中国轻工业广州工程有限公司 529600
摘要：在工业领域，照明对企业的发展间接起到十分重要的作用。合理的照明设计与提高工厂生产率息息相关，提高照明质量可以降低潜在的生产过程中出错率；提高工业照明能效，能有效缓解电力供应紧张局面，同时也会大幅度降低企业用电的支出成本。本文作者结合自己的工作经验对工业厂房中电气及照明的设计进行了深入的探讨。
关键词：工业厂房；电气照明；设计要点
引言
随着现代经济的迅猛发展，各类工业厂房的兴建如雨后春笋，工业厂房照明水平逐年提高，用于工厂照明的电能增长迅速。合理的工厂照明是保证安全生产、提高劳动生产率，降低生产成本和保护工作人员身体健康的必要措施。工业厂房的照明设计主要依据《建筑照明设计标准》（GB50034-2004），并结合国家现行相关规范标准，通过科学的计算方法，合理的设计实现工业厂房照明的高效化。
一、工业厂房照明的特点
一般工业厂房的照明设计主要依据《GB50034－2013建筑照明设计标准》，并结合国家现行相关行业的规范标准，通过科学、合理的设计方法实现工业厂房照明。工业厂房是生产重地，其结构高大、灯具悬挂高、照明空间大、灯具数目多、用电量大。因此，其基本要求是：保证车间有足够的亮度，以满足提高工效和安全生产的需要按识别对象的不同，照明方式要合理，照明质量要高。如照度均匀性高、色温舒适、显色指数高、眩光小等；电光源和灯具寿命长、安全可靠、故障少、维护措施简单，以减少维护工作量、节约运行维护成本；高效节能、减少用电量，提高经济效益和社会效益。
二、工业厂房电气照明工程设计方案的主要内容
1.注重照明方案设计的合理性
照明设计计算说明：应按《建筑照明设计标准》GB50034-2013对各场所照明照度标准值、照明功率密度限值为依据，合理确定照明设计方案，不应随意提高标准。依据《建筑照明设计标准》GB50034-2013规定要求合理选择照度标准是照明设计的首要问题，过高标准会造成不必要的能源消耗，场所照度必须与所进行的视觉工作相适应。设计师在进行照明方案设计时，应该针对场所的使用性质进行了解，照明方案进行相应的实践工作，确保照明方案能够具有优秀的实际使用性能，避免因为照明方案设计过程中繁多的照明方式而让设计师忽略了照明工程根本性的作用；其次设计师在照明方案设计的过程中应该充分考虑到人体视觉对照明光线的具体触感，保证照明光线不会过于光亮或者过于薄弱而伤害到人体的视觉；最后设计师应该将照明工程的覆盖内容或者说照明工程的设计范围扩大到整体建筑的照明，不仅要考虑照明灯具本身的光线，也要充分考虑到建筑构造在灯光的照射下反射的光线，最大限度利用自然光线，保证照明设计方案的合理性、全面性以及整体性，同时也体现能耗最小的绿色概念。
2.照明光源、灯具选择一般原则
（1）光源效率高；（2）显色性好，即显色指数高；（3）使用寿命长；（4）灯具效率高；（5）性能价格比高。节能灯具应该具有的特性：选用光效高的电光源、灯具效率高、光源附件效率高、光通利用率高、灯具维护系数高，一般节能灯具的标准应包含内容为：电光源光效不低于80Lm/W、光源附件效率应不低于90％、光通利用率不应低于70％、工作寿命大于8000h、灯具的维护系数不应低于80％，使用节能灯具是绿色照明节能措施的要求之一。可见，由于LED灯具的单向光线特性，实际效率是最高的，荧光灯次之，相比而言高压钠灯、金属卤化物灯也具有高效、长寿命优点。由表中反映出，敞开式灯具效率较高，若无特殊要求（如光线柔和要求），一般情况下灯具应首选敞开式，尽量避免采用带外保护罩型灯具，因效率低带来长期电耗无谓的浪费。实际照明工程设计中，办公、商业等大部分场所都适用荧光灯照明，T5荧光灯是近年来新型高效光源明星之一，从表中可看出，T5荧光灯发光效率大大优于T8荧光灯，在同等功率下，几乎提高25％，应为荧光灯光源型号首选；LED灯也是近年来大力推广节能光源之一，具有寿命长、光源光效高特点，随着技术的不断进步，其价格也降到7元/W以下，成品性价比开始体现，被公认为绿色照明节能光源的新星，为推广使用节能光源之一。灯具光源、灯具形式的选用应与实际场所照明特性相结合，如商业、办公场所，对显色指数要求高，应选用荧光灯；地下车库等场所对显色指数要求不高，且开灯时间较长，应优选长寿命光源，降低照明工程成本；气体放电光源具有大功率、光源光效高、光亮强度大、长寿命特点，适于大空间场所照明，具有较高性价比；对眩光要求较高场所如医院特殊房间、计算机房等应采用带防眩光外罩灯具型式，在照明光源选择上尽量减少对热辐射光源灯具的选择和应用，虽然热辐射光源灯具具有启动速度快等优点，但其本身天生的使用寿命短和光能效率低缺点还是使其逐渐被同等更节能高效的灯具所取代，除非特殊场所需要，不应再选用。
三、工业厂房绿色照明设计要点
1.照明方案
工业厂房如果内部吊顶，其照明方案一般首选直管荧光灯（直管LED灯）均布。可根据房间结构采用正方形、矩形、棱形等均匀布局形式。日光色荧光灯的色温为6500K，一般显色指数Ra为65～70，光色白中带青，给人寒冷的感觉。冷白色荧光灯色温为4500K，光效略高于日光色荧光灯；暖白色日光灯色温为3000K，光色接近火焰光，有温暖感。因此设计时选用日光色荧光灯，或者具有同样参数的直管型LED灯。但对6m以上的高大厂房仍宜采用金属卤化物灯，4～6m的高大厂房宜采用新型块板节能灯，对大面积厂房可采用不均匀布灯方案。对个别要求照度较高、精细作业的工艺，还须加强局部照明，这可选择适用的小功率LED灯来实现。
2.节能光源与节能灯具的选用
由于目前金属卤化物灯较其他光源仍旧具备显色性好、光效高、寿命长、功率大等优势，且技术成熟，价格透明，费效比佳。所以对于没有特殊要求的工业厂房而言，应优先选择以金属卤化物灯为代表的高强度气体放电灯，以满足大面积场所的照明需求。如，对于锅炉间、汽轮发电机间而言，其厂房层高约为8－15m，一般可采用400W、250W两种光源；在节能灯具选择上，因工业厂房具备建筑高大、难维护的特点，所以可选用具备良好反射率、耐久性以及配光合理的直接式灯具类型。在直接式灯具类型中，应优先考虑板块式灯具，这种灯具可改变反射光路径，增加光输出，延长灯泡使用寿命。经过实践表明，相比较光滑面灯具而言，板块式灯具可提高5%－20%的效率。在配置节能灯具时，为了进一步提高灯具的利用系数，应当根据工业厂房的特点，选用窄配光灯具。此外，工业厂房所选用的灯具使用效率不能小于55%，并且还要保证灯具安装简便，易于维护，一旦出现故障，可方便更换光源。
3.合理布局的应用
由于工业厂房多是工业产品的生产作为主要用途，所以厂房在建设时，为了满足生产要求，一般规模都比较大，换言之，厂房的空间范围较高，这在一定程度上增加了照明设备的布局难度，不但要满足生产需要，还应当满足特殊位置的照明要求，而且照明设备设计高度的安全性也是必须考虑的问题。在上述前提下，想要使照明设备达到节能的目的，应当对其进行合理的布局。在空间布局时，要深入了解厂房生产工艺流程对照明的具体需求，切忌盲目追求灯具布局的均匀性，对于一些较为特殊的部位，可加强局部照明设计。开关设计的是否合理，也会在一定程度上影响照明设备的节能效果，为此，应设置多个分接开关。
4.路灯控制方式的节能设计
路灯设计的一个特点是配电线路一般较长，因此适当降低线路损耗是一种直观的节能方式，但前提是必须比对有色金属的消耗是否满足费效比的要求。另外可以考虑将路灯分片控制，设立若干个路灯照明控制箱控制该区域的的路灯。不仅可以降低线损，还可以通过加装智能照明调控装置，通过光控自动启动，并调压、设置半夜灯模式等方式进一步节能。
5.良好的日常维护管理
照明维护是指照明设备在使用一段时间后其照度值将会下降，需要定期清洁照明灯具，并依照正常维护程序更换光源；定期检查照明灯具的灯罩，若其老化或变色，应及时予以更换，以提高透光效率；使用便于维护、清洁的新型灯具更换老式或损毁的灯具，当然也可以分区域进行装表计量和考核用电，能有效地节约电能。进行良好的日常维护管理，在节省电能的同时，也能保证设计场所照明质量的要求。工厂电气照明是一门综合性的学科，对于从事设计的人员来讲，在设计的工程中，应充分了解建筑物结构构造以及生产工艺要求，综合考虑经济性、节能性、合理性要求。经济性上不能仅着眼于初投资的多少，而应该考虑到年度总的照明费用（设备折旧费、管理费及照明电费的总和）；面对目前大力提倡的实施绿色照明工程，在同一照度条件下，应该优先选用最省电的照明光源和灯具，同时要从照明设计、控制、利用天然光等加强维护管理与广为宣传，才能获得好的照明与节能双重效益。
结语
综上所述，优秀的工业厂房电气照明设计方案能让作业人员的生产环境更加舒适、安全，管理更加科学与便捷，能源利用更合理，全厂整体的生产率更加高效，并且将全厂的自动化程度上升到了新的高度。
参考文献：
[1]张岳军，吴明光．智能照明系统控制网络的研究[J].照明工程学报，2004，15（4）：17-19．
[2]范大勇，康军霞.安科瑞智能照明控制系统在工业厂房中的应用[J].电气时代，2019（07）：72-74.
[3]GB50034-2004建筑照明设计标准[S]．