等，更需要注意照明設(shè)備的防雷，防火和防觸電。保證施工過(guò)程中的安全。

 

（3）隱蔽性原則。燈具，管線避雷設(shè)施等盡量隱蔽或小型化。不因安裝照明和避雷設(shè)施改變建筑外貌和形體，需兼顧夜晚的照明效果和白天的景觀效果。

（4）節(jié)能性原則。根據(jù)視覺(jué)工作要求，應(yīng)采用高光效光源（近年來(lái)第四代光源LED已較為普及）、高效燈具于節(jié)能器材，并應(yīng)考慮最初投資與長(zhǎng)期運(yùn)行的綜合經(jīng)濟(jì)效益。

（5）可維護(hù)性原則。盡量做到免維護(hù)或少維護(hù)且維護(hù)方便，不涉及建筑安全。

二、 建筑照明電氣設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容

建筑照明電器設(shè)計(jì)所涉及的基本內(nèi)容主要包括：照明的電源供應(yīng)、照明系統(tǒng)控制、照明器的保護(hù)、照明供電線路導(dǎo)線的選擇、用電安全等。

 

1. 照明的電源供應(yīng)

照明的電源廣義理解為發(fā)電廠供電或是給建筑物供電的電源變壓器，也可以是建筑內(nèi)的總電源箱。建筑照明一般是以建筑內(nèi)的總電源箱為主。

（1） 供電系統(tǒng)

現(xiàn)在城市內(nèi)所用最多的供電的電壓等級(jí)，高壓通常為10kV，低壓通常為220/380V（基本以220V為主）。對(duì)于低壓系統(tǒng)而言，線路為四條，其中三條被稱為相線（通常記為L(zhǎng)1，L2，L3），另一條為中性線N。也稱為三相四線制供電系統(tǒng)。

 

建筑物內(nèi)照明供電系統(tǒng)，從安全的角度考慮，必須采用一定的措施來(lái)保證其實(shí)現(xiàn)，通常采用TN系統(tǒng)形式接地的方式。TN系統(tǒng)形式是供電系統(tǒng)中由一點(diǎn)直接接地，用電設(shè)備可以導(dǎo)電的外露部分采用保護(hù)線與接地點(diǎn)連接，從而保證用電設(shè)備人員的安全。

連接情況可分為：TN-S、TN-C、TN-C-S系統(tǒng)。

（2） 供電系統(tǒng)的組成形式

建筑物內(nèi)照明供電系統(tǒng)的組成形式有：放射式、樹(shù)干式、環(huán)形式以及混合式。對(duì)于一般民用建筑，需根據(jù)不同的計(jì)量方式，采用不同的組成形式。

以高層建筑為例，高層建筑照明多以分散計(jì)量方式為主，將電能表和開(kāi)關(guān)保護(hù)裝置組合在一起，形成分配電箱。因此，高層建筑照明供電系統(tǒng)組成形式通常以樹(shù)干式、分區(qū)樹(shù)干式和雙樹(shù)干式為主。對(duì)于對(duì)電源要求較高的照明用電設(shè)備（如：LED線型洗墻燈、LED點(diǎn)光源等），建議使用雙樹(shù)干式。這種形式中有一條專用備用電源，使得每個(gè)配電箱都有兩個(gè)電源供電。

2. 照明系統(tǒng)控制

照明系統(tǒng)中，對(duì)于同一照明系統(tǒng)內(nèi)的照明設(shè)施應(yīng)根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行分區(qū)或分組集中控制，可以避免產(chǎn)生較大的故障影響和全部燈具同時(shí)啟動(dòng)時(shí)配電系統(tǒng)的電流沖擊?？梢圆捎霉庑Э刂啤r(shí)段控制、程序控制、以及智能控制等方式。隨著LED技術(shù)的不斷成熟與普及，智能控制系統(tǒng)與LED燈具的結(jié)合使用已經(jīng)成為夜景照明工程的常規(guī)化構(gòu)成形式。

智能照明控制系統(tǒng)的性能隨著電子技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展而不斷優(yōu)化提升，照明設(shè)計(jì)師、景觀設(shè)計(jì)師以及舞臺(tái)燈光師等用戶越發(fā)地接受并使用智能照明控制系統(tǒng)，同時(shí)相應(yīng)的控制模塊、控制方案、控制協(xié)議也如雨后春筍般層出不窮。近年在夜景照明工程中應(yīng)該用較為廣泛的智能照明控制系統(tǒng)有：DMX512（Digital multiplex 521），DALI（Digital Addressable Lighting Interface）GPRS（General Packet Radio Service）等。

室外建筑照明設(shè)計(jì)通常使用DMX512系統(tǒng)進(jìn)行智能控制。DMX512系統(tǒng)的數(shù)字信號(hào)是以幀為單位傳輸，每幀數(shù)據(jù)由同步頭和512個(gè)字節(jié)組成。數(shù)據(jù)接收、發(fā)送方式為串行，每一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)表示調(diào)光的亮度值。DMX512智能控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

（圖1 DMX512智能照明控制系統(tǒng)模擬結(jié)構(gòu)圖）

3. 照明器的保護(hù)（保護(hù)設(shè)備）

常用的保護(hù)設(shè)備有：熔斷器、低壓斷路器和漏電保護(hù)器。短路保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)需要以根據(jù)實(shí)際要求安裝欠電壓保護(hù)和漏電保護(hù)。除按照使用環(huán)境選擇外還須滿足以下條件：

（1） 保護(hù)設(shè)備本身的額定電壓值必須大于所安裝線路中的工作電壓值。

（2） 保護(hù)設(shè)備本身的動(dòng)作電流值必須打大于所安裝線路中的計(jì)算電流值。

4. 照明供電線路導(dǎo)線的選擇

一般從四個(gè)方面考慮選擇：

（1）導(dǎo)線允許載流量大于負(fù)荷計(jì)算電流。

（2）導(dǎo)線規(guī)格不得小于規(guī)范規(guī)定的最小規(guī)格。（主要是從機(jī)械強(qiáng)度考慮等）

（3）敷設(shè)環(huán)境條件，比如地埋電纜就必須使用鎧裝的、室外露天就必須使用耐候型。

（4）電纜的額定電壓襲與系統(tǒng)電壓相匹配。

5. 用電安全

用電安全通常指防止觸電與接地設(shè)置。建筑照明設(shè)備一般安裝于戶外，需要配套設(shè)置安全防護(hù)措施。

（1） 接地設(shè)置

在實(shí)際工作中，由于兩個(gè)電氣系統(tǒng)，通過(guò)接地裝置的相互聯(lián)系所產(chǎn)生的干擾，很有可能造成兩個(gè)接地系統(tǒng)無(wú)法正常工作，這樣的現(xiàn)象也相對(duì)普遍，一般在單根接地極情況下，距接地極20米遠(yuǎn)處才可看到零電位。

若接地系統(tǒng)是多根接地極或接地網(wǎng)的情況下，零電位按上述20米的規(guī)定距離，可能仍然偏小，只要處理得當(dāng)，可正常工作。距離建筑物外墻20米以外的部分宜采用TT接地系統(tǒng)。

（2） 防觸電設(shè)置

為了防止無(wú)關(guān)人員有意識(shí)或無(wú)意識(shí)觸電，照明設(shè)備所有帶電部分均應(yīng)采用絕緣、遮攔或外護(hù)物保護(hù)。室外照明配電箱與控制箱應(yīng)采用的防護(hù)等級(jí)不低于IP65。

IP等級(jí)參數(shù)如圖2所示：

（圖2 IP防護(hù)等級(jí)劃分表）

防止觸電事故中尤為重要的是游泳池的防止觸電，在特定場(chǎng)所，泳池通常會(huì)采用水下照明的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，因此，防止觸電的措施需要更為嚴(yán)謹(jǐn)，應(yīng)做好以下幾點(diǎn)：

① 水池區(qū)域應(yīng)采用12V及以下的隔離特低電壓供電，換言之，在燈具的選擇上，應(yīng)選用如LED燈帶、LED點(diǎn)光源等芯片與開(kāi)關(guān)電源分體獨(dú)立的照明設(shè)備，且工作電壓低于DC12V。

② 電氣線路應(yīng)采用雙重絕緣，水池區(qū)域不得安裝接線盒。

③ 電氣設(shè)備的防護(hù)等級(jí)必須達(dá)到IP68。

④ 水池區(qū)域與水池側(cè)壁內(nèi)部應(yīng)作局部等電位聯(lián)結(jié)。

三、建筑照明電氣設(shè)計(jì)方案的表現(xiàn)形式與流程

建筑照明電器設(shè)計(jì)方案的表現(xiàn)形式通常以建筑照明電氣施工圖為主。電氣設(shè)計(jì)師通常在照明設(shè)計(jì)師完成照明深化方案待甲方確認(rèn)后，明確出圖意圖后的10-15個(gè)工作日內(nèi)，完成該項(xiàng)目的建筑照明電氣施工圖。通常采用AutoCAD+天正電氣軟件進(jìn)行繪制。

 

繪制建筑照明電氣施工圖通常分為三個(gè)階段：

（1）前期基礎(chǔ)資料的收集與解讀；

（2）設(shè)計(jì)方案的確定與繪制的步驟；

（3）相關(guān)設(shè)計(jì)的文字材料。

以下針對(duì)建筑照明電氣施工圖的制作流程做出簡(jiǎn)要闡述：

1. 前期基礎(chǔ)資料收集與解讀階段

對(duì)于建筑照明電氣設(shè)計(jì)師而言，進(jìn)行施工圖紙繪制的必要前提是必須從甲方單位或建筑單位任意一方收集并獲得完整的建筑設(shè)計(jì)圖紙其中包括：

建筑用地總平面圖、建筑設(shè)計(jì)平面圖、建筑設(shè)計(jì)立、剖面圖、節(jié)點(diǎn)詳圖、墻身大樣圖以及其他相關(guān)專業(yè)的圖紙（無(wú)論何種功能性建筑，都必須有多專業(yè)來(lái)共同完成，例如：電梯、智能化、給排水、消防等）這些專業(yè)對(duì)照明有特定要求，因此必須了解這些圖紙，在設(shè)計(jì)之前向有關(guān)專業(yè)單位提出疑問(wèn)，并進(jìn)行技術(shù)交底或技術(shù)提資，以此來(lái)解決各專業(yè)之間的沖突或矛盾點(diǎn)。同時(shí)在照明設(shè)備的安裝、導(dǎo)線的敷設(shè)方式等方面也需要各個(gè)專業(yè)之間的配合與協(xié)助。

詳細(xì)解讀建筑設(shè)計(jì)各項(xiàng)圖紙以及前期設(shè)計(jì)方案，是畫好建筑照明電氣施工圖的必要保障，充分的與建筑設(shè)計(jì)師、照明設(shè)計(jì)師進(jìn)行溝通，了解他們的設(shè)計(jì)意圖，并提出在設(shè)計(jì)過(guò)程中的疑問(wèn)與不足，在繪制圖紙時(shí)能夠起到事半功倍的效果。

2. 設(shè)計(jì)方案的確定與施工圖繪制階段

（1）設(shè)計(jì)方案的確定

設(shè)計(jì)方案確定的首要前提是照明設(shè)計(jì)方案通過(guò)會(huì)審，由甲方單位確認(rèn)同意，并下達(dá)方案確認(rèn)函（甲方單位需蓋公章）。

照明設(shè)計(jì)方案必須明確以下內(nèi)容：

① 明確夜景照明設(shè)計(jì)的手法。

② 明確方案中照明器具的選型參數(shù)（包含燈具尺寸、光源類型、照射角度、光源功率、工作電壓、IP防護(hù)等級(jí)等）。

③ 明確各個(gè)照明設(shè)備的具體點(diǎn)位以及布置方式。

④ 開(kāi)關(guān)、插座、配電箱的布置。

只有明確了以上幾點(diǎn)內(nèi)容，后續(xù)的繪制才能順利的展開(kāi)。

（2）照明供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

照明供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)首先應(yīng)考慮是否滿足用電負(fù)荷對(duì)電源的可靠性要求。供電系統(tǒng)的形式可不拘泥于單一的樹(shù)干式或者放射式，可以是多種形式的組合，因地制宜，使得供電系統(tǒng)更為合理 。根據(jù)照明設(shè)備的分布情況（容量、數(shù)量、控制要求等）來(lái)確定總、分配電箱的型號(hào)參數(shù)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)形式以及配電箱中保護(hù)控制設(shè)備的數(shù)據(jù)。

 

一般情況下分配電箱在建筑的每一次都會(huì)設(shè)立一個(gè)或多個(gè)，每個(gè)配電箱都有若干個(gè)回路輸出，回路的劃分原則有以下兩點(diǎn)：

① 使用功能相同的照明設(shè)備應(yīng)在同一個(gè)回路中，控制和保護(hù)更為合理。

② 照明系統(tǒng)的每一單相分支回路電流不宜超過(guò)16A。

大型建筑組合每一單相回路電流不宜超過(guò)25A，就傳統(tǒng)光源（既陶瓷金鹵燈、低壓鈉燈、高壓汞燈等）而言，光源數(shù)量不宜超過(guò)60個(gè)。由于LED光源的物理特性和工作原理與傳統(tǒng)光源略有不同，因此在使用LED光源時(shí)可不參照此原則。

（3） 繪制照明設(shè)備點(diǎn)位布置圖（通常也稱布燈圖或點(diǎn)位圖）

首先要與負(fù)責(zé)照明方案設(shè)計(jì)的照明設(shè)計(jì)師進(jìn)行技術(shù)交底，明確該項(xiàng)目所使用的照明設(shè)備的種類與參數(shù)，以及照明設(shè)計(jì)師所要呈現(xiàn)何種效果，以及照明設(shè)備的分布情況。繪制燈具圖例表，將照明設(shè)備通過(guò)圖例示意，在后續(xù)的圖紙中進(jìn)行點(diǎn)位布置。燈具圖例盡量繪制清晰，為避免混淆，不宜出現(xiàn)造型過(guò)于相似的燈具圖例。

 

使用AutoCAD+天正電氣軟件，打開(kāi)甲方單位或建筑設(shè)計(jì)單位所提供的相應(yīng)的建筑平面圖、立面圖，將燈具圖例一一對(duì)應(yīng)地布置在圖上，尤其注意的是，建筑平面圖與立面圖的燈具排布位置，應(yīng)與圖紙中的軸號(hào)一一對(duì)應(yīng)，平、立面的燈具數(shù)量也應(yīng)一一對(duì)應(yīng)。因視覺(jué)遮擋，在平面圖無(wú)法體現(xiàn)燈具，需要在立面圖中體現(xiàn)的部分，應(yīng)在平面圖中進(jìn)行注釋與索引。反之亦相同。

（4） 繪制照明配線平、立面圖

（5） 繪制供電系統(tǒng)圖

（6） 繪制施工安裝大樣圖（通常情況施工安裝大樣圖由負(fù)責(zé)方案設(shè)計(jì)的照明設(shè)計(jì)師繪制，照明電氣設(shè)計(jì)師負(fù)責(zé)進(jìn)行深化即可。）

（7） 電氣設(shè)備、導(dǎo)線的選擇與計(jì)算

線路的布置、導(dǎo)線敷設(shè)形式的確定，包括進(jìn)戶線、干線、支線導(dǎo)線敷設(shè)位置和敷設(shè)方式的確定。在敷設(shè)時(shí)要注意和建筑結(jié)構(gòu)的情況相結(jié)合，選擇較為隱蔽位置，盡量避開(kāi)戶內(nèi)、承重結(jié)構(gòu)、消防通道等。在不影響建筑結(jié)構(gòu)的同時(shí)，盡量做到線路和導(dǎo)線最短，保證和其他管線的水平距離和垂直距離的要求。

3. 相關(guān)設(shè)計(jì)文字材料編制階段

主要包括：編制設(shè)計(jì)說(shuō)明、主要設(shè)備材料清單表以及提供給預(yù)算部門參考的設(shè)計(jì)概算書等。