工業(yè)場所實(shí)施綠色照明的若干問題

【摘要】本文首先分析了工業(yè)場所實(shí)施綠色照明工程存在的一些典型問題，然后根據(jù)工程實(shí)踐提出若干優(yōu)化工業(yè)照明設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)綠色照明的解決措施。

【關(guān)鍵詞】綠色照明；照明計(jì)算軟件

綠色照明的宗旨是通過科學(xué)的照明設(shè)計(jì)，采用效率高、壽命長、安全和性能穩(wěn)定的照明電器產(chǎn)品（電光源、燈用電器附件、燈具、配線器材，以及調(diào)光控制調(diào)和控光器件），來改善和提高人們工作、學(xué)習(xí)、生活的條件和質(zhì)量，同時保護(hù)環(huán)境、節(jié)約清潔能源和促進(jìn)健康[1]。如何優(yōu)化工業(yè)照明設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)綠色照明是廣大電氣設(shè)計(jì)人員的重要任務(wù)，下面結(jié)合工程實(shí)踐談一點(diǎn)設(shè)計(jì)體會。

一、根據(jù)不同場合確定合適的照度標(biāo)準(zhǔn)

在工業(yè)建筑物的哪些區(qū)域設(shè)置何種照明，其照度值取多大合理，需要根據(jù)工業(yè)建筑本身的特點(diǎn)和使用情況來確定。

設(shè)計(jì)者要根據(jù)使用場所的實(shí)際需求，仔細(xì)分析視覺工作的特點(diǎn)，按照度標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際需要選取合理的照度值。

具體注意事項(xiàng)有：

A、對于工業(yè)廠礦，重點(diǎn)考慮工藝設(shè)備的局部照明，這些區(qū)域的照度標(biāo)準(zhǔn)一般比普通場合要提高1～3倍。

B、廠房的重要出口和樓梯處為安全起見，均應(yīng)裝設(shè)疏散照明；在礦井的采礦作業(yè)區(qū)等重要場所更需設(shè)置備用照明。

二、選用合適的光源和燈具

目前主要應(yīng)用的光源有白熾燈、熒光燈、高強(qiáng)度氣體放電燈等，根據(jù)技術(shù)的發(fā)展，還有一些新的光源也逐漸得到應(yīng)用，例如光纖照明、LED等。各種光源均有其適用的應(yīng)用范圍，需做到合理地應(yīng)用。

燈具選擇應(yīng)綜合考慮以下原則：按不同場所要求選擇燈具的調(diào)光和控光方式；根據(jù)室空間比和眩光限制等要求選擇燈具的配光曲線；選用節(jié)能高效和光通量高的燈具；選擇合適的燈具附屬裝置；選擇燈具的安裝方式。

在進(jìn)行照明設(shè)計(jì)時，很多設(shè)計(jì)者不注意燈具的配光曲線，其實(shí)配光曲線表示了一個燈具或光源發(fā)射出的光在空間中的分布情況，這是我們進(jìn)行照明設(shè)計(jì)時的依據(jù)之一。針對不同面積和高度的房間，計(jì)算室空間比RCR（Room Cavity Ratio），根據(jù)計(jì)算得出的RCR值來確定采用合理的燈具配光，可提高光的利用率，達(dá)到節(jié)能的效果。室空間比與燈具配光形式見表1。

針對矩形房間的RCR計(jì)算公式是：

RCR=5h（a+b）/a×b

式中 h—燈具計(jì)算高度，m

a—房間寬度，m

b—房間深度，m2

對于不規(guī)則形狀的房間，例如半圓形、圓形、三角形等非矩形狀的房間，根據(jù)在工程中的實(shí)際情況及經(jīng)驗(yàn)，可將上式改寫成：

RCR=2.5h×L/S

式中 h—燈具計(jì)算高度，m

L-房間周長，m

S-房間面積，m2

表1：室空間比與燈具配光形式的選擇

室空間比RCR燈具的最大允許距離比L/h選擇的燈具配光

1～3（寬而矮的房間）1.5～2.5寬配光

3～6（中等寬和高的房間）0.8～12.5中配光

6～10（窄而高的房間）0.5～1.0窄配光

具體注意事項(xiàng)有如下：

a.重要場所最好選用雙光源，如高強(qiáng)度氣體放電燈和白熾燈同時配合使用。舉例說明：冶煉廠的熔煉車間由于工作環(huán)境惡劣，如果車間單一使用金屬鹵化物等高強(qiáng)度氣體放電燈，由于高強(qiáng)度氣體放電燈在停電后又來電，其再啟動的時間長，現(xiàn)場不能及時得到照明，就可能出現(xiàn)影響生產(chǎn)的事故。如果在車間的重要部位布置若干盞帶蓄電池的雙管熒光燈，并使用獨(dú)立的照明支路供電，生產(chǎn)場所便可及時得到照明。

b.根據(jù)實(shí)際情況靈活選擇燈具的安裝方式。比如某提升機(jī)井塔，每層均高達(dá)15m以上，要照明的主要工作面離地0.8m處，此時最好選擇壁裝燈具以方便維護(hù)安裝，房間中間則可安裝欄桿燈或穿鋼索吊燈進(jìn)行照明。

c.由于工業(yè)場所環(huán)境惡劣，還應(yīng)根據(jù)特殊場所選用不同防護(hù)等級的燈具，比如：既有腐蝕性又有易燃易爆氣體產(chǎn)生的氨水制備車間，應(yīng)選用防腐隔爆型燈具等。

三、照明計(jì)算

照明計(jì)算不光有照度計(jì)算，還有照度均勻度、眩光校驗(yàn)等計(jì)算。由于照度均勻度和眩光計(jì)算比較繁瑣，要花較長的時間，被很多設(shè)計(jì)者省略。

目前國外已經(jīng)有很多成熟的專業(yè)照明計(jì)算軟件，例如DIALux， AGI 32， Light Star等，這些專業(yè)軟件具有明顯的優(yōu)點(diǎn)：可以引入各個燈具廠家的數(shù)據(jù)、可快速得到各種燈具布置方案的各項(xiàng)照度指標(biāo)、計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確可靠，應(yīng)大力推廣照明計(jì)算軟件的使用。

下面是本人利用德國DIALux專業(yè)照度計(jì)算軟件得到的一個3D照明效果圖和等照度曲線圖，以供參考。

四、采用合理的照明配電方式

完成燈具的合理布置后，需要選擇合理的照明配電方式，注意事項(xiàng)有：

1、重要場所建議使用獨(dú)立的照明變壓器供電，可減少工業(yè)大負(fù)荷的沖擊影響。

2、高大廠房采用三相五線制照明回路供電，燈具進(jìn)行矩陣式接線，便于控制燈光和節(jié)電

3、TN-S系統(tǒng)中的照明支路應(yīng)將PE線引出，和燈具的金屬外殼可靠接地。

五、結(jié)論

廣大電氣設(shè)計(jì)工作者應(yīng)充分認(rèn)識到綠色照明的意義重大，主動創(chuàng)造綠色照明節(jié)能的條件，通過取得綜合的經(jīng)濟(jì)效益，來推廣綠色照明工程在工業(yè)場所的應(yīng)用，從而進(jìn)一步促進(jìn)工業(yè)的正常安全生產(chǎn)，節(jié)約清潔能源，保護(hù)環(huán)境。