浅谈工业厂房照明设计

浅谈工业厂房照明设计

1 概述

近年来，随着我国工业生产水平的不断发展，工业照明的标准不断提高，尤其在2014年以后，新出版的国标绿色建筑评价标准中对节能提出了更高的要求，应优先选用高效率灯具，最大程度的利用能源。

工业厂房按结构可分为单层工业建筑和多层工业建筑。一般工业厂房多为层高较高的单层建筑，层高一般在6m以上。在照明设计中要考虑工业厂房的规模、性质、危险类别等，以便确定厂房内不同区域的照度、光源、灯具类型以及安装方式[1]。

本文主要结合某垃圾处理厂的转运车间照明设计简要分析工业厂房的照明设计过程。

该厂房属于丁类三级防火建筑，建筑层数二层，建筑首层占地面积约为1344.62m2，总建筑面积2300m2，建筑高度14.85m。厂房为钢排架结构体系。主要为污泥脱水间、除尘除臭间、变配电室和休息室等。

2 工业厂房照明设计原则

生产安全：工业厂房照明最重要的功能是保障生产安全、提高生产效率，提升产品合格率。照明设计除需要保证正常照明的配置安全、合理、可靠性高外，还需要设置应急照明，对于应急照明的设计，应依据《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）的相关条文，配备单独的应急照明箱。

保障员工健康：充分考虑员工心理感受，避免眩光、减少光污染。避免员工在工作中产生消极不愉快的心理，影响其身心健康及工作效率。

节能经济：工业厂房由于安装多种工艺设备，能源消耗量很大，在照明设计时，优先选用高效率灯具，在条件允许的情况下利用自然光。根据不同的作业环境以及不同的照度要求分别采用分散、集中、手动、自动等方式，争取做到最经济合理的照明设计。

3 工业厂房照明的方式及种类

根据《建筑照明设计标准》GB50034-2013，按照工业厂房的规模、性质、危险类别以及工艺要求等确定工业厂房的照明方式及种类。

3.1 按照照明方式划分主要有一般照明、分区一般照明、局部照明、重点照明以及混合照明。

3.2 按照照明种类划分主要有正常照明、应急照明、值班照明、警卫照明以及障碍照明。

在选择照明方式和种类时要按照实际情况分析，以达到合理的照明设计要求。

4 工业厂房照度标准

工业厂房的照明设计应依据现行照明标准《建筑照明设计标准》GB50034-2013的规定，不仅应满足规范对照度值的规定，还应满足国家规定的节能标准。

考虑到照明设计时布灯的需要和光源功率及光通量的变化不是连续的这一实际情况，规定了设计照度值与照度标准值比较，可有±10%的偏差。此偏差只适用于装10个灯具以上的照明场所；当小于10个灯具时，允许适当超过此偏差。

某垃圾处理厂转运车间厂房主要房间或场所的设计照度及照明功率密度控制如下表：

4 光源

目前市场上光源种类繁多、用途各异。光源的选择对照明质量起了决定作用，在选择光源标准上主要遵循高发光效率、高寿命和高显色性的原则。主要光源技术特性见表2所示。

由上表可知，三基色荧光灯、金属卤化物灯等光源符合低能耗、长寿命、高光效的要求。对于多层工业厂房，楼层高度一般在4米左右，其照明光源可选用三基色荧光灯等；对于单层工业厂房，层高在6米以上，其照明光源一般选择金属卤化物灯或者高压钠灯，但高压钠灯较金属卤化物灯显色性略有不足，一般用于辨色度不高的场所，如成品库、材料库等。

某垃圾处理厂转运车间污泥脱水车间厂房跨高14.85m；其余部分高7.2m。根据厂房具体情况，选用使用寿命长、安全可靠、维护简单方便的光源，光源种类尽量少，以减少光源维护的工作量、节约运行费用。污泥脱水间以及除尘除臭间以金属卤素灯为主要光源，光源显色指数Ra≥80，色温3000K～4000K。其中污泥脱水车间高度相对较高，选用150W金属卤素灯，其单灯光通量不低于13500Lm；其余主厂房部分70W金属卤素灯，其单灯光通量不低于6300Lm；配电室、休息室等处照明光源以T8直管三基色荧光灯为主，光源显色指数不低于80，色温3000K～4000K。走廊、卫生间等处采用紧凑型荧光灯。应急照明应选用能快速点燃的光源。

5 灯具

根据国际照明委员会（CIE）的建议，按光通量在上下空间分布的比例，

照明灯具分类分为五种：直接型、半直接型、全漫射型、半间接型和间接型。

灯具选择要结合厂房的使用环境和使用方法，在满足眩光限制和配光要求条件下，选用效率高且安装维护方便的灯具。既要经济合理又要达到必要的建筑美观。同时，还要注意不同场所的防护要求，比如防腐、防震动、防爆、洁净等。

针对工业厂房照明设计时要按照室形条件和视觉要求，选择合理的配光。合理选择灯具配光有利于提高光的利用系数和照度均匀度，可参照下表：

某垃圾处理厂转运车间厂房在选用灯具时要分区域考虑。高大空间选用工厂灯；有吊顶场所采用嵌入式荧光灯具；楼梯间选用LED灯、洗手间等场所选用嵌入式筒灯；配电室等无吊顶场所灯具采用吸顶式控照式荧光灯具；疏散指示灯、出口标志灯均采用自带蓄电池的灯具；其中潮湿环境采用防水灯具及防水照明开关。

考虑到节能要求，荧光灯均采用高品质节能型T8直管三基色荧光灯，配高功率因数的电子镇流器，功率因数COSΦ≥0.95；大功率气体放电灯配节能型电感镇流器，带电容器补偿，功率因数COSΦ≥0.9。设备机房、卫生间等处的点光源采用高品质紧凑型荧光灯，功率因数COSΦ≥0.9。

优先选用高效率灯具。格栅荧光灯灯具效率不低于60%，开敞式灯具效率不低于75%。

污泥脱水间厂房灯具具体设计过程如下：

该厂房高14.85m，长24m，宽30m，灯具吊装高度10m，工作面高度0.75m，灯具的计算高度H=21-0.75=20.25m

（1）RCR=5×H（L+W）/LW=3.75

RI=LW/H（L+W）=1.33

经计算及查表，该区域选择中配光的灯具。

（2）光源选用150W金属卤素灯，其单灯光通量不低于13500Lm，灯具的利用系数和维护系数分别取u=0.6、k=0.7。平均照度取200lx，计算灯具数量

N=E×A/φuk=25个

（3）考虑到灯具均布以及厂房实际安装情况，选用24个金属卤素灯。计算实际照度值

E=nφuk/ A=189x 设计照度值与照度标准值在±10%的偏差内，符合规范要求。