淺談陶瓷工廠照明節(jié)能設(shè)計(jì)＊

駱 微 宋 琦

（1西安思維建筑設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司 西安 710000）（2咸陽陶瓷研究設(shè)計(jì)院 陜西 咸陽 712000）

淺談陶瓷工廠照明節(jié)能設(shè)計(jì)＊

駱 微1宋 琦2

（1西安思維建筑設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司 西安 710000）（2咸陽陶瓷研究設(shè)計(jì)院 陜西 咸陽 712000）

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，對(duì)電能的需求量也越來越大，如何節(jié)約電能，提高電能的使用率是我們需要認(rèn)真面對(duì)的問題。筆者介紹了陶瓷工廠廠房、綜合辦公樓、廠區(qū)道路照明節(jié)能設(shè)計(jì)。

陶瓷工廠 照明 節(jié)能

照明用電作為企業(yè)最為基本的用電需求，它與安全生產(chǎn)、勞動(dòng)生產(chǎn)率、產(chǎn)品質(zhì)量有著直接的關(guān)系。近幾年，隨著我國(guó)建材行業(yè)的快速發(fā)展，建材企業(yè)整體水平有了很大的提高，照明電能消耗量也在逐年上升。隨著電能供需矛盾越來越突出，能源的缺乏已嚴(yán)重制約各行各業(yè)的發(fā)展，節(jié)能問題已經(jīng)成為我國(guó)一項(xiàng)長(zhǎng)期的戰(zhàn)略方針。工廠節(jié)能不僅要注重生產(chǎn)線設(shè)備節(jié)能，照明節(jié)能也是節(jié)約能源的一個(gè)大的方面。在一般的工業(yè)廠房中，照明設(shè)計(jì)工程分為3類：廠房照明設(shè)計(jì)工程、綜合辦公場(chǎng)所照明設(shè)計(jì)工程、廠區(qū)道路照明設(shè)計(jì)工程。下面我們主要針對(duì)陶瓷廠的照明節(jié)能設(shè)計(jì)進(jìn)行探討。

1 廠房照明工程節(jié)能設(shè)計(jì)

1.1 光源的選用

陶瓷廠廠房一般采用全輕鋼結(jié)構(gòu)，高度為6～9m，非常適合于以金屬鹵化物燈為代表的高強(qiáng)度氣體放電燈（HID）。因?yàn)榻饘冫u化物燈具有光效高、顯色性好、功率大、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，適用于大面積場(chǎng)所照明。

單層廠房常采用150W、250W兩種光源。

1.2 照明燈具的選用

根據(jù)國(guó)際照明委員會(huì)（CIE）的建議，燈具按光通量在上下空間分布的比例分為5類：直接型、半直接型、全漫射型（包括水平方向光線很少的直接－間接型）、半間接型和間接型。

由于普通陶瓷廠房一般比較高大，維護(hù)不太方便，故應(yīng)當(dāng)選用利用系數(shù)高、配光合理、反射效率高、耐久性好的直接式燈具。優(yōu)先選用板塊式燈具，板塊的作用是使反射光改變路徑、離開燈泡、增加光輸出、提高燈具效率、延長(zhǎng)燈泡壽命。一般板塊燈具比光滑面燈具效率提高5%～20%。應(yīng)合理選擇燈具的配光，根據(jù)廠房一般比較高大的特點(diǎn)，可選擇窄配光的燈具，以提高其利用系數(shù)。

燈具宜帶玻璃防護(hù)罩，燈具效率不宜低于55%。燈具的結(jié)構(gòu)應(yīng)便于安裝、維護(hù)和更換光源。

1.3 電器附件的選用

1.3.1 使用節(jié)能電感鎮(zhèn)流器和電子鎮(zhèn)流器

廠房照明應(yīng)采用低能耗、性能優(yōu)良的光源用電附件，如電子鎮(zhèn)流器、節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器、電子觸發(fā)器等，氣體放電燈宜采用電子觸發(fā)器。

一般電感式鎮(zhèn)流器自身能耗為光源的10%～15%，而電子鎮(zhèn)流器本身能耗極低，并且有恒功率輸出的特點(diǎn)。目前廠房中90%左右的氣體放電燈配用電感鎮(zhèn)流器，如果用節(jié)能電感鎮(zhèn)流器、電子鎮(zhèn)流器、電子觸發(fā)器取代傳統(tǒng)的高能耗電感鎮(zhèn)流器將獲得較大的節(jié)能效果。

1.3.2 實(shí)行單燈電容補(bǔ)償

單燈補(bǔ)償就是在每套燈具上并聯(lián)一個(gè)電容器進(jìn)行補(bǔ)償，將功率因數(shù)提高到0.9以上。這樣既能減少電路無功功率，又能降低線損和電壓損耗，同時(shí)因?yàn)榫€路電流降低，可選用較小截面的導(dǎo)線。

1.4 燈具布置及回路控制的節(jié)能設(shè)計(jì)

廠房?jī)?nèi)應(yīng)按車間、工段或生產(chǎn)線工藝流程進(jìn)行照明分區(qū)控制。在人群集中、活動(dòng)頻繁的地方，適當(dāng)增加照明開關(guān)，每個(gè)照明開關(guān)控制燈具不宜太多，控制箱要設(shè)置在便于工作人員操作的通道上。

根據(jù)生產(chǎn)工藝的特點(diǎn)以及廠房各部位對(duì)照度的不同要求，一方面綜合利用一般照明和局部照明的混合照明方式，另一方面充分利用自然光，既能達(dá)到較高的照度要求，又能夠充分節(jié)省電能。

以普通陶瓷廠為例，對(duì)各個(gè)車間采取不同的要求。原料車間、聯(lián)合車間照明應(yīng)采用一般照明與通道、設(shè)備或生產(chǎn)線局部照明相結(jié)合的混合照明方式。屋面采用金屬鹵化物燈具，通道、設(shè)備或生產(chǎn)線局部照明燈具采用節(jié)能型熒光燈。制粉車間，照明以滿足最低要求為主，屋面采用金屬鹵化物燈具。

1.5 其他照明節(jié)電措施

1.5.1 減少供電線路上的損耗

照明回路分配應(yīng)根據(jù)工藝要求和生產(chǎn)實(shí)際情況，盡量保證三相用電平衡，以減少線路損耗。

1.5.2 建筑設(shè)計(jì)與照明節(jié)能

進(jìn)行廠房設(shè)計(jì)時(shí)，電氣設(shè)計(jì)人員應(yīng)同建筑設(shè)計(jì)人員協(xié)商，通過改變開窗（含天窗、墻窗）面積或采用導(dǎo)光材料，合理、充分地利用自然光以節(jié)省照明用電。

2 綜合辦公場(chǎng)所照明設(shè)計(jì)工程

2.1 光源的選用

目前市場(chǎng)上的照明節(jié)電產(chǎn)品主要分為2種：傳統(tǒng)的發(fā)光效率低的光源（如：普通熒光燈、白熾燈、石英燈等）和發(fā)光效率更高的光源（如：T8熒光燈、緊湊型熒光燈、冷陰極燈或發(fā)光二極管）。一般陶瓷工廠辦公房間應(yīng)優(yōu)先采用高效節(jié)能熒光燈（如T8、T5管）及緊湊型熒光燈，應(yīng)盡量減少白熾燈的使用量。這是由于高效節(jié)能熒光燈管與普通燈管相比，具有更高的顯色指數(shù)和光效，光衰小、壽命長(zhǎng)、用汞量少，更符合節(jié)能環(huán)保要求。另外，由于燈管功率越大，光效越高，一般應(yīng)優(yōu)先選用36W光源。

門廳、走廊等場(chǎng)所以緊湊型熒光燈（包括“H”型、“U”型、“D”型、環(huán)形等）為主，替代白熾燈。在開閉頻繁、面積小、照明要求低的情況下，可采用白熾燈。

2.2 照明燈具的選用

一般辦公區(qū)優(yōu)先選用直接式燈具，在有吊頂?shù)霓k公場(chǎng)所應(yīng)優(yōu)先選用高光效格柵燈具。

合理選擇燈具的配光。當(dāng)室內(nèi)空間比RCR值較小時(shí)（房間矮又寬），宜選用寬配光的燈具；反之，當(dāng)室內(nèi)空間比RCR值較大時(shí)（房間窄又高），應(yīng)選用窄配光的燈具，以提高光的利用系數(shù)。

2.3 電器附件的選用

對(duì)于一體化節(jié)能燈和單端小功率熒光燈（即功率小于或等于25W），由于對(duì)它們的諧波要求、異常保護(hù)功能以及預(yù)熱要求均比較低，應(yīng)優(yōu)先選用電子鎮(zhèn)流器。對(duì)于25～65W的直管形熒光燈，優(yōu)先選用節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器。這是因?yàn)楣?jié)能型電感鎮(zhèn)流器與電子鎮(zhèn)流器相比具有更高的性價(jià)比。電子鎮(zhèn)流器在自身功耗、光效比方面占有明顯優(yōu)勢(shì)，但有些方面不如節(jié)能電感鎮(zhèn)流器。如接通時(shí)浪涌電流大、對(duì)外電磁干擾很嚴(yán)重、電源電流諧波含量高、耐電源中的瞬時(shí)過電壓能力低、使用壽命短等。

2.4 燈具布置及回路控制的節(jié)能設(shè)計(jì)

1）公共場(chǎng)所如走廊、樓梯間、門廳等的照明，宜采用集中控制，并按建筑使用條件和天然采光狀況采取分區(qū)、分組控制措施。

2）房間靠窗一側(cè)單獨(dú)設(shè)照明開關(guān)控制，以便根據(jù)自然光的變化，控制照明燈點(diǎn)亮范圍。

3）適當(dāng)增加每個(gè)房間照明開關(guān)的數(shù)量，爭(zhēng)取做到一個(gè)開關(guān)控制一盞燈。

4）有條件時(shí)，宜利用各種導(dǎo)光和反光裝置將天然光引入室內(nèi)進(jìn)行照明。

5）有條件時(shí)，宜設(shè)置智能照明控制系統(tǒng)，對(duì)照明設(shè)施進(jìn)行監(jiān)控和管理。

2.5 其他照明節(jié)電措施

2.5.1 房間裝修影響照明節(jié)能

房間頂棚和墻面對(duì)照明效果的影響與房間面積有關(guān)。小房間頂棚在視野所占比例小、對(duì)照度影響小，而墻面在視野所占比例大、對(duì)照度影響大。因此，小房間可使用高反射比的墻面、低反射比的頂棚；反之，大房間使用高反射比的頂棚、低反射比的墻面。

2.5.2 充分利用自然光

當(dāng)進(jìn)行房間功能劃分時(shí)，電氣設(shè)計(jì)人員應(yīng)同建筑設(shè)計(jì)人員協(xié)商，根據(jù)各個(gè)房間用途的不同，照明的要求不同合理布置，對(duì)照明要求高的房間放在采光較好的部位，合理、充分地利用自然光以節(jié)省照明用電。

3 廠區(qū)道路照明設(shè)計(jì)工程

3.1 光源的選用

目前，陶瓷工廠路燈照明所采用光源的主要類型有：金屬鹵化物燈、熒光高壓汞燈等。金屬鹵化物燈在路燈照明系統(tǒng)中大量采用，它以高光效、高亮度、高顯色性、多色調(diào)、長(zhǎng)壽命的特點(diǎn)，成為較理想的高效節(jié)能光源之一。

3.2 照明燈具的選用

路燈照明燈具應(yīng)有較高的利用系數(shù)，合理選擇燈的配光，優(yōu)先選用塊板式燈具，盡量選擇不帶附件的燈具，而選用具有高保持率的燈具。

3.3 布燈方式的設(shè)計(jì)

布燈形式一般有4種：?jiǎn)蝹?cè)布燈、中央布燈（包括中央單燈布燈、中央對(duì)稱布燈）、交錯(cuò)布燈和對(duì)稱布燈。對(duì)稱布置比較美觀，但缺點(diǎn)是光照度不夠均勻，適合較寬的道路；交錯(cuò)布燈美觀上雖然不如對(duì)稱布燈，但光照度比較均勻。建材工廠道路路燈間距為30～40m。主干道采用兩側(cè)對(duì)稱布燈，次干道采用單側(cè)布燈。

3.4 路燈控制方式的節(jié)能設(shè)計(jì)

當(dāng)陶瓷工廠廠區(qū)面積較小時(shí)，用一個(gè)路燈照明控制箱控制全廠區(qū)的路燈；反之，廠區(qū)面積較大時(shí)，無法用一個(gè)路燈照明控制箱控制全廠區(qū)的路燈，可設(shè)置若干個(gè)路燈照明控制箱控制本區(qū)域的路燈，每個(gè)照明控制箱內(nèi)設(shè)置一套智能照明調(diào)控裝置。在供電節(jié)能方面應(yīng)采用智能控制控制路燈開關(guān)、亮度調(diào)節(jié)、可對(duì)路燈進(jìn)行分區(qū)、分線路、分組管理，按工作日、節(jié)假日、季節(jié)等設(shè)定自行開關(guān)時(shí)間及時(shí)遠(yuǎn)程操控應(yīng)對(duì)突發(fā)情況，如天氣突變和事故災(zāi)害等特殊場(chǎng)所動(dòng)態(tài)情景照明及照度調(diào)節(jié)，照明人性化，定時(shí)調(diào)光降低能耗，節(jié)能減排，延長(zhǎng)燈具壽命。

3.5 其他照明節(jié)能措施

氣體放電光源應(yīng)實(shí)行單燈就地電容補(bǔ)償，將功率因數(shù)提高到0.9以上，降低無功損耗。在配電線路的設(shè)計(jì)上，適當(dāng)加大電纜截面，不僅可以減少因線路較長(zhǎng)引起的電壓降，同時(shí)由于壓降小，線路損耗也小，系統(tǒng)穩(wěn)定性提高，既延長(zhǎng)了整個(gè)系統(tǒng)的壽命，同時(shí)還節(jié)約了電能。

通過對(duì)以上陶瓷工廠3類主要照明工程節(jié)能設(shè)計(jì)的探討，發(fā)現(xiàn)建筑電氣的節(jié)能設(shè)計(jì)潛力大。作為工程設(shè)計(jì)人員，不但要考慮基本的功能需求，也要講究節(jié)能效果。評(píng)價(jià)一套設(shè)計(jì)方案是否合理，不但要考慮設(shè)計(jì)對(duì)象對(duì)照明的要求，更要看是否采取有效的節(jié)能措施。

陶瓷企業(yè)是用電大戶，如何提高電能的利用率，節(jié)約能源，是我們當(dāng)今面臨的重大問題，我們要不斷努力，珍惜能源，為社會(huì)發(fā)展做出更多的貢獻(xiàn)。

1 中國(guó)航空工業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院.工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)（第三版）.北京：中國(guó)電力出版社，2005

2 北京照明學(xué)會(huì)照明設(shè)計(jì)專業(yè)委員會(huì).照明設(shè)計(jì)手冊(cè)（第二版）.北京：中國(guó)電力出版社，2006

3 中華人民共和國(guó)建設(shè)部.建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（第一版）.中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2004

4 趙慶勇.工業(yè)廠房的照明設(shè)計(jì).電工電氣，2010（5）：58～59

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1002－2872（2012）10－0013－02

駱微（1979－），本科，工程師；主要從事電氣設(shè)計(jì)工作。