工业照明设计要点

工业照明设计范围及其种类

　　工厂是生产既定产品的场所，一般由厂房，办公及其他附属用房，各类户外装置，站、场、道路等组成。 　　工厂照明设计范围包括室内照明，户外装置照明，站、场照明，地下照明，道路照明，警卫照明，障碍照明等。 　　(1)室内照明：厂房内部照明及办公等附属用房内部照明。 　　(2)户外装置照明：为户外各种装置而设置的照明。例如造船工业的露天作业场，石油化工企业的釜、罐、反应塔，建材企业的回转窑、皮带通廊，冶金企业的高炉炉体、走梯、平台，动力站的煤气柜，总降压变电站的户外变、配电装置，户外式水泵站冷却架(塔)和户外式通风除尘设备等的照明。 　　(3)站场照明：车站、铁道编组站、停车场、露天堆场等设置的照明。 (4)地下照明：地下室、电缆隧道、综合管廊及坑道内的照明。 　　(5)道路照明：工厂厂区公路及其他道路的照明。 　　(6)警卫照明：沿厂区周边及重点场所周边警卫区设置的照明。 　　(7)障碍照明：厂区内设有特高的建、构筑物，如烟囱等，根据地区航空条件，按有关规定需要装设的标志照明。 　　本章重点在厂房内部照明，其他照明参见照明设计手册相关章节。

工业厂房的特点及其分类

　　1.工业厂房特点 　　工业厂房按其建筑结构型式可分为单层工业建筑和多层工业建筑。多层工业建筑的厂房绝大多数见于轻工、电子、仪表、通信、医药等行业，此类厂房楼层一般不是很高，其照明设计与常见的科研实验楼等相似，多采用荧光灯照明方案。机械加工、冶金、纺织等行业的生产厂房一般为单层工业建筑，并且根据生产的需要，更多的是多跨度单层工业厂房，即紧挨着平行布置的多跨度厂房，各跨跨度视需要可相同或不同。 　　单层厂房在满足一定建筑模数要求的基础上视工艺需要确定其建筑宽度(跨度)、长度 　　和高度。厂房的跨度B：一般为6、9、12、15、18、21、24、27、30、36m……。厂房的长度L：少则几十米，多则数百米。厂房的高度H：低的一般5～6m，高的可达30～40m，甚至更高。厂房的跨度和高度是厂房照明设计中考虑的主要因素。另外，根据工业生产连续性及工段间产品运输的需要，多数工业厂房内设有吊车，其起重量轻的可为3～5t，大的可达数百吨(目前机械行业单台吊车起重量**大可达800t)。因此，工厂照明通常采用装在屋架上的灯具来实现。 　　2.工业厂房的分类 　　根据产品生产特点，工业厂房大致可分为以下三种类型。 　　(1)一般性生产厂房：正常环境下生产的厂房。 　　(2)爆炸和火灾危险性生产厂房：正常生产或储存有爆炸和火灾危险物的厂房。 　　(3)处在恶劣环境下的生产厂房：多尘、潮湿、高温或有蒸汽、振动、烟雾、酸碱腐蚀性气体或物质、有辐射性物质的生产厂房。 　　根据上述的分类，应严格遵照生产条件的不同来进行工厂照明设计。

工厂照明设计的一般要求

　　工厂照明应遵循下列一般原则进行设计。 　　1.照明方式的选择 　　(1)对于照度要求较高，工作位置密度不大，单独采用一般照明不合理的场所宜采用混合照明。 　　(2)对作业的照度要求不高，或当受生产技术条件限制，不适合装设局部照明，或采用混合照明不合理时，宜单独采用一般照明。 　　(3)当某一工作区需要高于一般照明照度时可采用分区一般照明。 　　(4)当分区一般照明不能满足照度要求时应增设局部照明。 　　(5)在工作区内不应只装设局部照明。 　　2.照度标准 　　工厂照明设计的照度值应根据国家标准GB 50034--2004《建筑照明设计标准》的规定选取。该标准规定了十六大类工业建筑的一般照明的照度值。各类工厂更为具体的工作场所的照度标准还应按相关行业的规定。 　　3.照明质量 　　照明质量是衡量工厂照明设计优劣的标志。它主要包括以下内容： 　　(1)选用效率高和配光曲线合适的灯具。根据灯具在厂房房架上悬挂高度按室形指数尺，值选取不同配光的灯具。 　　当RI=0.5～0.8时，宜选用窄配光灯具； 　　当RI=0.8～1.65时，宜选用中配光灯具； 　　当RI=1.65～5时，宜选用宽配光灯具。 　　(2)选用色温适当和显色指数符合生产要求的照明光源。 　　(3)达到规定的照度均匀度：作业区域内一般照明照度均匀度不应小于0.7，作业区邻近周围的照度均匀度不应小于0.5。 　　(4)满足照明直接眩光限制的质量要求：统一眩光值(UGR)按GB 50034-2004之规定。即一般允许值为22，精细加工值为19。 　　(5)采取措施减小电压波动、电压闪变对照明的影响和防止频闪效应。 　　(6)照明装置应在允许的工作电压下工作，在采用金属卤化物灯和高压钠灯的场所应采用补偿电容器，以提高其功率因数。 　　4.工业照明光源选择 　　光源应根据生产工艺的特点和要求选择。照明光源宜采用无极灯（无极灯祥情请参照此词条）、三基色细管径直管荧光灯、金属卤化物灯或高压钠灯。光源点距地高度在4m及以下时宜选用无极灯和细管荧光灯；高度较高的厂房(6m以上)可采用无极灯和金属卤化物灯，无显色要求的可用高压钠灯。 　　工厂照明的下列场所适合使用无极灯： 　　1. 灯具要频繁开关、瞬时启动的场所； 　　2. 有行车作业，需要避免产生眩光的场所； 　　3. 用灯时间长，用电量大，需要节能、节电、省钱的场所； 　　4. 需要严格识别颜色的场所(如光谱分析室、化学实验室等)。 　　工厂照明的下列场所可使用白炽灯： 　　(1)对防止电磁干扰要求严格的场所。 　　(2)开关灯频繁的场所。 　　(3)照度要求不高，照明时间较短的场所。 　　(4)局部照明及临时使用照明的场所。 　　在需要严格识别颜色的场所(如光谱分析室、化学实验室等)宜采用高显色三基色荧光灯。 　　工厂照明的下列场所适合采用大功率火箭炮节能灯： 　　1) 灯具要频繁开关、瞬时启动的场所； 　　2) 厂房高度在10米以下，**好为4-8米； 　　3) 用电量大，需要节能、节电、省钱的场所； 　　4) 灯具使用寿命较长，一般为3-5年； 　　5)需要较逼真的场所(如精密机械、光谱分析室、化学实验室等)。 　　工厂照明的下列场所适合采用陶瓷金卤灯： 　　1) 厂房高度在10米以上； 　　2) 对光照要求比较高的场所； 　　3)用电量大，需要节能、节电、省钱的场所； 　　4)需要较逼真的场所(如精密机械、光谱分析室、化学实验室等)。 　　5.灯具选择 　　工厂照明用灯具应按环境条件、满足工作和生产条件来选择，并适当注意外形美观，安装方便和与建筑物的协调，以做到技术经济合理。 　　6.照度计算 　　厂房照明设计常用利用系数法进行照度计算。对某些特殊地点或特殊设备的水平面、垂直面或倾斜面上的某点，当需计算其照度值时可采用逐点法进行计算。 　　7.工厂照明线路的敷设方式 　　厂房照明支线一般采用绝缘导线沿(或跨)屋架用绝缘子(或瓷柱)明敷的方式。当大跨度厂房屋面结构采用网架型式时，除上述方式外，还可采用绝缘导线或电缆穿钢管沿网架敷设。爆炸和火灾危险性厂房的照明线路一般采用铜芯绝缘导线穿水煤气钢管明敷。在受化学性(酸、碱、盐雾)腐蚀物质影响的地方可采用穿硬塑料管敷设。根据具体情况，在有些场所也可采用线槽或**照明母线吊装敷设。

按环境象件选择灯具

　　在按环境条件选择灯具的型式时，需注意环境温度、湿度、振动、污秽、尘埃、腐蚀、有爆炸和火灾危险介质等情况。以下分三种环境条件来选择灯具。 　　一、一般性工业厂房的灯具选择 　　(1)在正常环境中(采暖或非采暖场所)一般采用开启式灯具。 　　(2)含有大量尘埃，但无爆炸和火灾危险的场所，选用与灰尘量值相适应的灯具。 　　多尘环境中灰尘的量值用在空气中的浓度(mg／m3)或沉降量[mg／(m2·d)]来衡量。 　　对于一般多尘环境，宜采用防尘型(IPSX级)灯具。对于多尘环境或存在导电性灰尘的一般多尘环境，宜采用尘密型(IP6X级)灯具。对导电纤维(如碳素纤维)环境应采用 IP65级灯具。对于经常需用水冲洗的灯具应选用不低于IP65级灯具。 　　无尘室是工厂内部需要严格控制环境条件的区域。照明的主要作用是使工作活动清晰可见，从而形成安全、舒适、有效的工作条件。 　　简介 　　照明系统不能干扰生产过程，也不能影响该区域清洁空气的流动。该系统必须易于维护。大面积的无尘室主要建立在半导体工业、电子工业、计算机工业和航空工业等领域。在医药、食品和饮料业也会使用到生物无尘室。 　　照明方案 　　在无尘室中出现错误，后果是极为严重的，因此就要求较高的照明等级。如果对光谱没有特殊要求的话，应当使用高显色性的中性白光。对于局部照明也应该有相同的要求，并要更好的避免眩光。 　　给定灰尘等级的照明系统主要取决于空气处理的要求。 　　荧光灯的高显色性可以很好的适用于这种应用。在光源较宽的色温范围中，可以很容易的选择所需的色温。 　　用于严格要求的无尘室的灯具：细线电缆 　　严格要求下的无尘室为了维持所需环境必须严格控制气流。因此任何气流的改变都是应该避免的。大面积的隐藏灯具或者表面布灯都应该予以避免。灯具必需尽可能的细，宽度小于悬顶支架之间的距离。 　　在这种照明中，使用带聚碳酸漫射屏的侏罗纪泪珠灯具系列。 　　在无尘室设计中采用更加直接、经济的方法是选择只有细线电缆架的侏罗纪简式 1*36W板条灯具。尽管标准的荧光灯可以作为一个眩光源，但是这可以通过在灯具内加反射器：ZLL来加以控制。以上这些可以提高约15%的照明效率。 　　中等灰尘度时无尘室的灯具：隐藏式灯具 　　在无尘室要求中等灰尘度（1000或者更高）时，可以使用隐藏式灯具。无论安装封闭式灯具还是开放式灯具，都应该保证空气通过滤光器而不通过灯具。 　　为了避免妨碍操作系统，设计简洁也是极为重要的。应当注意仔细的使用正确灯具以避免眩光，保证良好的照明效果。