工业厂房照明设计

     近几年,随着我国工业生产的高速发展,工业厂房照明水平逐年提高,这有利于工作环境的改善,生产效率的提高以及产品质量的保证。现在我们讨论下工业厂房的照明设计

  1 工业厂房照明设计特点
  首先,工业厂房照明设计一般只做普通照明,即分区一般照明,局部照明和工艺照明可由工艺要求确定。中断正常照明,对生产继续和人员安全及疏散造成影响的,应依据“GB 50016 – 2006 建筑设计防火规范”作应急照明的设计。
  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,结合生产要求,光源一般选择高压气体放电灯,如金属卤化物灯。灯具悬挂高度6 ~ 10m时,可采用250 ~ 400W 高压气体放电灯,10m 以上可采用250 ~ 1 000W高压气体放电灯,灯具类型选用深照型。多层厂房的层高一般在4m 左右,光源可选用直管荧光灯。工业厂房照明控制一般采用集中控制( 通过微断直接控制,或采用继电接触控制)。
  工业厂房照明电气设备线路的安装敷设也有其自身特点。例如:钢结构厂房配电箱一般安装在钢柱上或明装在墙上,配电线路尤其是配电干线一般走金属桥架( 线槽) 敷设,分支线路一般沿墙、柱、钢屋架穿管敷设。灯具一般安装在钢梁或檩条下,有行车时可距行车顶部0. 3m 以上吊装,这样便于对灯具的检修。
  2 工业厂房照明设计的主要内容
  首先,依据“GB 50034 – 2004 建筑照明设计标准”的相关条款,结合厂房的性质、大小、生产的火灾危险类别等确定厂房内不同区域的照度、照明光源、灯具类型、灯具布置及安装方式等。
  其次,根据车间、工段或生产线工艺流程进行照明分区,合理设置照明配电箱,确定供电方式,敷设照明干线,确定照明配电系统,当然照明配电箱( 控制箱) 的设置要便于工作人员操作。
  对于应急照明的设计,应依据“GB 50016 – 2006建筑设计防火规范”的相关条款,结合生产工艺要求,在厂房内合理设置应急照明,并且应按防火分区设置单独的应急照明配电箱,其电源应引自配电所或车间总照明配电箱。
  3 工业厂房照明设计的程序
  本文将结合工程实例谈谈工业厂房照明设计的程序。
  3. 1 照明设计
  厂房照明设计主要根据生产要求及照度标准,选择照明光源和灯具,确定布灯方案,进行照度计算,一般照度采用利用系数法计算。
  例:某机电类工业厂房,钢结构,生产的火灾危险性为丁类。厂房长为270m,宽为72m,纵向柱距8m,横向柱距9m,屋架下弦高12. 7m。车间内顶棚的反射比ρc = 50% ,墙壁的反射比ρw = 30% ,地板的反射比ρf = 20% ,请进行照明设计。
  (1) 光源选择
  根据工艺对照明的要求,并依据“GB 50034 -2004 建筑照明设计标准”第5. 3. 1 条表5. 3. 1. 2,该厂房为一般焊接、锻工厂房,厂房一般照度定为200lx。厂房内行车顶部的高度为11. 4m,综合考虑灯具安装高度定为12m,安装高度在10m 以上,再结合厂房照明的显色指数要求Ra = 20 ~ 60,试选400W 金属卤化物灯。
  (2) 计算室空间比RCR


  
  (3) 确定灯具的利用系数和维护系数
  查《照明设计手册》( 第二版) 表4 – 43 确定u =0. 76,依据《建筑照明设计标准》第4. 1. 6 条表4. 1. 6,K = 0. 7。
  (4) 计算灯具数量,确定布灯方案平均照度取200 lx,计算灯具数量

根据厂房结构,灯具沿横向9m 柱距的大梁安装,共29 路,纵向分3 跨,每跨24m,故选用(3 × 29)× 3 = 261 个灯具。
  (5) 校验最大允许距高比
  纵向为8 /11. 25 = 0. 71; 横向为9 /11. 25 = 0. 8,根据《照明设计手册》( 第二版) 表4 – 43,该值满足灯具最大允许距高比要求,故照明均匀度满足要求。
  (6) 计算实际照度值

  (7) LPD 值的校验
  实际功率密度LPD = 261 × ( 400 + 32 ) / ( 270 ×72) = 5. 8(W/m2 ) ,根据“GB 50034 – 2004 建筑照明设计标准”第6. 1. 7 条工业建筑照明功率密度值,现行功率密度值为8W/m2 ,目标功率密度值为7W/m2。因此满足节能LPD 指标。
  3. 2 照明电气设计
  厂房照明电气设计主要包括照明配电箱的装设位置,选择照明线路的导线类型和截面,选择照明线路的控制和保护装置等内容。
  配电箱的装设位置根据照明分区、接近负荷中心及便于操作和维护等的原则设置,考虑负荷发展的需要,可留1 ~ 2 条备用回路。根据本工程厂房特点及分区要求,厂房分为9 个照明分区。在厂房内设置总照明配电箱,以放射式给9 个照明分区供电,分支照明控制箱分设在照明分区内便于操作的位置。照明干线采用金属桥架敷设至分配电箱,分支线路沿金属桥架敷设后穿钢管沿钢梁敷设至灯具。照明线路的控制采用微断直接控制。
  照明线路的选择和相关保护根据回路的负荷计算确定。要注意统计照明设备的负荷功率时,除了光源本身的功率外,还要考虑镇流器的类型。一般选用电子型或节能电感型,镇流器的功率损耗应计算在内。大空间工业厂房照明一般选用高强气体放电灯,三相配电,每一相分支回路的电流不宜超过30A,并应按启动和再启动特性选择保护电器和验算线路的电压损失值。例如:本工程厂房照明用高压气体放电灯( 金属卤化物灯) ,金属卤化物灯从开启到正常工作的启动阶段,有1 ~ 2min 电流会上升到正常工作电流的2 倍,因此确定微断的整定电流时要避开这个电流值。三相照明配电系统中,分配相序时尽量三相保持平衡,三相断路器一般选用三极开关,以避免断零故障烧毁设备。一般工业厂房总配电箱的进线总开关选用塑壳开关,不要采用微断,因为有可能短路冲击电流较大。

 

菜单