鐵路工廠廠房的照明設計

摘要：根據對鐵路工廠廠房照明設計中遇到的一系列問題的思考，結合現行相關規范和標準圖集，簡要談一下本人在鐵路工廠廠房照明設計方面的一些看法。

關鍵詞：照度標準 燈具選型 應急照明

0 引言

鐵路工廠廠房一般為單層工業建筑，并根據生產工藝需要，大多是多跨度單層廠房，各跨度視需要可相同或不相同。設計前首先要對設計對象有深入的了解，比如對該工業建筑的建筑分類、建筑規模、工藝流程等等一系列問題要有個清楚的認識，這些問題清楚后才會知道怎么設計才能滿足規范和工藝方面的要求。

1 照度計算與節能

照明設計必然涉及到照度計算問題，我們首先要通過照明空間的照度要求計算出所需的燈具數量。照度計算主要分為利用系數法、逐點計算法和單位容量估算法（這種方法不適用于施工圖階段），但是本人認為采用利用系數法計算時必須了解燈具的相關數據，然而我國目前燈具廠家樣本的數據不全，建議應與有實力的燈具廠家通過照度計算軟件共同計算。廠房照度要求應按《建筑照明設計標準》GB50034-2004，規范執行。通過照度計算在確定燈具數量時要特別注意其中的節能要求，就是功率密度值的限制，這是強制性條例不能違反的。根據《建筑照明設計標準》的第3.3.5條和第7.2.10條規定，照明燈具都應該采取節能措施（也就是單燈的無功功率補償），功率因數一般不會低于0.9。

2 燈具選擇

廠房的照明可采用熒光燈光帶（槽式燈）或氣體放電燈具，一般是普通照明結合局部照明。有些廠房工藝設備上有專門的局部照明，我們設計時只要考慮普通照明就可以了。在廠房中，照明燈具的懸掛高度在4米左右時，可以選擇熒光燈，懸掛高度在5米左右及以上時，一般選擇適用的高壓氣體放電燈。廠房燈具安裝狀態按建筑層高劃分一般劃分為高頂棚、中頂棚、低頂棚三類。高壓氣體放電燈主要有高壓鈉燈、金屬鹵化物燈、高壓汞燈。高壓鈉燈光效高，金屬鹵化物燈顯色性好，高壓汞燈顯色性差。燈具在廠房屋架上懸掛高度應按室型系數RI[RI=房間長X房間寬/室空間高（房間長+房間寬）]值選取不同的配光的燈具。當RI=0.5~0.8時，宜選用窄型配光燈具；當RI=0.8~1.65時，宜選用中配光燈具；當RI=1.65~5時，選用寬配光燈具。在選擇燈具時一定要按《建筑照明設計標準》表3.3.2-2要求，其效率不能低于75%。

3 廠房應急照明

應急照明包括疏散照明、安全照明、備用照明。關于疏散照明的設置要求《建筑設計防火規范》第十一章的第11.3節已經講得很明確。備用照明是用于確保正常活動繼續進行的照明，一般鐵路工廠廠房沒有這方面的設置要求。疏散照明分為疏散應急照明，用來確保疏散照度，以及疏散指示標志（分為燈光疏散指示標志和蓄光疏散指示標志），用來指示疏散方向，燈光疏散指示標志需要電源，蓄光疏散指示標志是利用蓄光自發光材料的蓄光發光功能無需電源。疏散照明一般設置在內部環境復雜或者建筑內部人員對該建筑內部環境不是很了解的建筑疏散走道或疏散線路上，用來在事故時引導人員疏散用。廠房內部安全照明燈具盡量設置在內部疏散線路附近，作為電源故障時確保人員安全用，廠房高度不高時可以考慮吸頂安裝，高大空間場所可以安裝在1.8～2.2米左右的墻面或柱面上。墻面或柱面上的安全照明燈我們也可以預留專用電源插座。疏散指示標志的安裝高度《建筑設計防火規范》的第11.3.4條有規定。燈具用于消防應急照明時在《建筑設計防火規范》中只要求應急時間不少于30分鐘。應急照明的照度要求《建筑照明設計標準》的第5.4.2條有明確規定。

4 照明配電系統

我們在整定照明用微型斷路器過載電流時要注意車間廠房照明我們常用高壓氣體放電燈，如金鹵燈從開啟到正常工作的啟動階段，有1～2分鐘電流會上升到正常工作電流的2倍，因此我們確定微斷的整定電流時要避開這個電流值。

系統圖中我們分配相序時盡量保持三相平衡原則，最大相負荷不宜超過三相負荷平均值的115%，最小相負荷不宜小于三相負荷平均值的85%。照明設備的負荷功率統計時，除了燈具燈源本身的功率外，我們還要考慮氣體放電燈整流器的功率損耗（在功率密度計算中也不要忘了），其中熒光燈具整流器的功率損耗為燈源功率的20%，其它類燈具整流器的功率損耗為燈源功率的8%左右。另外設計時每個配電箱體要留占總回路20%的預留回路。

5 照明配電回路設定

首先應按工藝生產流程劃分為不同回路，其次單個回路功率上的限制以及配電距離、控制區域、燈具位置等也是劃分回路的依據。

在《建筑照明設計標準》中的第7.2.7規定每一照明單相分支回路的電流不宜超過16A，所接光源數不宜超過25個；連接建筑組合燈具時，回路電流不宜超過25 A，光源數不宜超過60個；連接高強度氣體放電燈的單相分支回路的電流不應超過30A。請注意這一條與《民用建筑電氣設計規范》的第10.7.8條的區別，民規中相應的第一句話說的是燈具數不超過25個，照明標準中說的是所接光源數不宜超過25個，也就是說單盞的雙管熒光燈具按民規一回路可以接25盞，按新照明標準只能減半了。

6 線路敷設

廠房中，照明電源進線可以引自廠區變配電房，如果照明負荷不大也可以直接引自廠房內的動力電源總箱。注意由變配電房直接引入的電源線路如果截面太小（如照明負荷）要進行短路時動熱穩定的校驗。電源進線電纜可采用交聯電纜（YJV）直埋地敷設。一般室外直埋地敷設電纜我們都選鎧裝（YJV22），鎧裝電纜能承受機械外力作用。可以參考國家標準圖集《建筑電氣常用數據》04DX101-1。

7 設備選擇與安裝

廠房燈具由于數量多而且都是大面積同時開啟關閉，因此大開間廠房內燈具的操作控制主要采用集中控制方式，在管理間或值班室照明箱處統一操作。少許小開間場所可以采用翹板開關就地控制。對于沒有值班室的廠房，我們可以將照明配電箱安裝在廠房入口附近墻面上（方便操作），這時要注意廠房內部環境對照明配電箱的要求。

照明配電箱上大開間廠房照明燈具回路的通斷我們采用轉換開關或控制按鈕。這有兩方面的原因，一方面斷路器是不頻繁操作電器，經常帶負荷通斷會降低斷路器觸頭的使用壽命，容易損壞；另一方面直接采用斷路器的翹板操作，事必影響配電箱、柜的防護等級，這在設備防護等級要求高的場所使用就不合理了。因此對于工業建筑中需要直接在配電箱、柜處統一操作照明回路的控制情況，建議采用安裝在箱、柜面上的控制按鈕（通過接觸器控制）或轉換開關等電器操作。

8 照明燈接地

照明燈具根據防觸電保護方式可分為四類：0類，保護依賴基本絕緣（在易觸及的部分及外殼和帶電體的絕緣），使用在安全程度高的場合且燈具安裝維護方便，如空氣干燥、塵埃少、木地板等條件下的吊燈、吸頂燈；Ⅰ類，除基本絕緣外，易觸及的部分及外殼有接地裝置，一旦基本絕緣失效，不致有危險，用于金屬外殼燈具，如投光燈、路燈、庭院燈等，提高安全程度；Ⅱ類，除基本絕緣外，還有補充絕緣，做成雙重絕緣或加強絕緣，提高安全性，絕緣性好，安全程度高，適用于環境差、人經常觸摸的燈具，如臺燈、手提燈等；Ⅲ類，采用特低安全電壓（交流有效值<50V），且燈內不會產生高于此值的電壓，燈具安全程度最高，用于惡劣環境，如機床工作燈，檢修坑道壁燈。

9 結束語

本文主要談談一般性工業建筑照明部分設計的要求。對于爆炸危險場所的照明配電應按相關規范要求設計。

參考文獻：

[1]北京照明學會照明設計專業委員會編.照明設計手冊.（第二版）.

[2]中國航空工業規劃設計研究院.工業與民用配電設計手冊.（第三版）.中國電力出版社.