工業(yè)廠房照明設(shè)計
近幾年，隨著我國工業(yè)生產(chǎn)的高速發(fā)展，工業(yè)廠房照明水平逐年提高，這有利于工作環(huán)境的改善，生產(chǎn)效率的提高以及產(chǎn)品質(zhì)量的保證。現(xiàn)在我們討論下工業(yè)廠房的照明設(shè)計。
1 工業(yè)廠房照明設(shè)計特點
首先，工業(yè)廠房照明設(shè)計一般只做普通照明，即分區(qū)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(chǎn)繼續(xù)和人員安全及疏散造成影響的，應(yīng)依據(jù)“GB 50016 - 2006 建筑設(shè)計防火規(guī)范”作應(yīng)急照明的設(shè)計。
一般工業(yè)廠房多為層高較高的單層建筑，層高一般在6m 以上，結(jié)合生產(chǎn)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(yè)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(yè)廠房照明電氣設(shè)備線路的安裝敷設(shè)也有其自身特點。例如:鋼結(jié)構(gòu)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(shè)，分支線路一般沿墻、柱、鋼屋架穿管敷設(shè)。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(yè)廠房照明設(shè)計的主要內(nèi)容
首先，依據(jù)“GB 50034 - 2004 建筑照明設(shè)計標準”的相關(guān)條款，結(jié)合廠房的性質(zhì)、大小、生產(chǎn)的火災(zāi)危險類別等確定廠房內(nèi)不同區(qū)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(jù)車間、工段或生產(chǎn)線工藝流程進行照明分區(qū)，合理設(shè)置照明配電箱，確定供電方式，敷設(shè)照明干線，確定照明配電系統(tǒng)，當然照明配電箱( 控制箱) 的設(shè)置要便于工作人員操作。
對于應(yīng)急照明的設(shè)計，應(yīng)依據(jù)“GB 50016 - 2006建筑設(shè)計防火規(guī)范”的相關(guān)條款，結(jié)合生產(chǎn)工藝要求，在廠房內(nèi)合理設(shè)置應(yīng)急照明，并且應(yīng)按防火分區(qū)設(shè)置單獨的應(yīng)急照明配電箱，其電源應(yīng)引自配電所或車間總照明配電箱。
3 工業(yè)廠房照明設(shè)計的程序
本文將結(jié)合工程實例談?wù)劰I(yè)廠房照明設(shè)計的程序。
3. 1 照明設(shè)計
廠房照明設(shè)計主要根據(jù)生產(chǎn)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(shù)法計算。
例:某機電類工業(yè)廠房，鋼結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)的火災(zāi)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(nèi)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(shè)計。
(1) 光源選擇
根據(jù)工藝對照明的要求，并依據(jù)“GB 50034 -2004 建筑照明設(shè)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(nèi)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(jié)合廠房照明的顯色指數(shù)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(shù)和維護系數(shù)
查《照明設(shè)計手冊》( 第二版) 表4 - 43 確定u =0. 76，依據(jù)《建筑照明設(shè)計標準》第4. 1. 6 條表4. 1. 6，K = 0. 7。
(4) 計算燈具數(shù)量，確定布燈方案平均照度取200 lx，計算燈具數(shù)量
根據(jù)廠房結(jié)構(gòu)，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(jù)《照明設(shè)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(jù)“GB 50034 - 2004 建筑照明設(shè)計標準”第6. 1. 7 條工業(yè)建筑照明功率密度值，現(xiàn)行功率密度值為8W/m2 ，目標功率密度值為7W/m2。因此滿足節(jié)能LPD 指標。
3. 2 照明電氣設(shè)計
廠房照明電氣設(shè)計主要包括照明配電箱的裝設(shè)位置，選擇照明線路的導(dǎo)線類型和截面，選擇照明線路的控制和保護裝置等內(nèi)容。
配電箱的裝設(shè)位置根據(jù)照明分區(qū)、接近負荷中心及便于操作和維護等的原則設(shè)置，考慮負荷發(fā)展的需要，可留1 ～ 2 條備用回路。根據(jù)本工程廠房特點及分區(qū)要求，廠房分為9 個照明分區(qū)。在廠房內(nèi)設(shè)置總照明配電箱，以放射式給9 個照明分區(qū)供電，分支照明控制箱分設(shè)在照明分區(qū)內(nèi)便于操作的位置。照明干線采用金屬橋架敷設(shè)至分配電箱，分支線路沿金屬橋架敷設(shè)后穿鋼管沿鋼梁敷設(shè)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(guān)保護根據(jù)回路的負荷計算確定。要注意統(tǒng)計照明設(shè)備的負荷功率時，除了光源本身的功率外，還要考慮鎮(zhèn)流器的類型。一般選用電子型或節(jié)能電感型，鎮(zhèn)流器的功率損耗應(yīng)計算在內(nèi)。大空間工業(yè)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(yīng)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(tǒng)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(guān)，以避免斷零故障燒毀設(shè)備。一般工業(yè)廠房總配電箱的進線總開關(guān)選用塑殼開關(guān)，不要采用微斷，因為有可能短路沖擊電流較大。