论文部分内容阅读
[摘要]本文作者根据工业厂房照明设计要求，结合工程实例对工业厂房照明设计的特点，设计内容，灯具和光源的选择等进行了分析。
[关键词]工业厂房照明设计灯具
中图分类号：V214.19 文献标识码：V 文章编号：1009―914X（2013）28―0364―01
一、引言
随着国民经济增长，工厂照明需求迅速增长，所以设计一个合理的工厂照明至关重要。合理的工厂照明是保证安全生产，提高生产效率的必要措施。照明设计不仅要满足视觉要求，作业性质和环境条件，使工作区或空间获得良好的视觉功效，还要合理选择灯具和光源，布置配电线路等达到节能的目的。
二、工厂照明设计的一般要求
工业厂房一般分为多层和单层厂房。多层厂房主要应用于医疗、电子、仪表等行业，此类厂房一般不是很高，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。单层厂房一般用于机械加工、冶金、纺织等行业，厂房的长度少则几十米，多则数百米；厂房的高度低的一般5~6m，高的可达30~40m，甚至更高。所以由于其结构高大，灯具悬挂高，照明空间大等特点决定了照明设计的一般要求：
1. 照明方式的选择
照明方式选择要合理，根据工作场所的照度要求，工作密度不同，生产技术条件等因素，采取合理的照明方式。照明方式包括一般照明，混合照明，一般分区照明，局部照明。
2. 照明质量
照明质量是衡量工厂照明设计优劣的标志。
a.根据室形指数的不同选用效率高和配光曲线合适的灯具。
b.选用色温适当和显色指数符合生产要求的照明光源。
c.达到均匀的照度均匀度：作业区域内一般照明照度军于都不应小于0.7，作业区邻近周围的照度均匀度不应小于0.5。并满足照明直接眩光限制的质量要求。
d.防止频闪效应，采用金属卤化物灯和高压钠灯的场所应采用补偿电容器，提高功率因素。
3. 光源与灯具的选择
根据工艺生产条件、环境条件等选择合理的光源和灯具。选用维修方便的光源，光源品种要尽可能的少，以减少维修工作量、节约运行成本。合理布置灯具，有效发挥灯具应有的作用。
4. 合理的配电网络
保证电源供电可靠性，以保证各种光源的正常工作。合理分配回路，尽量达到三相平衡，防止频闪效应。选择合理方便的控制方式，以便于照明系统的管理和维护。
三、工厂照明设计程序
以工程实例作为参考，进行照度计算。
例：一维修车间，钢结构，生产的火灾危险性为丁类。厂房长42米，宽15米，高9.9米，吊车顶部距地高度为8.4米。车间顶棚放射系数为0.8，墙壁反射系数为0.5，地板反射系数为0.3，进行照明计算。
a.照度标准的确定
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。根据国家标准5.3.1条表5.3.1.1和5.3.1.2的规定查的本厂房一般照明的照度值不低于300lx。
b.光源的選择
由于车间内吊车顶部高度为8.4米，所以考虑灯具安装高度为9米，根据显色性要求等综合考虑，选择光源400W高天棚金属卤化物灯。金属卤化物要选择节能型电子镇流器，功率因数达到90%以上。
c.计算室形指数，确定利用系数和维护系数
灯具地安装高度为9米，工作面高度为0.75米，灯具的计算高度h=9-0.75=8.25米。
RI= = =1.34
根据照明手册（第二版）表4-46确定利用系数U=0.75，根据GB 50034-2004 《建筑照明设计标准》第4.1.6条表4.1.6查得维护系数K=0.6
d.计算灯具数量，确定布灯方案
根据照明手册（第二版）式5-39
Eav= N= = =13.1，取14个。
厂房内柱距为6m，灯具按柱距间均匀布置，吊杆安装在房梁上。利用照明软件计算照明的照度值。见下图1。根据GB 50034-2004 《建筑照明设计标准》第4.1.5条表4.1.5查得当作业面照度为300lx时，作业面临近周围照度值为200lx，由下图可查得最小照度值不低于200lx。第4.2.1条 公共建筑的工作房间和工业建筑作业区域内的一般照明照度均匀度，不应小于0.7。由下图数据可计算得此车间的均匀度为0.72，满足要求。根据GB 50034-2004 《建筑照明设计标准》第6.1.7条表6.1.7查的功率密度值为12W/m2 。本厂房的功率密度值LPD= W/ m2
符合规范要求。
图1
e. 配电系统和控制回路
配电箱应放在靠近照明负荷中心便于安装检修的位置。根据节能和方便控制等综合考虑，每个回路两盏灯。根据照明手册第二版供配电系统电压质量规定：正常情况下，一般工作场所照明器的端电压偏差允许值为 。照明器的端电压不宜过高或过低，电压过高，会缩短光源寿命，电压低于额定值，会使光通量下降，照度降低。
计算末端电压偏差：
每个回路两盏灯，计算电流I= =3.64A，线路长度为43m.
根据《工业与民用配电设计手册》第三版表9-80得出 =3.294%
单相平衡负荷线路U%=2 =2 3.294% 0.043 3.64=1%
所以端电压损失小于最大允许值，满足要求。
四、结束语
工厂照明除本文讲的厂房内部的一般照明，还应设有应急照明。应急照明包括疏散照明和安全照明等，这方面国家规范和有关手册都有严格的标准和详细的介绍。对于照明系统设计，在以后的工作当中，要本着照明质量、节能安全等多方面条件考虑选择一个最优方案，设计一个合理的电气照明。
参考文献
[1] 北京照明学会照明设计专业委员会，照明设计手册第二版，北京，中国电力出版社，2006
[2] 中国建筑科学研究院等，建筑照明设计标准，北京，中国建筑工业出版社，2004
[3] 中国航空工业规划设计研究院等，工业与民用配电设计手册第三版，北京，中国电力出版社，2005
[关键词]工业厂房照明设计灯具
中图分类号：V214.19 文献标识码：V 文章编号：1009―914X（2013）28―0364―01
一、引言
随着国民经济增长，工厂照明需求迅速增长，所以设计一个合理的工厂照明至关重要。合理的工厂照明是保证安全生产，提高生产效率的必要措施。照明设计不仅要满足视觉要求，作业性质和环境条件，使工作区或空间获得良好的视觉功效，还要合理选择灯具和光源，布置配电线路等达到节能的目的。
二、工厂照明设计的一般要求
工业厂房一般分为多层和单层厂房。多层厂房主要应用于医疗、电子、仪表等行业，此类厂房一般不是很高，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。单层厂房一般用于机械加工、冶金、纺织等行业，厂房的长度少则几十米，多则数百米；厂房的高度低的一般5~6m，高的可达30~40m，甚至更高。所以由于其结构高大，灯具悬挂高，照明空间大等特点决定了照明设计的一般要求：
1. 照明方式的选择
照明方式选择要合理，根据工作场所的照度要求，工作密度不同，生产技术条件等因素，采取合理的照明方式。照明方式包括一般照明，混合照明，一般分区照明，局部照明。
2. 照明质量
照明质量是衡量工厂照明设计优劣的标志。
a.根据室形指数的不同选用效率高和配光曲线合适的灯具。
b.选用色温适当和显色指数符合生产要求的照明光源。
c.达到均匀的照度均匀度：作业区域内一般照明照度军于都不应小于0.7，作业区邻近周围的照度均匀度不应小于0.5。并满足照明直接眩光限制的质量要求。
d.防止频闪效应，采用金属卤化物灯和高压钠灯的场所应采用补偿电容器，提高功率因素。
3. 光源与灯具的选择
根据工艺生产条件、环境条件等选择合理的光源和灯具。选用维修方便的光源，光源品种要尽可能的少，以减少维修工作量、节约运行成本。合理布置灯具，有效发挥灯具应有的作用。
4. 合理的配电网络
保证电源供电可靠性，以保证各种光源的正常工作。合理分配回路，尽量达到三相平衡，防止频闪效应。选择合理方便的控制方式，以便于照明系统的管理和维护。
三、工厂照明设计程序
以工程实例作为参考，进行照度计算。
例：一维修车间，钢结构，生产的火灾危险性为丁类。厂房长42米，宽15米，高9.9米，吊车顶部距地高度为8.4米。车间顶棚放射系数为0.8，墙壁反射系数为0.5，地板反射系数为0.3，进行照明计算。
a.照度标准的确定
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。根据国家标准5.3.1条表5.3.1.1和5.3.1.2的规定查的本厂房一般照明的照度值不低于300lx。
b.光源的選择
由于车间内吊车顶部高度为8.4米，所以考虑灯具安装高度为9米，根据显色性要求等综合考虑，选择光源400W高天棚金属卤化物灯。金属卤化物要选择节能型电子镇流器，功率因数达到90%以上。
c.计算室形指数，确定利用系数和维护系数
灯具地安装高度为9米，工作面高度为0.75米，灯具的计算高度h=9-0.75=8.25米。
RI= = =1.34
根据照明手册（第二版）表4-46确定利用系数U=0.75，根据GB 50034-2004 《建筑照明设计标准》第4.1.6条表4.1.6查得维护系数K=0.6
d.计算灯具数量，确定布灯方案
根据照明手册（第二版）式5-39
Eav= N= = =13.1，取14个。
厂房内柱距为6m，灯具按柱距间均匀布置，吊杆安装在房梁上。利用照明软件计算照明的照度值。见下图1。根据GB 50034-2004 《建筑照明设计标准》第4.1.5条表4.1.5查得当作业面照度为300lx时，作业面临近周围照度值为200lx，由下图可查得最小照度值不低于200lx。第4.2.1条 公共建筑的工作房间和工业建筑作业区域内的一般照明照度均匀度，不应小于0.7。由下图数据可计算得此车间的均匀度为0.72，满足要求。根据GB 50034-2004 《建筑照明设计标准》第6.1.7条表6.1.7查的功率密度值为12W/m2 。本厂房的功率密度值LPD= W/ m2
符合规范要求。
图1
e. 配电系统和控制回路
配电箱应放在靠近照明负荷中心便于安装检修的位置。根据节能和方便控制等综合考虑，每个回路两盏灯。根据照明手册第二版供配电系统电压质量规定：正常情况下，一般工作场所照明器的端电压偏差允许值为 。照明器的端电压不宜过高或过低，电压过高，会缩短光源寿命，电压低于额定值，会使光通量下降，照度降低。
计算末端电压偏差：
每个回路两盏灯，计算电流I= =3.64A，线路长度为43m.
根据《工业与民用配电设计手册》第三版表9-80得出 =3.294%
单相平衡负荷线路U%=2 =2 3.294% 0.043 3.64=1%
所以端电压损失小于最大允许值，满足要求。
四、结束语
工厂照明除本文讲的厂房内部的一般照明，还应设有应急照明。应急照明包括疏散照明和安全照明等，这方面国家规范和有关手册都有严格的标准和详细的介绍。对于照明系统设计，在以后的工作当中，要本着照明质量、节能安全等多方面条件考虑选择一个最优方案，设计一个合理的电气照明。
参考文献
[1] 北京照明学会照明设计专业委员会，照明设计手册第二版，北京，中国电力出版社，2006
[2] 中国建筑科学研究院等，建筑照明设计标准，北京，中国建筑工业出版社，2004
[3] 中国航空工业规划设计研究院等，工业与民用配电设计手册第三版，北京，中国电力出版社，2005