韓云中

【摘要】在普通工業(yè)廠房（以輕工電子類廠房為主）照明中引入綠色照明設(shè)計(jì)的理念十分重要。如果能將照明用電量有效降低，不但能降低生產(chǎn)成本，還能為環(huán)保做出貢獻(xiàn)，且合理的照明設(shè)計(jì)也能提高企業(yè)的生產(chǎn)力。綠色照明內(nèi)涵包含高效節(jié)能、環(huán)保、安全、舒適四項(xiàng)指標(biāo)。LED光源符合綠色照明的要求，近年來在各個(gè)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。鑒于此，本文就工業(yè)廠房LED照明設(shè)計(jì)展開探討，以期為相關(guān)工作起到參考作用。

【關(guān)鍵詞】LED；綠色照明；節(jié)能；工業(yè)廠房；燈具

廠房是工業(yè)建筑中常見的建筑類型，如船廠廠房、飛機(jī)裝配車間等。廠房層高很高、面積巨大，照明能耗相應(yīng)地很高，照明燈具的要求也不同于其他建筑。目前LED照明沒有在廠房中得到普遍應(yīng)用，一個(gè)重要原因是LED照明應(yīng)用于廠房的相關(guān)研究開展甚少，技術(shù)上的可行性還有待驗(yàn)證。

一、工業(yè)廠房照明要求

工業(yè)廠房照明一般包括普通照明、區(qū)域化照明、局部照明、特殊作業(yè)照明、應(yīng)急疏散照明等。一般工業(yè)廠房多為層高較高的單層建筑，層高一般在6m以上，結(jié)合生產(chǎn)要求，光源一般選擇高壓氣體放電燈，如金屬鹵化物燈。燈具懸掛高度6～10m時(shí)，可采用250～400W高壓氣體放電燈，10m以上可采用250～1000W高壓氣體放電燈。燈具類型選用深照型。多層廠房的層高一般在4m左右，光源可選用直管熒光燈。工業(yè)廠房照明設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容如下：（1）依據(jù)GB50034—2013《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的相關(guān)條款，結(jié)合廠房的性質(zhì)、大小、生產(chǎn)的火災(zāi)危險(xiǎn)類別等確定廠房內(nèi)不同區(qū)域的照度、照明光源、燈具類型、燈具布置及安裝方式等。（2）根據(jù)車間、工段或生產(chǎn)線工藝流程進(jìn)行照明分區(qū)，合理設(shè)置照明配電箱，確定供電方式，敷設(shè)照明干線，確定照明配電系統(tǒng)，當(dāng)然照明配電箱（控制箱）的設(shè)置要便于工作人員操作。

二、照明電氣設(shè)計(jì)

廠房照明電氣設(shè)計(jì)主要包括照明配電箱的裝設(shè)位置，選擇照明線路的導(dǎo)線類型和截面，選擇照明線路的控制和保護(hù)裝置等內(nèi)容。配電箱的裝設(shè)位置根據(jù)照明分區(qū)、接近負(fù)荷中心及便于操作和維護(hù)等的原則設(shè)置，考慮負(fù)荷發(fā)展的需要，可留1～2條備用回路。根據(jù)本工程廠房特點(diǎn)及分區(qū)要求，廠房分為9個(gè)照明分區(qū)。在廠房內(nèi)設(shè)置總照明配電箱，以放射式方式給9個(gè)照明分區(qū)供電，分支照明控制箱分設(shè)在照明分區(qū)內(nèi)便于操作的位置。照明干線采用金屬橋架敷設(shè)至分配電箱，分支線路沿金屬橋架敷設(shè)后穿鋼管沿鋼梁敷設(shè)至燈具。照明線路的控制采用微斷直接控制。照明線路的選擇和相關(guān)保護(hù)根據(jù)回路的負(fù)荷計(jì)算確定。要注意照明設(shè)備的負(fù)荷功率統(tǒng)計(jì)時(shí)，除了燈具光源本身的功率外，還要考慮燈具整流器的類型，一般選用電子型或節(jié)能電感型，整流器的功率損耗應(yīng)計(jì)算在內(nèi)。

大空間工業(yè)廠房照明一般選用高壓氣體放電燈，三相配電，每一相分支回路的電流不宜超過30A，并應(yīng)按啟動(dòng)和再啟動(dòng)特性選擇保護(hù)電器和驗(yàn)算線路的電壓損失值。例如：本工程廠房照明用高壓氣體放電燈（金屬鹵素?zé)簦?，金屬鹵素?zé)魪拈_啟到正常工作的啟動(dòng)階段，有1～2min電流會(huì)上升到正常工作電流的兩倍，因此確定微斷的整定電流時(shí)要避開這個(gè)電流值。三相照明配電系統(tǒng)中，分配相序時(shí)盡量三相保持平衡，三相斷路器一般選用三極開關(guān)，以避免斷零故障燒毀設(shè)備。一般工業(yè)廠房總箱的進(jìn)線總開關(guān)選用塑殼開關(guān)，不要采用微斷，因?yàn)橛锌赡芏搪窙_擊電流較大。

三、案例介紹

某地切割車間面積將近15萬平方米，層高19米，是整個(gè)車間生產(chǎn)環(huán)節(jié)的前端部分。車間平時(shí)生產(chǎn)任務(wù)較為繁重，通常采用兩班制甚至三班制的生產(chǎn)模式，車間照明開啟時(shí)間較長，能耗突出。以某基地切割車間作為研究對(duì)象，將現(xiàn)有金鹵燈照明節(jié)能改造為LED照明，便于展開高大廠房照明節(jié)能改造的相關(guān)研究。選擇車間部分區(qū)域進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性改造，既可以探索LED照明在廠房應(yīng)用的可行性，又可以避免大面積設(shè)備安裝帶來的不確定性和對(duì)生產(chǎn)進(jìn)度的干擾。為了防止工人在工作過程中受到區(qū)域間照明差異的影響，要求改造區(qū)域相對(duì)獨(dú)立，相關(guān)區(qū)域的工人工作過程并不經(jīng)常性前往其他區(qū)域。經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，A～B軸，22～26軸區(qū)域?yàn)榍懈钿摪逭矶逊艆^(qū)域，27～31軸區(qū)域?yàn)殇摪寰植壳懈钭鳂I(yè)區(qū)域，工人工作過程都相對(duì)獨(dú)立；且該兩個(gè)區(qū)域都各有1000W金鹵燈15盞，安裝高度15.4m，對(duì)改造工作的經(jīng)濟(jì)性要求適中。將此27～31軸區(qū)域作為改造對(duì)象，選擇22～26軸區(qū)域作為對(duì)照組。廠房節(jié)能改造，首先需要選擇替代傳統(tǒng)光源的新型節(jié)能光源，這里選擇LED光源。

四、結(jié)束語

LED在工業(yè)廠房照明中的應(yīng)用前景是廣闊的，其大規(guī)模普及是必然的。從照明效果、投資回報(bào)和節(jié)能環(huán)保角度來看，我們都應(yīng)該選擇LED照明。因此，我們應(yīng)積極地將LED應(yīng)用到工業(yè)廠房照明中，積累相關(guān)的設(shè)計(jì)和實(shí)用經(jīng)驗(yàn)，為將來LED的大規(guī)模應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

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