建筑照明電器設計作為建筑照明設計中的核心組織環節，即是保障照明設計理念效果的可實現性，又是保障建筑照明工程施工的必要依據。為了保證建筑照明工程中電氣照明設施正常、安全可靠地工作，同時便于管理與維護，就必須以合理的供配電系統和控制方式作為有力的保證。本文旨于簡要敘述、分析建筑照明電氣設計供配電環節的流程。從而更全面的了解照明電氣設計師在實際工作中的職責與要求。

 

一、 建筑照明電氣設計的基本原則

建筑照明電氣設計需要以建筑本身為依托，照明設備應最大限度與建筑結構、建筑外觀、幕墻結構等相結合，達到協調統一，即不影響建筑外觀和結構，同時又具備符合規范的安全性。因此要遵守以下幾項原則：

（1）合理性原則。根據視覺要求、作業性質和環境條件，通過對光源、燈具、電源、管線等設備的選擇和配置，使工作區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。在進行電氣照明設計是，除應符合規范（《建筑照明設計標準GB-50034》）外，根據建筑的結構，材質，形體，位置等，更需要注意照明設備的防雷，防火和防觸電。保證施工過程中的安全。

 

（3）隱蔽性原則。燈具，管線避雷設施等盡量隱蔽或小型化。不因安裝照明和避雷設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）節能性原則。根據視覺工作要求，應采用高光效光源（近年來第四代光源LED已較為普及）、高效燈具于節能器材，并應考慮最初投資與長期運行的綜合經濟效益。

（5）可維護性原則。盡量做到免維護或少維護且維護方便，不涉及建筑安全。

二、 建筑照明電氣設計的基本內容

建筑照明電器設計所涉及的基本內容主要包括：照明的電源供應、照明系統控制、照明器的保護、照明供電線路導線的選擇、用電安全等。

 

1. 照明的電源供應

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

（1） 供電系統

現在城市內所用最多的供電的電壓等級，高壓通常為10kV，低壓通常為220/380V（基本以220V為主）。對于低壓系統而言，線路為四條，其中三條被稱為相線（通常記為L1，L2，L3），另一條為中性線N。也稱為三相四線制供電系統。

 

建筑物內照明供電系統，從安全的角度考慮，必須采用一定的措施來保證其實現，通常采用TN系統形式接地的方式。TN系統形式是供電系統中由一點直接接地，用電設備可以導電的外露部分采用保護線與接地點連接，從而保證用電設備人員的安全。

連接情況可分為：TN-S、TN-C、TN-C-S系統。

（2） 供電系統的組成形式

建筑物內照明供電系統的組成形式有：放射式、樹干式、環形式以及混合式。對于一般民用建筑，需根據不同的計量方式，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量方式為主，將電能表和開關保護裝置組合在一起，形成分配電箱。因此，高層建筑照明供電系統組成形式通常以樹干式、分區樹干式和雙樹干式為主。對于對電源要求較高的照明用電設備（如：LED線型洗墻燈、LED點光源等），建議使用雙樹干式。這種形式中有一條專用備用電源，使得每個配電箱都有兩個電源供電。

2. 照明系統控制

照明系統中，對于同一照明系統內的照明設施應根據實際需求進行分區或分組集中控制，可以避免產生較大的故障影響和全部燈具同時啟動時配電系統的電流沖擊。可以采用光效控制、時段控制、程序控制、以及智能控制等方式。隨著LED技術的不斷成熟與普及，智能控制系統與LED燈具的結合使用已經成為夜景照明工程的常規化構成形式。

智能照明控制系統的性能隨著電子技術和互聯網技術的發展而不斷優化提升，照明設計師、景觀設計師以及舞臺燈光師等用戶越發地接受并使用智能照明控制系統，同時相應的控制模塊、控制方案、控制協議也如雨后春筍般層出不窮。近年在夜景照明工程中應該用較為廣泛的智能照明控制系統有：DMX512（Digital multiplex 521），DALI（Digital Addressable Lighting Interface）GPRS（General Packet Radio Service）等。

室外建筑照明設計通常使用DMX512系統進行智能控制。DMX512系統的數字信號是以幀為單位傳輸，每幀數據由同步頭和512個字節組成。數據接收、發送方式為串行，每一個字節數據表示調光的亮度值。DMX512智能控制系統結構如圖1所示。

（圖1 DMX512智能照明控制系統模擬結構圖）

3. 照明器的保護（保護設備）

常用的保護設備有：熔斷器、低壓斷路器和漏電保護器。短路保護、過負荷保護需要以根據實際要求安裝欠電壓保護和漏電保護。除按照使用環境選擇外還須滿足以下條件：

（1） 保護設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） 保護設備本身的動作電流值必須打大于所安裝線路中的計算電流值。

4. 照明供電線路導線的選擇

一般從四個方面考慮選擇：

（1）導線允許載流量大于負荷計算電流。

（2）導線規格不得小于規范規定的最小規格。（主要是從機械強度考慮等）

（3）敷設環境條件，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置。建筑照明設備一般安裝于戶外，需要配套設置安全防護措施。

（1） 接地設置

在實際工作中，由于兩個電氣系統，通過接地裝置的相互聯系所產生的干擾，很有可能造成兩個接地系統無法正常工作，這樣的現象也相對普遍，一般在單根接地極情況下，距接地極20米遠處才可看到零電位。

若接地系統是多根接地極或接地網的情況下，零電位按上述20米的規定距離，可能仍然偏小，只要處理得當，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。

（2） 防觸電設置

為了防止無關人員有意識或無意識觸電，照明設備所有帶電部分均應采用絕緣、遮攔或外護物保護。室外照明配電箱與控制箱應采用的防護等級不低于IP65。

IP等級參數如圖2所示：

（圖2 IP防護等級劃分表）

防止觸電事故中尤為重要的是游泳池的防止觸電，在特定場所，泳池通常會采用水下照明的方式進行設計，因此，防止觸電的措施需要更為嚴謹，應做好以下幾點：

① 水池區域應采用12V及以下的隔離特低電壓供電，換言之，在燈具的選擇上，應選用如LED燈帶、LED點光源等芯片與開關電源分體獨立的照明設備，且工作電壓低于DC12V。

② 電氣線路應采用雙重絕緣，水池區域不得安裝接線盒。

③ 電氣設備的防護等級必須達到IP68。

④ 水池區域與水池側壁內部應作局部等電位聯結。

三、建筑照明電氣設計方案的表現形式與流程

建筑照明電器設計方案的表現形式通常以建筑照明電氣施工圖為主。電氣設計師通常在照明設計師完成照明深化方案待甲方確認后，明確出圖意圖后的10-15個工作日內，完成該項目的建筑照明電氣施工圖。通常采用AutoCAD+天正電氣軟件進行繪制。

 

繪制建筑照明電氣施工圖通常分為三個階段：

（1）前期基礎資料的收集與解讀；

（2）設計方案的確定與繪制的步驟；

（3）相關設計的文字材料。

以下針對建筑照明電氣施工圖的制作流程做出簡要闡述：

1. 前期基礎資料收集與解讀階段

對于建筑照明電氣設計師而言，進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計圖紙其中包括：

建筑用地總平面圖、建筑設計平面圖、建筑設計立、剖面圖、節點詳圖、墻身大樣圖以及其他相關專業的圖紙（無論何種功能性建筑，都必須有多專業來共同完成，例如：電梯、智能化、給排水、消防等）這些專業對照明有特定要求，因此必須了解這些圖紙，在設計之前向有關專業單位提出疑問，并進行技術交底或技術提資，以此來解決各專業之間的沖突或矛盾點。同時在照明設備的安裝、導線的敷設方式等方面也需要各個專業之間的配合與協助。

詳細解讀建筑設計各項圖紙以及前期設計方案，是畫好建筑照明電氣施工圖的必要保障，充分的與建筑設計師、照明設計師進行溝通，了解他們的設計意圖，并提出在設計過程中的疑問與不足，在繪制圖紙時能夠起到事半功倍的效果。

2. 設計方案的確定與施工圖繪制階段

（1）設計方案的確定

設計方案確定的首要前提是照明設計方案通過會審，由甲方單位確認同意，并下達方案確認函（甲方單位需蓋公章）。

照明設計方案必須明確以下內容：

① 明確夜景照明設計的手法。

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

③ 明確各個照明設備的具體點位以及布置方式。

④ 開關、插座、配電箱的布置。

只有明確了以上幾點內容，后續的繪制才能順利的展開。

（2）照明供電系統的設計

照明供電系統的設計首先應考慮是否滿足用電負荷對電源的可靠性要求。供電系統的形式可不拘泥于單一的樹干式或者放射式，可以是多種形式的組合，因地制宜，使得供電系統更為合理 。根據照明設備的分布情況（容量、數量、控制要求等）來確定總、分配電箱的型號參數、內部結構形式以及配電箱中保護控制設備的數據。

 

一般情況下分配電箱在建筑的每一次都會設立一個或多個，每個配電箱都有若干個回路輸出，回路的劃分原則有以下兩點：

① 使用功能相同的照明設備應在同一個回路中，控制和保護更為合理。

② 照明系統的每一單相分支回路電流不宜超過16A。

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

（3） 繪制照明設備點位布置圖（通常也稱布燈圖或點位圖）

首先要與負責照明方案設計的照明設計師進行技術交底，明確該項目所使用的照明設備的種類與參數，以及照明設計師所要呈現何種效果，以及照明設備的分布情況。繪制燈具圖例表，將照明設備通過圖例示意，在后續的圖紙中進行點位布置。燈具圖例盡量繪制清晰，為避免混淆，不宜出現造型過于相似的燈具圖例。

 

使用AutoCAD+天正電氣軟件，打開甲方單位或建筑設計單位所提供的相應的建筑平面圖、立面圖，將燈具圖例一一對應地布置在圖上，尤其注意的是，建筑平面圖與立面圖的燈具排布位置，應與圖紙中的軸號一一對應，平、立面的燈具數量也應一一對應。因視覺遮擋，在平面圖無法體現燈具，需要在立面圖中體現的部分，應在平面圖中進行注釋與索引。反之亦相同。

（4） 繪制照明配線平、立面圖

（5） 繪制供電系統圖

（6） 繪制施工安裝大樣圖（通常情況施工安裝大樣圖由負責方案設計的照明設計師繪制，照明電氣設計師負責進行深化即可。）

（7） 電氣設備、導線的選擇與計算

線路的布置、導線敷設形式的確定，包括進戶線、干線、支線導線敷設位置和敷設方式的確定。在敷設時要注意和建筑結構的情況相結合，選擇較為隱蔽位置，盡量避開戶內、承重結構、消防通道等。在不影響建筑結構的同時，盡量做到線路和導線最短，保證和其他管線的水平距離和垂直距離的要求。

3. 相關設計文字材料編制階段

主要包括：編制設計說明、主要設備材料清單表以及提供給預算部門參考的設計概算書等。