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工业厂房照明设计方案分析

前言
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,这有利于改善工作环境,提高生产效率和产品质量。

工业厂房的照明设计主要依据“GB 50034- 2004 建筑照明设计标准”,并结合国家现行相关规范标准,通过科学、合理的设计方法实现工业厂房照明。

本文结合工程实际,将工业厂房照明的设计特点、设计内容与程序作一介绍。

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

”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
m
6
以上,结合生产要求,光源
~ 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,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
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
反射比ρw = 30% ,地板的反射比ρf = 20% ,请进行照明设计。

确定布灯方案,进270m ,宽为72m ,ρc = 50%,墙壁的
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

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。

4 结语
照明用电是企业最为基本的电力需求,我国每年消耗在照明上的用电大概在总用电量的 10% ~12% ,为了保护环境,节约能源,节能是设计师必须考虑与解决的问题,这是照明
的发展方向。

照明节能应积极地采用优质高效的照明光源及灯具, 在气体放电灯的配电线路或灯具内合理配置补偿电容,使灯具功率因数不小于 0. 9。

在气体放电灯具内配置电子镇流器或节能型电感镇流器,以节约能源。

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