
工業廠房照明設計
近幾年,隨著我國工業生產的高速發展,工業廠房照明水平逐年提高,這有利于工作環境的改善,生產效率的提高以及產品質量的保證,F在我們討論下工業廠房的照明設計。
1 工業廠房照明設計特點
首先,工業廠房照明設計一般只做普通照明,即分區一般照明,局部照明和工藝照明可由工藝要求確定。中斷正常照明,對生產繼續和人員安全及疏散造成影響的,應依據“GB 50016 - 2006 建筑設計防火規范”作應急照明的設計。
一般工業廠房多為層高較高的單層建筑,層高一般在6m 以上,結合生產要求,光源一般選擇高壓氣體放電燈,如金屬鹵化物燈。燈具懸掛高度6 ~ 10m時,可采用250 ~ 400W 高壓氣體放電燈,10m 以上可采用250 ~ 1 000W高壓氣體放電燈,燈具類型選用深照型。多層廠房的層高一般在4m 左右,光源可選用直管熒光燈。工業廠房照明控制一般采用集中控制( 通過微斷直接控制,或采用繼電接觸控制)。
工業廠房照明電氣設備線路的安裝敷設也有其自身特點。例如:鋼結構廠房配電箱一般安裝在鋼柱上或明裝在墻上,配電線路尤其是配電干線一般走金屬橋架( 線槽) 敷設,分支線路一般沿墻、柱、鋼屋架穿管敷設。燈具一般安裝在鋼梁或檁條下,有行車時可距行車頂部0. 3m 以上吊裝,這樣便于對燈具的檢修。
2 工業廠房照明設計的主要內容
首先,依據“GB 50034 - 2004 建筑照明設計標準”的相關條款,結合廠房的性質、大小、生產的火災危險類別等確定廠房內不同區域的照度、照明光源、燈具類型、燈具布置及安裝方式等。
其次,根據車間、工段或生產線工藝流程進行照明分區,合理設置照明配電箱,確定供電方式,敷設照明干線,確定照明配電系統,當然照明配電箱( 控制箱) 的設置要便于工作人員操作。
對于應急照明的設計,應依據“GB 50016 - 2006建筑設計防火規范”的相關條款,結合生產工藝要求,在廠房內合理設置應急照明,并且應按防火分區設置單獨的應急照明配電箱,其電源應引自配電所或車間總照明配電箱。
3 工業廠房照明設計的程序
本文將結合工程實例談談工業廠房照明設計的程序。
3. 1 照明設計
廠房照明設計主要根據生產要求及照度標準,選擇照明光源和燈具,確定布燈方案,進行照度計算,一般照度采用利用系數法計算。
例:某機電類工業廠房,鋼結構,生產的火災危險性為丁類。廠房長為270m,寬為72m,縱向柱距8m,橫向柱距9m,屋架下弦高12. 7m。車間內頂棚的反射比ρc = 50% ,墻壁的反射比ρw = 30% ,地板的反射比ρf = 20% ,請進行照明設計。
(1) 光源選擇
根據工藝對照明的要求,并依據“GB 50034 -2004 建筑照明設計標準”第5. 3. 1 條表5. 3. 1. 2,該廠房為一般焊接、鍛工廠房,廠房一般照度定為200lx。廠房內行車頂部的高度為11. 4m,綜合考慮燈具安裝高度定為12m,安裝高度在10m 以上,再結合廠房照明的顯色指數要求Ra = 20 ~ 60,試選400W 金屬鹵化物燈。
(2) 計算室空間比RCR
(3) 確定燈具的利用系數和維護系數
查《照明設計手冊》( 第二版) 表4 - 43 確定u =0. 76,依據《建筑照明設計標準》第4. 1. 6 條表4. 1. 6,K = 0. 7。
(4) 計算燈具數量,確定布燈方案平均照度取200 lx,計算燈具數量
根據廠房結構,燈具沿橫向9m 柱距的大梁安裝,共29 路,縱向分3 跨,每跨24m,故選用(3 × 29)× 3 = 261 個燈具。
(5) 校驗最大允許距高比
縱向為8 /11. 25 = 0. 71; 橫向為9 /11. 25 = 0. 8,根據《照明設計手冊》( 第二版) 表4 - 43,該值滿足燈具最大允許距高比要求,故照明均勻度滿足要求。
(6) 計算實際照度值
(7) LPD 值的校驗
實際功率密度LPD = 261 × ( 400 + 32 ) / ( 270 ×72) = 5. 8(W/m2 ) ,根據“GB 50034 - 2004 建筑照明設計標準”第6. 1. 7 條工業建筑照明功率密度值,現行功率密度值為8W/m2 ,目標功率密度值為7W/m2。因此滿足節能LPD 指標。
3. 2 照明電氣設計
廠房照明電氣設計主要包括照明配電箱的裝設位置,選擇照明線路的導線類型和截面,選擇照明線路的控制和保護裝置等內容。
配電箱的裝設位置根據照明分區、接近負荷中心及便于操作和維護等的原則設置,考慮負荷發展的需要,可留1 ~ 2 條備用回路。根據本工程廠房特點及分區要求,廠房分為9 個照明分區。在廠房內設置總照明配電箱,以放射式給9 個照明分區供電,分支照明控制箱分設在照明分區內便于操作的位置。照明干線采用金屬橋架敷設至分配電箱,分支線路沿金屬橋架敷設后穿鋼管沿鋼梁敷設至燈具。照明線路的控制采用微斷直接控制。
照明線路的選擇和相關保護根據回路的負荷計算確定。要注意統計照明設備的負荷功率時,除了光源本身的功率外,還要考慮鎮流器的類型。一般選用電子型或節能電感型,鎮流器的功率損耗應計算在內。大空間工業廠房照明一般選用高強氣體放電燈,三相配電,每一相分支回路的電流不宜超過30A,并應按啟動和再啟動特性選擇保護電器和驗算線路的電壓損失值。例如:本工程廠房照明用高壓氣體放電燈( 金屬鹵化物燈) ,金屬鹵化物燈從開啟到正常工作的啟動階段,有1 ~ 2min 電流會上升到正常工作電流的2 倍,因此確定微斷的整定電流時要避開這個電流值。三相照明配電系統中,分配相序時盡量三相保持平衡,三相斷路器一般選用三極開關,以避免斷零故障燒毀設備。一般工業廠房總配電箱的進線總開關選用塑殼開關,不要采用微斷,因為有可能短路沖擊電流較大。