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文档简介
1、第 4 篇应用示范篇第 2 章工业建筑照明节能设计1 工业建筑的特点1.1 工业生产的性质和环境特点1.1.1 工业生产的性质工业建筑内的一切活动是围绕产品的加工、制作、包装、存贮进行的,是以生产流量和工人的活动为中心。一切设施应保证生产的安全、高效和不间断的进行,保持足够高的劳动生产率,降低生产的差错和废品率,节约能源,降低成本。1.1.2 工业建筑的环境特点工业建筑由于生产而导致不同的环境条件,主要有以下几类:正常环境生产场所:生产中产生灰尘较少的干燥场所,如仪表装配。洁净房间:生产需要环境中含尘量极少的干燥房间,如微电子加工。有火灾有的生产场所:如纸张库、润滑油库等。的生产场所:如石油、
2、化工车间等。(5)其它特殊环境场所:如潮湿和特别潮湿场所,多尘场所,有腐蚀性气体或蒸汽的场所。1.2 工业建筑结构特点工业建筑随生产需要有多种形式,主要特点有:(1)结构上分单层工业建筑和多层工业建筑,单层建筑高度从到四十多米。从采光方式分,有侧窗采光和顶部天窗采光,或同时有两种形式采光,还有全封闭的无天然采光厂房。通常是有围护结构的建筑,也有敞开式,即有顶无墙的建筑。这些不同形式的建筑对照明要求不同,选用的光源、灯具等都有很大差异。2 工业建筑照明的目的和要求2.1 工业建筑照明的目的必要的照度,保证生产的正常、快捷进行,以提高劳动生产率。建立清晰、良好的视觉条件,保证产品质量,提高正品率。
3、创造舒适的照明环境,减轻视觉疲劳,避免事故,确保生产安全。2.2 对照明的要求为生产工作面提供足够的照度,保证容易看清生产细节。良好的照明质量,包括必要的限制眩光,合理的亮度分布,适宜的光色和颜色显现。更高的照明能源效率,力求以较低的电能消耗达到较高的照明水平。(4)安全、实用的照明系统,方便、经济的运行、条件。3 照明方式和照明种类3.1 照明方式(1)工业建筑的所有场所都要设置一般照明,作为照亮工业生产的操作面和工作面的全部或一部分,同时也作为检查、巡视和活动,产品、零搬运等工作用照明。(2)按生产需要设置局部照明,对照度要求较高的操作面增设局部照明,有利于节能。需要装设局部照明的生产工作
4、面有:冷加工机床、钳工台、精密仪表装配、电子元器件生产、电子产品装配、零检验台等。3.2 照明种类所有工业建筑均应设置正常照明;按工业建筑的规模、多少、发生停电故障、火灾等造成的程度,以及停电后继续维持生产和处置的需要,考虑设置应急照明(包括疏散照明、安全照明和备用照明)中的一种或几种。工业建筑的大型车间或房间,应装设值班照明,作为非生产时间的值班、检查巡视、清扫之用,有利节能。4 工业建筑照明的照度和质量4.1 照 度工业建筑照明的照度应符合现行和相关行业标准的规定。在执行这些标准时,应注意工业生产的视觉要求的特点,合理确定照度值。如生产流程的性;生产加工的零的贵重性,照明对加工误差的影响,
5、对生产视觉工作的紧张程度和连续性;和处理产品所在的流水线的移动速度等情况;还有生产和辅助设备对灯光的遮挡,生产场所尘埃、蒸汽等造成的严重污染等。4.2 照明质量工业建筑照明质量应符合国家照明设计标准有关规定,特别注意处理好以下两个问题:(1)满足生产需要的显色性要求:了解生产过程中哪些场所有辨别颜色的要求,特别是化学分析室、油漆车间、检验台等。、光谱(2)符合眩光限制要求条件下重视节能:高大工业建筑的一般照明悬挂很高时,眩光对视觉影响较小,因此,应选择更高效的灯具;关于局部照明的灯具,应重视限制眩光要求,灯具应按装设的位置和高度确定其保护角,应使操作(按正常操作、使用取坐姿或站立)不能直接看到
6、光源。5 照明光源、镇流器和灯具选择5.1 光源选择5.1.1 光源选择的原则(1)光源选择是实施绿色照明的重要,因此应选择发光效率高、显色性好、使用长的光源。选用的光源应符合该工业建筑应用的特点,并符合环保要求。(2)选用光源,不应单纯比较其价格,而应作全面的技术经济分析比较,根据光源的效率、,并计及其配套的电器附件和灯具等综合考虑。通常应按同一房间、同样照度所使用不同光源的数量,计算光源、电器附件及灯具的全部费用,并计算运行所耗电费和费综合比较后确定。5.1.2 光源类型的选择(1)高度较低的工业房间,如仪表装配、微电子生产、理化实验、检验、计量、纺织、卷烟等生产场所,应选用直管荧光灯。高
7、度较大的工业生产、使用场所,如机械加工、钣金、冲压、大件焊接、热处理、锻造、机械装配、发电等车间,应选用金属卤化物灯,当显色性要求不高(Ra40)时,宜选用高压钠灯。工业建筑内的辅助场所,如走廊、洗手间、楼梯间等,宜选用直管荧光灯或紧凑型荧光灯。工业区的露天生产作业场地,有显色要求的宜用金属卤化物灯,显色要求不高(Ra40)的,宜用高压钠灯;厂区道路、露天堆放场地,宜用高压钠灯。5.1.3 光源规格的选用选用荧光灯者,应选用光效更高、显色性好的稀土三基色荧光灯。选用直管荧光灯者,应选用光效更高、节能环保效果更好的T8 型(直径 26mm)荧光灯和T5 型(直径 16mm)荧光灯。选用金属卤化物
8、灯者,宜选用陶瓷内管金属卤化物灯。5.1.4 限制应用的光源(1)普通照明白炽灯的光效低,一般不应在工业建筑中应用;有特殊需要采用时,不宜选用 100W 以上的灯泡。由于荧光高压 灯和自镇流荧光高压 灯的光效低,显色性不高,不应在工业建筑场所应用。T12 型(直径 38mm)直管荧光灯光效低于 T8 荧光灯,不应选用 T12 灯管。5.2 镇流器选择5.2.1 选择原则镇流器是气体放电灯的重要电器附件之一,其自身能耗较大,所以,应选择自身损耗小的节能型产品,同时应具有安全、可靠、长、能保护灯的使用等特点,并使整个灯光系统具有良好的视觉性能。镇流器选择直管荧光灯宜选用节能型电感镇流器或电子镇流器
9、。工业建筑中有下列要求之一的场所,宜选用电子镇流器:1)2)3)4)有可看见的快速转动的机器设备的场所;连续而紧张的视觉作业的场所;需要荧光灯调光的场所;用荧光灯而要求特别安静的场所。采用电子镇流器时,宜选用低谐波含量的L 级产品。高压钠灯和金属卤化物灯宜选用节能型电感镇流器,灯泡功率在 150W 及以下时,也可选用电子镇流器.(5)三班制生产车间、厂区道路等的照明,使用金属卤化物灯或高压钠灯及节能型电感镇流器的,宜选用恒功率型产品。(6)厂区道路照明,使用高压钠灯时,宜选功率型或调光型镇流器,以便在后半夜降低功率运行,以节约电能。5.3 灯具选择5.3.1 选择原则为节约能源,应选用灯具效率
10、高的产品;灯具应满足使用场所对眩光限制的要求;灯具应与选用的光源类型和尺寸相配套;(4)选择的灯具应便于5.3.2 灯具选择,包括更换光源方便,容易清洁,抗老化性能好。高度较大的工业厂房,应选用带反射罩的开启式灯具,灯具效率不宜小于 75%。低矮的房间,使用直管荧光灯,对眩光限制要求不高的,宜选用简式灯;限制眩光要求高的,宜选用带格栅的荧光灯具,灯具效率不宜小于 60%。应按房间的室空间比(RCR)选用配光合适的灯具,以提高光的利用系数。灯具配光可按表 3.1.6 选择。(4) 灯具防护结构应符合该场所的环境条件:在有火灾、有的场所,灯具应符合相关规范的规定;在多尘、特别潮湿的场所,灯具应选用
11、相应的防护结构;在有腐蚀性气体或蒸汽的场所,灯具应有相应的防腐措施。(5)应选用光通维持高的灯具,灯具的反射和透射材料应有良好的抗老化性能。6 灯具布置方案6.1 确定布灯的原则对于单层工业厂房,屋架或地高度通常为 520m,个别厂房超过这个高度达 40m,不论是单跨或多跨厂房,应按以下原则布置灯具:(1)一般照明通常应均匀布置,对有高大生产设备或装置,为避免对灯光的遮档,应采用部分非均匀布灯。(2)布灯应考虑灯具安装的建筑结构条件,应方便安装和具。,通常在屋架、梁或桁架下方或侧面装设灯(3)布置灯具的间距,应计及灯的高度,使灯间距(几何平均距)与高度之比,不超过该类灯具允许最大距高比,以保证
12、照度均匀度符合规定。(4)在符合照度均匀度和限制眩光要求的条件下,应选用单个光源功率较大的布灯方案,以获得较佳的能效和较经济的初建费用。6.2 布灯方案及应用6.2.1 常用的几种典型布灯方案(1)建筑尺寸:柱距按 6m;常用跨度为 9、12、15、18、21、24、30、36m;灯具离工作面高度,一般为525m。(2)7 种常用的典型布灯方案,列于图 4.2.1。(3)图 4.2.1 中的灯具间距:每屋架装 2 个灯具的,灯具间距为跨度的 1/2;每屋架装 3 个灯具的,灯具间距为跨度的 1/3。图 4.2.1典型布灯方案6.2.2 各种布灯方案适用范围布灯方案一、二、三、四适用于较低照度,
13、方案五、七适用于较高照度。方案一、二适用于 912m 跨度,方案三适用于 915m 跨度,方案四、六适用于大跨度,如 2436m。各种跨度和高度建议的方案列于表 4.2.1。运用表 4.2.1 时,必须结合场所照度要求选取。表 4.2.1各种跨度推荐的布灯方案灯具离工作面 高 度(m)跨度 (m)912158五(三、二)五(三、二)五(三)七、五(三)七(五、三)七(六、三、四)815三(二、五、一)三(二、五、一)五(三)三(四、七)三(四、七)六(七、三、四)六(四)六(四)(六)(五)(四)(七)(三)(二)(一)说明:表中的中文数字表示按图 4.2.1的布灯方案,括号中的中文数字表示可
14、选方案。7 工业建筑照明节能措施选用高效节能光源选用光源应按本章 5.1 节的要求进行。选用自身功耗小、节能效果好的镇流器镇流器的选用应按本章第 5.2 节的要求进行。选用效率高、配光适合的灯具灯具的选用应按本章第 5.3 节的要求进行。7.4 提高照明配电系统和照明灯的功率因数有条件时,荧光灯宜选用功率因数大于 0.97 的电子镇流器;气体放电灯宜设置单灯补偿,使功率因数不小于 0.9;不设单灯补偿的,应在配电干线装设电容器补偿,COS不宜小于 0.9。7.5 降低配电系统电能损耗照明用配电变压器应选用节能型变压器,变压器的负载率宜适当降低;适当加大照明配电线路的截面。7.6 照明控制(1)
15、工业建筑内照明,有条件时,宜采用多种自动控制和调节系统,包括稳压、调光和按各种程序开关灯,以节约电能。(2)工厂内道路照明应设置自控系统,按光控、时控或天文时间控制开关灯;并应设置后半夜降低路面亮度的控制。7.7 有效利用天然光(1)工业建筑内的照明应考虑与利用天然光相结合,有条件的,可设置按天然光照度关闭或降低有关区段的灯光。(2)工厂区的道路和户外场地照明,有条件的,可以利用8 设计实例能电池供电。例:某生产车间,单跨,跨度 18m,柱距 6m,全长共 90m,面积 1620m2,屋架下弦离地面高 8m,装有起重机,一般照明平均照度为 300lx,显色指数不小于 60,设计车间照明。设计步骤及计算如下:从节能观点,并符合显色性要求,选用金属卤化物灯,Ra=65。根据跨度、高度及照度要求,拟采用图 5.1 的布灯方案五。即每跨 2 个灯具,装在屋架侧,离地 8m,离工作面 7.2m。1525五(三、二)四(三、七)四(三、七)四(三、六)四(六)四(六)RCR 值:计算结果,RCR=2.4。灯具距高比:沿
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