小議工業建筑綠色照明設計范文

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1工藝與建筑的要求

工業建筑照明首先要著眼于功能性要求，即照明必須滿足工藝的要求，在此基礎上結合建筑形式具體條件進行評價。在對工業建筑照明進行評價時應從以下角度考慮。

1.1工藝的要求及措施

為保證工藝生產的正常進行（如原料的分揀、在制品的質量檢驗、產成品的驗收等），往往對光源的顯色性有所要求，GB50034-2004《建筑照明設計標準》及其他相關行業標準中規定了與工業企業照明相關的顯色性的要求。對照產品樣本，選擇滿足顯色性要求且符合國家現行有關能效等級標準的光源。按照工藝要求，工業建筑可分為普通工業建筑、環境特殊的工業建筑（如高溫、高濕、酸堿性環境等）、爆炸和火災危險性工業建筑。應根據生產條件的不同進行燈具的選擇，如在一般情況下可選擇開啟式燈具；有導電纖維情況下采用IP65燈具；有化學腐蝕性物質釋放的環境根據嚴酷度分級選擇燈具；在爆炸和火災危險環境根據分區等級選擇燈具的防護等級；當需要安裝在普通可燃性材料表面時，應選用適合的燈具。

一般僅靠基本絕緣，且有接地措施時采用I類燈具；工藝要求使得人體經常要接觸到燈具、燈具經常要移動、燈具容易掉落以及對安全要求比較高的燈具，可以采用具有雙重絕緣或加強絕緣措施的II類燈具；防觸電采用SELV的電壓時則采用III類燈具。在作業密度不大且要求一般的區域可以考慮采用混合照明的形式，當不同分區照明要求不同時可以采用分區照明。生產場所的照明不但要考慮按車間、工段或工序分組，而且要考慮工作的班制，白班宜充分利用自然光。

1.2建筑的要求及措施

多層工業建筑層高在4m以下時可以考慮采用吊裝或嵌入式安裝直管熒光燈。而以機加、冶金等為代表的行業多采用單層工業建筑，此時照明燈具可采用在屋架頂部吊裝的形式。自然光有最好的顯色性，有利于人員的身心健康，為提高生產效率和產品質量創造條件。綠色工業建筑照明應該多考慮利用自然光，采用窗或光導管等形式合理采集和利用自然光。白天，從窗戶以及光導管等將自然光引入室內和室內人工照明合理地協調起來，形成良好的照明環境，不但能節約照明所消耗的電能，也是實現人與自然和諧共處的重要內容。

2高效照明的要求

LED燈是由發光二極管組成的發光半導體陣列，與其他光源相比，LED燈結構簡單、緊湊，由于使用低壓驅動芯片進行供電，使得其容易實現復雜的調光控制。按不同的半導體成分可以做成多種顏色的光源，具有一定的防潮和防振性能，小功率的LED燈發光效率高達80lm/W。但LED目前價格相對較高，使用時應進行技術經濟比較。一般來說，高壓鈉燈發光效率高的運行區間內顯色性較差，顯色指數僅為20~30；金鹵燈的發光效率雖然比高壓鈉燈略低，但其顯色性相對較好，顯色指數為60以上，能滿足普通工業照明的需要，但金鹵燈的工作溫度高且光衰大；熒光燈的顯色性較好，顯色指數為80以上，T5直管熒光燈平均壽命為15000h以上。目前我國已制定了一系列光源能效等級標準，在選型時不宜低于2級能效值。

燈具是對一個或多個光源發出的光線進行分配、透出或轉換的器具，它包括支承、固定和保護光源所必須的部件（但不包括光源本身），以及連接電源與光源所必須的電路輔助裝置。燈具的光輸出（LOR）比即是指在規定使用條件下使用其自身的光源和設備測得的燈具光通量，與在燈具外使用相同的光源、在相同的條件下、使用相同設備測得的單個光源光通量之和的比值。在滿足工藝要求的情況下選擇燈具，先要滿足眩光限制和配光要求，再按光源的類型選擇高效率的燈具。如高強度氣體放電燈燈具效率，開敞式的不應低于75%，格柵和透光罩的不應低于60%；熒光燈燈具效率，開敞式的不應低于75%，帶透明保護罩的不應低于65%、帶磨砂、棱鏡保護罩的不低于55%，帶格柵的不應低于60%；道路照明燈具不低于70%；泛光燈不低于65%。此外，燈具采用真空鍍鋁工藝或反射面涂有提高反射系數的材料能使得燈具的光通量維持率良好。鎮流器是氣體放電燈不可缺少的附件，其本質是將工頻交流電源轉換成高頻交流電源的變換器，自身功耗比較大且易產生諧波，降低照明系統能效。應盡量選用低功耗和功率因數高的電子鎮流器，要滿足國家標準對照明設備的諧波電流限值以及2級能效值以上的要求。

功率因數、電壓偏差、電壓波動和閃變對照明的影響很大，直接關系到照明設備的綠色運行與維護。一般工作場所燈的功率因數應補償到0.9以上，燈具端電壓偏差應在±5%額定電壓的范圍內，電壓波動和閃變應符合現行國家標準。在進行配電時，如工藝允許，選用的銅芯導體截面應不小于1.5mm2。照明負荷應三相配平衡，使得單相負荷在三相負荷平均值的85%~115%范圍之內。

照明控制采用分組控制，應充分利用自然采光，按自然采光的效果分區域控制；應充分考慮每個工段的照明要求，按照不同照明要求靈活控制；形成自然采光與人工照明互補，分工段進行照明控制。

3案例

下面以我院承接的某綠色工業建筑評價咨詢項目為例，介紹工業建筑綠色照明設計。

3.1照明參數的確定

3.1.1照度的確定及區域的劃分

如圖1所示，廠房由焊接、切割、拋丸和噴漆等工藝設備組成。依據《建筑照明設計標準》，噴漆與拋丸工藝照度標準值為300lx，其余均為200lx。在與甲方積極溝通后，得知噴漆與拋丸均設局部照明，且能滿足300lx的要求。故確定一般照明采用照度標準值為200lx。可將本廠房大致分為4個區域，如圖2所示。

3.1.2顯色指數的確定

噴漆與拋丸工藝需要的顯色指數為80，但是房高度超過6m，顯色指數可低于80［2］（且設備自帶照明設備）；焊接和切割工藝需要的顯色指數為60，故最后確定顯色指數為60以上。

3.1.3安裝高度的確定

廠房空間高度10m，行車的上表面高度為7.45m，故選擇燈具安裝高度為10m。

3.1.4室形指數的計算及燈具類型的選擇根據4個區域的長、寬和高計算室形指數RI：1#區域RI≈2.46，2#區域RI≈2.65，3#區域RI≈1.93，4#區域RI≈2.42，故選擇寬配光燈具。

3.1.5光源類型的選擇LED燈造價過高；低壓鈉燈雖然發光效率高，但顯色指數僅為20~30；金鹵燈顯色指數為60以上且發光效率高，可選為本廠房的光源。

3.1.6光源與燈具的確定綜上所述，選擇PHILIPSHPI-P400W-BU的金鹵燈光源和PHOENIXMDK900PR（WH）C燈具配套使用。每套光源功率400W，電子鎮流器等相關設備功率取25W。

3.1.7維護系數的確定一般的機械裝配車間燈具維護系數取0.7。

3.2照明設計

按照明標準分工段設計，采用DIAlux軟件輔助設計后得到圖3~6。

3.3節能分析

整個廠房總照明面積為20145m2，照明安裝功率為105.825kW，計算出總的照明功率密度為5.25W/m2。在同樣的照度要求下，國家標準的現行值是8W/m2，目標值是7W/m2，該方案的照明功率密度是國家標準現行值的65%，目標值的75%。比現行標準每小時能節約近56.98kWh電能。

4結語

在綠色工業建筑評價中照明設計應結合本行業的工藝與建筑的特點，設計人員應在充分了解工藝和建筑等要求的情況下，合理布局，選擇合適的照明產品，優化照明設計，實現最大限度地節約能源。

作者：汪玉李國順李亨單位：機械工業第六設計研究院有限公司