工业厂房照明节能设计的方法及照明设计节能性分析

【摘要】改革开放以后，我国的工业生产水平有了极大的进步，因此对工作环境、生产效率以及产品质量均比以前有了更高的要求，因此工业厂房的照明设计也需与时俱进。另一方面，我国是个缺电大国，若能合理的减少用电损耗，可以使发电用电过程中的任意环节的设备容量减少，降低了生产成本，使用户支出减少，并减少了国家的配电压力；而如何能合理的省电，又促进了工业设备技术发展以及企业运行管理水平的提高。本文主要就工业厂房照明的节能设计方法及照明设计工艺节能型展开讨论与分析。

【关键词】工业厂房；照明设计；照明节能设计；照明节能分析

前言

随着我国工业生产的技术革新，工业厂房的工艺生产要求也比以前更加复杂多样化。其中照明质量以及照明节能方面的要求是非常高的。我国作为一个工业发展迅速的国家，电力资源一度紧张，在用电高峰期，拉闸限电的情况时有发生。为了避免拉闸限电的情况发生，就应该从每一个用电环节中采取有效合理的节能措施，其中照明节能是整个用电系统节能中的一个重要组成部分。

一、工业厂房供配电设计分类简介

工业厂房的供配电设计大致分为以下几类：1）配电系统：包括车间公用设备配电、车间工艺设备配电、车间及厂区内配、变电所的供电系统设计。2）消防系统：主要是厂区内办公楼、食堂等辅助建筑以及一些有特殊要求的车间、单体建筑的火灾自动报警系统设计。3）防雷接地系统：厂区内建筑的等电位连接及防雷接闪设计。4）照明系统：工业厂房的照明系统包括了厂房车间内的照明设计、厂房辅房的照明设计、厂房内疏散应急照明系统设计以及厂区内道路等区域的照明设计，本文将着重介绍照明系统的设计方法及节能型分析。

二、厂房照明节能设计分析

由于工业类厂房内的设备高度一般都比较高或者分层布置，因此大部分厂房的屋面高度以及内部下弦屋架较高。设计人员在对工业厂房进行照明设计的过程中，需根据车间的照度要求对需要进行照明设计区域的面积大小、灯具的安装高度与安装方式、灯具的类型、数量及照明均匀度等多种因素均要进行统筹考虑。

1.合理的挑选照明方式

我们在进行在工业厂房的照明设计时，我们需要考虑本车间工艺生产环境下的视觉工作的要求，来合理的选取显色性高，效率的光源、反射性好的灯具外壳以及照明节能相关的镇流器等附属器材，并需要将项目初始的投资额以及长期运行的维护费用进行综合考虑，作出合适的照明方案；同时也要根据车间内环境及工艺生产特点，合理的选择灯具控制方式来达到节能目的。总之，我们的目标是要合理的挑选照明方式来让照明的设计既要满足工艺生产的需求，又要降低成本。

2.合理的选择照明光源和灯具

为了能更好的满足车间生产和节能的要求，我们选择照明光源应符合以下原则：显色指数要满足要求实际生产要求，并且灯具寿命要长，光衰程度低，同时发光效率也要高。同时对于选择照明灯具，我们要满足以下要求：灯具反射效率高，炫光小，便于清洁，不易污染以及更换成本低。在汽车生产车间中，总装、焊装、冲压的照明设计中，因其主厂房至车间地坪高度很高，宜采用金属卤化物灯或无极灯等高光效光源。涂装车间的照明设计中，因涂装车间存在管道多、通道窄、设备多、多层建筑的特点，因此传统大功率点光源会让狭窄通道上的照度过高，为了在合理避让工艺设备及公用管道的同时满足车间照度，涂装车间采用安装方便、美观、单灯功率选择灵活性高的双管线槽式荧光灯更为合理，可以在满足照度及显色性的同时通过均匀的调整灯具间距以及灯具功率让灯具的照度均匀度更高，从而让生产人员的视觉效果更为舒适。而车间内辅房办公室等功能性场所宜采用三基色荧光灯。厂区等室外运输场所宜采用高压钠灯，因为厂区整个处于室外环境，受雨雾灯天气影响比较大，高压钠灯具有穿透力强的优点，为恶劣天气中厂区内行驶车辆的安全提高了保障；而在实际使用过程中，宜选用双功率切换型灯具，并且路灯回路间隔控制，这样在低负荷生产时可以仅开启一半路灯或开启低功率路灯来达到节能目的。

3.合理的布置照明回路及选择照明控制方式

照明配电回路的设计既要合理，又要经济。在布置照明回路时，要充分的利用天然光，合理的根据屋面采光天窗以及车间内工艺平台及生产区分布调整照明分区，达到照明节能的要求。同时还需分离照明配电及其他用电线路配电以满足照明用电光源对电压质量的要求。合理的布置照明回路及选择照明控制方式，不仅能让照明系统的日常维护及管理成本大幅降低，还能满足节能的要求。

4.可靠低成本的日常维护

所有照明灯具因为环境清洁度的影响，在使用一段时间后，需要清洁照明灯具，并需根据光源衰减情况定期更换光源；并应定期检查灯具的灯罩外壳，若发现其老化，应及时更换灯罩外壳，否则将会使灯具整体效率降低；根据以上几点，设计在选择灯具时需选择便于维护、清洁的新型灯具。

三、工业厂房照明设计的方法

工业厂房为钢架结构或桁架结构时，其照明方案一般首选金卤灯或无极灯沿钢架梁底或桁架大梁均布。工业厂房若为网架结构，则灯具需均匀的安装在网架下弦杆的支杆上，为避免影响工艺吊架安装故不宜安装在网架下球点。

因最新的国家规范《建筑照明设计标准GB50034-2013》规定了不同区域下照度，所以在进行工业厂房照明设计时应根据车间工艺类型来合理选择照度值。其设计原则是在保证工艺生产线的照度要求的前提下，能更有效地利用能源，尽量选取高光效灯具，从而达到在满足规范照度值的情况下功率密度低于照明功率密度限值目标值。同时选择灯具时要考虑照明灯具、维护的总成本，这要对灯具效率、光衰特性、灯具初始投资成本、年运行维护费用以及灯具使用寿命等方面进行综合比较。在同样的光通量下，灯具运行功率小及使用寿命长的光源在节能方面效果显著。在灯具的选择上还应注意灯具需要与效率高的灯罩相配合。此外，选择功率因数高的灯具镇流器对节能帮助很大。目前许多企业工作方式多为三班工作制。因此在夜间工作时灯具需提供足够的照度，以保证生产照度要求和以及提高工作效率；白天则可以根据自然光光线强度，在满足工艺照度要求的前提下，调整车间灯具控制回路分布设计，达到最大限度节约能源、延长照明灯具寿命、减少维修量的目的。因此，夜晚可以打开生产区域所有灯具来满足照度要求。而白天可以一方面通过车间屋面采光带自然采光，另一方面通过灯具回路分区分块的布置来局部调整照明工作状态。当通过自然采光带所带来的自然光无法满足正常生产所需要的照度下限值时，则通过灯具分区来达到节能目的；例如在生产负荷没有达到满设计负荷运转的汽车生产车间内，因汽车厂房一般为满足预计汽车年生产量会在同一类工艺生产区域布置多条生产线，当生产负荷没达到设计生产负荷时，部分生产线会是关闭状态，这时这些关闭状态下的生产线的局部照明及屋面照明均因为照明为分区控制而局部关闭，仅保留走道照明或者值班照明，这样避免了照明灯具在无人使用的情况下持续开启的状况，为企业节约了电能；当通过自然采光带所带来的自然光的照度大于规定的照度上限值时，就可以关闭车间内所有照明灯具同样在满足照度要求的情况下达到了节能的需求。

结语

由于我国电能短缺在工业化程度日渐发达的今天将会是一个越来越重要的问题，因此我们的电气设计必须要倡导省电。从而我们的照明节能将会越来越重要，为此我们要更加努力的钻研、研究，让我们的国家的电力资源能更加有效地利用起来。

参考文献

[1]刘介才.电气照明设计指导[M].北京：机械工业出版社，1999.

[2]王晓东.电气照明技术[M].北京：机械工业出版社，2004.