照明方案设计.ppt

三、灯具的选用
危险区域照明要求
❖ 精炼厂和油罐厂的厂房布局都有极其复杂，既有主要的 灯光障碍物，又有不同高度水平的工作面。
❖ 高处的泛光灯安装于危险区域范围之外的若干位置，可 为安全走动和一些计件工作提供照明。
❖ 在这套系统还不能提供足够照度的许多其他地方，需要 安装一些分散的局部照明灯具，如楼梯、过道、阀门及计 量区域。
三、灯具的选用
（1） 照度的均匀度
最小照度与平均照度之比不低于0.7。 ❖ 平均照度简单估算：
平均照度 = 所有灯具的流明数 × 85% ÷ 总照明面积 ❖ 最低照度一般是没法计算的，通常是通过设计时掌握正
确 的距高比来控制。
（2） 灯具选择
在工厂照明中，采用什么样的灯具，也是由使用的环境 来 决定的。
一、照明设计标准的应用 ❖ 50034应用的范围比较广
一、照明设计标准的应用
❖50034总 则
❖ 为了在建筑照明设计中，贯彻国家的法律、法规 和技术经济政策，符合建筑功能，有利于生产、 工作、学习、生活和身心健康，做到技术先进、 经济合理、使用安全、维护管理方便，实施绿色 照明，制订本标准。
❖ 本标准适用于新建、改建和扩建的居住、公共和 工业建筑的照明设计。
❖ 灯具安装高度在4-7m之间，可采用悬挂式反射 型小功率金卤灯灯具，使其离地面约4m。
❖ 灯具安装高度在6m以上，可选用HID（高强度 气体放电灯）灯具，由于功率和光通量大，灯具 数量可以减少，使安装、运转、维护更为经济。
四、工业照明
照明设计方案
根据以上的几条因素，确定如下的选灯和布灯方案： a、 选用显色指数高的金卤灯做光源（显色指数达到8085）； b、 电架库层高为7-9.5米，不适合选用荧光灯具，较适 宜选用金卤灯高棚灯具，亮度高，投射范围大，而且环境 温度对灯具没有影响； C、 根据电架库的工作性质，其室内的平均照度应达到 300lx，但实测现有照明系统环境照度只有112-176lx。故 将原有250W高压汞灯改造成400W金卤灯，从其电网负荷和 经济性考虑，灯具可以减少一半；
❖ 应该仔细选择这些灯具的位置以免从不同水平方向观察 时发生眩光。大部分局部照明设备有隔框或井形玻璃框， 使用高压或低压气体放电灯，且需与该地区的作业和材料 的危险等级相适应。
四、工业照明
工厂（车间）照明是目前我们市场中遇到的 最多的情况，在作咨询服务的过程中，要先对必 要的因素作了解，然后再作设计考虑。
三、灯具的选用
❖ 如果室内的环境温度过低，如在冷冻食品加工厂和冷库中， 不宜采用荧光灯。因为在低温时荧光灯不仅启动困难，而 且光输出也要降低很多。这时可采用高强度放电灯进行照 明，个别地方也可采用白炽灯。在那些环境温度很高的工 作场所，如炼钢厂、铸造车间，采用气体放电灯时一定要 保证其镇流器的工作温度不超过其最高允许温度。因此， 必须选择合适的气体放电光源和灯具。
四、工业照明
d、 根据电架库的Βιβλιοθήκη Baidu作性质，照明系统分为三部分
组成，顶部一般照明，侧壁补充照明，地面移动 照明，灯具的分布如下图所示： e、 根据以上确定的一些原则，然后用平均照度 法进行照明设计，通过逐点计算法评估眩光，此 过程比较繁杂，此处暂时略过。
★备用照明
作为应急照明的一部分，用于确保正常活动继续进行的照明。
★值班照明
非工作时间，为值班所设置的照明。
★警卫照明
用于警戒而安装的照明。
★障碍照明
在可能危及航行安全的建筑物或构筑物上安装的标志灯。
二、光电源性能比较
❖ 常见电光源介绍 ❖ 发展简史 ❖ 1879年10月21日美国伟大的科学家爱迪生研制成功
❖ 工作特性 ❖ 光效 ❖ 直管型荧光灯 ❖ 不同功率的荧光灯工作频率不同时， ❖ 电极损耗相差很大。高频时能产生更多的紫外线去激发荧光灯，使
灯的光效提高。 ❖ 荧光灯的光效除由采用的荧光粉所决定外，还与另外两个因素，即
环境温度和电源频率有密切的关系。 ❖ 当环境温度在25℃左右时，荧光灯的光输出最大，高于或低于最佳
❖ 如果在任意给定的工作位置上最小照度与平均 照度的比值在0.8以上，则其照度均匀度已足够。
❖ 应使用荧光灯或高强度放电灯作为一般照明光 源。究竟是采用前者或后者，主要根据安装高度 来决定。
四、工业照明
❖ 灯具安装高度在2.5-4m之间，可采用荧光灯具， 与窗户或视线方向平行，而与成排的工作台和机 器垂直。既可以避免在视觉作业面上产生讨厌的 阴影，又可以减少光倍反射进入工作者眼睛的机 会。
❖ 如果车间内湿度较大，就需要采用防水性能好的灯具； 而在多灰尘的厂房内，则必须采用防尘的灯具。在这些情 况下，都要对采用的灯具的IP等级进行慎重的选择。选用 灯具时，还要考虑安全防护的要求。例如，对于人能触及 的灯具，应当有很好的防触电保护性能。而对易燃和易爆 场所，则应采用防爆型的灯具。
❖ 从节能的角度出发，一般在同样的照度值下，荧光灯和 气体放电灯较白炽灯要节能。
– 色温和显色性
❖ 普通白炽灯，色温较低，约2800 K，有很好的 色温。白炽灯的辐射覆盖了整个可见光区，在人 造光源中它的显色性是首屈一指的，一般显色指 数Ra=100。
二、光电源性能比较
❖ 荧光灯主要部件 ❖ 管状荧光灯的主要部件有泡壳、荧光粉 ❖ 涂层、电极、填充气体和灯头等
二、光电源性能比较
★ 混合照明
由一般照明与局部照明组成的照明。
★ 正常照明
在正常情况下使用的室内外照明。
★ 应急照明
因正常照明的电源失效而启用的照明。应急照明包括疏散照明、安 全照明、备用照明。
一、照明设计标准的应用
★ 疏散照明
作为应急照明的一部分，用于确保疏散通道被有效地辨认和使用的照 明。
★安全照明
作为应急照明的一部分，用于确保处于潜在危险之中的人员安全的照 明。
第一只可供实用的白炽灯泡。1959年GE公司研制成具 有体积小、寿命长、发光效率（光效）高、光色好、光 输出稳定等优点的石英卤钨灯。 ❖ 1906年研制成供医疗和研究用的高压汞灯，1930年 发展到应用于照明方面，60年代各种金属卤化物灯的 研制成功，高强度气体放电灯的显色性、发光效率又提 高到新水平，高压钠灯虽然显色性差，但是发光效率可 达到120 lm/W。 ❖ 荧光灯自1938年问世后，由于它具有发光效率高、亮 度均匀柔和、热辐射小、寿命长、可以制成各种光色等 优点，获得迅速发展，得到广泛应用。70年代铝酸盐 体系三基色荧光粉的发展，为荧光灯小型化奠定了基础， 从而开发了各种各样的紧凑型荧光灯。
二、光电源性能比较
❖ LED（发光二极管）特点： ❖ （1）．色彩丰富：全彩色显示 ❖ （2）．响应时间快：白炽灯的响应时间为毫秒级，LED
灯的响应时间为纳秒级。
❖ （3）．高节能：超低功耗，电光功率达90%以上，比 传统光源节能80%以上。 （4）．长寿命：LED光源无灯丝、工作电压低，使用寿 命可达5万到10万小时。 （5）．利环保：生产中无有害元素、使用中不发出有害 物质、无辐射。
四、工业照明
❖ 工厂的使用环境：湿度如何？是否多粉尘？从而 决定灯具的IP等级； 应该准备好笔记本，将了解的情况记录下来， 或者在去客户之前准备一个情况调查表，将要了 解内容全部列上，以免漏掉内容 。
四、工业照明
2、 工厂的照明系统
1）、工厂照明系统的组成：一个完整的工厂照明 系统由一般照明、区域化照明、局部照明、特殊 作业照明混合组成。 2）、一般照明：用来在所考虑区域的工作面上产 生比较均匀的照度。 a、 一般照明的原则
二、光电源性能比较
❖ 金卤灯有欧标、美标之分，要求配用相对应的欧、 美标镇流器。
❖ 主要部件 ❖ 金卤灯主要由电弧管，外泡 ❖ 壳，灯头，填充气体组成
二、光电源性能比较
❖ 工作特性 ❖ 金卤灯采用镇流器启动，灯在熄灭后由于灯内气
压太高不能立即再启动，要等5～20 min后才 能再启动。
❖ 与高压汞灯相比，金卤灯在电源电压上下波动大 于10%时就会造成灯颜色的变化，灯泡必须工 作在规定的功率范围内，灯才能达到要求。金卤 灯的颜色特性在很大程度上取决于电弧管的冷端 温度和灯的工作位置。
❖ （6）．LED的缺点是价格高，功率小。 ❖ 由以上的特点可以看出，LED必将成为领导照明世界里
第四代新型光源。
二、光电源性能比较
▪ 功率因数 ❖ 功率因数是指有功功率与视在功率的比值。输入
功率因数是一个重要指标。提高此项指标不仅可 以降低线路损耗、节约电能、消除火灾隐患，还 可以减少对市电的谐波污染，提高市电的供电质 量，获得较大的经济效益及社会效益，最理想的 输入功率因数是1。
三、灯具的选用
在工厂照明中，采用什么样的灯具，也是由 使用的环境来决定的。
如果车间内湿度较大，就需要采用防水性能 好的灯具；而在多灰尘的厂房内，则必须采用防 尘的灯具。在这些情况下，都要对采用的灯具的 IP等级进行慎重的选择。
选用灯具时，还要考虑安全防护的要求。例 如，对于人能触及的灯具，应当有很好的防触电 保护性能。而对易燃和易爆气体场所，则应采用 防爆型的灯具。
1、 进行工厂照明设计需了解的一般因素
咨询工作开始时，一定要通过各种方式了解一 些相关的情况和数据，可以询问客户（经办人、 负责照明管理的工程师、电工、车间主任、班组 长），也可以现场勘察记录。一般说来，必须了 解如下方面的因素：
四、工业照明
❖ 工作环境的性质：是机加工车间？电子装配车间？ 还是冲压车间？以确定选择何种光色的光源（冷 色/暖色），从而有利于提高工作效率；
温度15～35℃时，光输出也随之减少。 ❖ 电源频率在高频（≥10 kHz）工作时光效增加10%左右。 ❖ 颜色 ❖ 一般照明用的荧光灯有暧白色、白色、冷白色和日光色。 ❖ 光输出维持特性 ❖ 荧光灯在点燃8000 h后，灯的光通量将下降到初始值的70%～
80%，灯管管壁（尤其是灯管端）发黑，影响光输出。
二、光电源性能比较
❖ 电光源按其发光物质来划分可分为固体发光光源 和气体放电发光光源两大类：
二、光电源性能比较
二、光电源性能比较
❖ 白炽灯是根据热辐射原理制成的，主要是由灯丝、 泡壳和灯头组成。
二、光电源性能比较
白炽灯工作特性：
– 发光效率
❖ 工作在钨的熔点（3653K）的白炽灯，理论上 的光效可达到53 lm/W。由于它的大部分能量 都变成红外辐射，以现今额定寿命为1000小时 的普通白炽灯为例，其光效为8～21.5 lm/W。 在灯启动的瞬间灯的电流很大。当使用大批量白 炽灯时，灯要分批启动。
❖ 对显色性的要求：根据工作场所的性质是否对物 体的颜色识别有较高的要求，是否需要识别机械 设备和加工部件的颜色，光源的显色性会影响工 作的效率，会影响操作工的心理，例如在装配车 间安装显色指数太低的高压汞灯会使现场气氛比 较冷清。此时就应该选用显色指数较高的光源。
❖ 工厂的温度环境：例如低温的冷库不宜选用荧光 灯，因为不易启动，炼钢厂一定要保证镇流器的 工作温度不超过其最高允许温度；
照明方案设计
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❖目录
❖ 一、照明设计标准的应用 ❖ 二、光电源性能比较 ❖ 三、灯具的选用 ❖ 四、工业照明 ❖ 五、照明系统的经济分析方法
一、照明设计标准的应用
❖对于照明设计标准，一般都是参考GB 50034 ❖ 对各个行业自己的特殊要求，可以参考各个行业
的标准，比如：体育场馆的153 标准等等。
❖ 建筑照明设计除应遵守本标准外，尚应符合国家 现行有关强制性标准和规范的规定。
一、照明设计标准的应用
★一般照明
❖ 为照亮整个场所而设置的均匀照明。
★分区一般照明
❖ 对某一特定区域，如进行工作的地点，设计成不同的照度来照亮该 区域的一般照明。
★ 局部照明
❖ 特定视觉工作用的、为照亮某个局部而设置的照明。
三、灯具的选用
1． 工厂照明要求
工厂照明涉及的场所和作业的范围很广，既有在小型 车间进行的精细加工，又有在高大厂房中的重工业生产， 还有在易燃易爆等危险场所的作业活动，照明工作者必须 根据不同的场所和作业性质，进行相应的设计，为工作人 员提供安全、舒适、方便、经济的照明，以最大限度地减 少甚至杜绝事故，提高劳动生产率，并有效保护工作人员 的健康。 （1） 照度值 总体照度值（也称为照度水平）是工厂照明中的最基本 的要求。 表2中列出了部分工作场所的要求照度在相关的国家标准 中的规定。