韓愚拙， 傅衛(wèi)東， 張 琪， 徐寬帝

(中衡設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司，蘇州 215021)

0 引言

倉庫由于其結(jié)構(gòu)及功能比較單一，在照明設(shè)計(jì)時(shí)往往不受重視，常規(guī)的倉庫照明僅以滿足照度要求為設(shè)計(jì)目標(biāo)，在控制上通常草率地處理成箱面或就地開關(guān)控制，而倉庫的人員進(jìn)出時(shí)間并不固定，這就造成實(shí)際使用時(shí)，倉庫照明呈常明狀態(tài)，造成較大的電能浪費(fèi)。同時(shí)，伴隨企業(yè)的發(fā)展，倉儲(chǔ)區(qū)的功能及貨架布置會(huì)面臨調(diào)整，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)通常不加以考慮，在貨架布置發(fā)生調(diào)整后需要對(duì)燈具及管線進(jìn)行大量的改造，給使用者帶來不便。本文中的案例通過DALI照明系統(tǒng)及靈活的配線布置，在日常使用時(shí)實(shí)現(xiàn)分時(shí)、分區(qū)、感應(yīng)控制，同時(shí)為后期可能出現(xiàn)的貨架布置調(diào)整保留一定的靈活性。

1 項(xiàng)目概述

本工程位于某世界五百強(qiáng)企業(yè)的輪胎工廠內(nèi)，是兩座成品倉庫，一座12 000m2，另一座8 000m2。兩座倉庫照明設(shè)計(jì)需要做到控制靈活，節(jié)能環(huán)保且能應(yīng)對(duì)可能出現(xiàn)的貨架調(diào)整。

1#成品倉庫及2#成品倉庫的功能一致，現(xiàn)僅以1#倉庫為例，倉庫在南側(cè)兩個(gè)防火分區(qū)內(nèi)配置打包分揀區(qū)，照度要求為300lx，其余區(qū)域?yàn)閭}儲(chǔ)區(qū)，應(yīng)業(yè)主要求，照度為200lx。

2 照明方案比較

2.1 方案一

由于本次設(shè)計(jì)的倉庫屬于該廠區(qū)的三期工程，在一、二期工程內(nèi)亦建造有類似的成品倉庫，因此在設(shè)計(jì)最初時(shí)提出了方案一：沿用已建倉庫的照明燈具LED支架燈(燈具功率70W，系統(tǒng)輸出 7 600lm)，保留線槽燈的安裝形式?；凇翱刂旗`活，節(jié)能環(huán)?！钡囊?，考慮采用感應(yīng)控制。又由于本倉庫為高架倉庫，燈具的擬安裝高度大約為9.5m，普通燈具旁安裝的紅外感應(yīng)探測(cè)器是無法滿足控制要求的，因此，方案一選用了聲光感應(yīng)探頭(這樣設(shè)計(jì)是基于與業(yè)主溝通時(shí)得知，該成品倉庫的使用場(chǎng)景主要是叉車作業(yè)，因此可以利用叉車?yán)茸鳛闊艟唛_啟的信號(hào))。而基于“能應(yīng)對(duì)可能出現(xiàn)的貨架調(diào)整”的設(shè)計(jì)要求，考慮按照全面積的平均照度進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣無論最終貨架是如何布置的，通道部分仍然能保持應(yīng)有的照度。截取方案一中一個(gè)防火分區(qū)燈具布置平面，如圖1所示。

圖1 方案一燈具布置圖

然而，方案一的弊端在于聲光感應(yīng)探頭精度低，整體照明方案控制精度降低，且仍然需要人工操作作為燈具開啟的觸發(fā)條件，雖然全區(qū)平均照度200lx便于今后貨架的調(diào)整，但是位于貨架上方的燈具其實(shí)是無效的輸出，不利于能源的節(jié)約。

2.2 方案二

方案一的最大短板在于探測(cè)器無法滿足智能化的控制，針對(duì)這一問題，經(jīng)過市場(chǎng)調(diào)研和與業(yè)主的討論后，筆者設(shè)計(jì)了基于DALI系統(tǒng)的方案二。DALI系統(tǒng)(Digital Addressable Lighting Interface，DALI)即數(shù)字可尋址照明接口，是一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，定義了照明電器與系統(tǒng)設(shè)備控制器之間的數(shù)字通信方式，支持開放式系統(tǒng)，其最大特點(diǎn)是單個(gè)燈具具有獨(dú)立地址，可通過DALI系統(tǒng)對(duì)單燈或燈組進(jìn)行精確的調(diào)光控制，對(duì)同一強(qiáng)電回路或不同回路上的單個(gè)或多個(gè)燈具進(jìn)行獨(dú)立尋址，從而實(shí)現(xiàn)單獨(dú)控制和任意分組。

方案二選用了一款支持DALI協(xié)議的高天棚移動(dòng)感應(yīng)探測(cè)器，其探測(cè)半徑為1.5倍的安裝高度，而探測(cè)高度能超過12m。燈具依然沿用已建倉庫的照明燈具LED支架燈(燈具功率70W，系統(tǒng)輸出 7 600lm)，保留線槽燈的安裝形式，只是需要將照明燈具的電源模塊改為帶DALI接口的型號(hào)。方案二照明系統(tǒng)拓?fù)鋱D如圖2所示。

圖2 方案二照明系統(tǒng)拓?fù)鋱D

截取其中一個(gè)防火分區(qū)燈具和感應(yīng)探頭布置平面如圖3所示。燈具開關(guān)由高天棚的感應(yīng)探頭觸發(fā)，由于DALI協(xié)議的存在，得到觸發(fā)信號(hào)后開啟燈具的分組情況可以由后臺(tái)軟件自由組合，精確到每一個(gè)燈具。

圖3 方案二燈具布置及控制分區(qū)圖

方案二在智能化和靈活性上已經(jīng)能滿足要求了，但其最大弊端在于為了實(shí)現(xiàn)整個(gè)倉庫平均照度一致，燈具數(shù)量將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于日常所需，對(duì)于日常的運(yùn)維及燈具檢修不利，初次投資的成本也會(huì)大幅增加。對(duì)于燈具數(shù)量過多的弊端，方案一和二是一致的，而由于控制系統(tǒng)及光源電源的不同，方案二比方案一的成本還會(huì)有大幅增加，經(jīng)筆者測(cè)算，僅燈具及其控制系統(tǒng)的造價(jià)而言，方案二較方案一就會(huì)增加大約70%的造價(jià)。

2.3 方案三

鑒于方案二的弊端，筆者開始從源頭上考慮照明方案的調(diào)整。之前的方案為了與已有廠區(qū)保持一致，選用了支架燈和線槽安裝，而當(dāng)貨架布置發(fā)生調(diào)整時(shí)，線槽燈很難整排一起調(diào)整，這就導(dǎo)致了需要按全區(qū)域平均照度去設(shè)計(jì)以彌補(bǔ)靈活性的不足。且針對(duì)高架倉庫，其實(shí)有配光曲線更合適的高天棚燈可以選用。于是方案三選用LED高天棚燈(光源功率160W，系統(tǒng)輸出20 000lm)，燈具同樣配支持DALI協(xié)議的電源，在燈頭接線盒處預(yù)留3m電纜，這樣在面對(duì)貨架調(diào)整時(shí)，由成品卡口固定在檁條上的高天棚燈比線槽燈更具調(diào)整的靈活性。在感應(yīng)探頭的選擇上，進(jìn)一步選擇帶有日光感應(yīng)功能的高天棚探頭，截取其中一個(gè)防火分區(qū)燈具和感應(yīng)探頭布置平面如圖4所示。

圖4 方案三燈具布置及控制分區(qū)圖

方案三已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)之初的目標(biāo)，由于方案三燈具形式已能應(yīng)對(duì)后期貨架變化，考慮初投資因素后，筆者進(jìn)一步提出：在貨架區(qū)域的燈具暫不安裝到位，僅將電纜及控制線及其導(dǎo)管敷設(shè)到位，預(yù)留線盒及額外的3m電纜。

3 基于DIAlux的仿真驗(yàn)證

DIALux是一款主流的燈光照明設(shè)計(jì)軟件，支持各家燈具廠家的設(shè)備選型，只需要獲得標(biāo)準(zhǔn)格式的IES文件，即可在仿真模型中調(diào)用該燈具，實(shí)際仿真效果理想。

根據(jù)前文所述，在DIAlux中建立本項(xiàng)目方案三的模型，其中一個(gè)防火分區(qū)的模型的3D視圖如圖5所示。建立模型后DIAlux軟件可以逐點(diǎn)計(jì)算各個(gè)區(qū)域的照度，并生成報(bào)表，根據(jù)計(jì)算結(jié)果，本項(xiàng)目倉庫通道區(qū)平均照度260lx。

通過仿真結(jié)果可知，方案三滿足了既定的設(shè)計(jì)目標(biāo)，照度標(biāo)準(zhǔn)及功率密度值如表1所示。

圖5 方案三仿真模型

表1

由表1可知，在功率密度不超國(guó)標(biāo)的情況下，初始照度適當(dāng)提高，驗(yàn)證了之前的分析。

4 結(jié)束語