泵站照明的設計與規(guī)劃分析

李 明

甘肅省景泰川電力提灌管理局（甘肅 白銀 730400）

0 引言

照明設計又稱燈光設計，在建筑領域應用多，極具趣味性。泵站以水工建筑及機電設備為核心，是供水設施，與一般建筑設施不同，其設計規(guī)劃較關注設施設備，極少關注照明，導致后續(xù)泵站建成后給相關人員帶來諸多不便。分析泵站照明相關內(nèi)容具有一定的現(xiàn)實意義。

1 照明設計概述

照明設計是空間設計的一部分，是非常具有趣味性的設計元素。照明設計中的燈光類型分為環(huán)境光、輪廓光和焦點光，可形成不同的光照感和多種照明方式。在設計上包含直接照明、間接照明、漫射照明、效果照明、重點照明等。其中，直接照明的燈光直接下照，光量較大，一般適合做局部照明，同時因為光照比較硬，且有陰影，容易造成視覺疲勞，且不能放置在眩光或反射的表面上。間接照明是一種利用反射原理進行照明的光照形式，利用燈具的特點將光從一個表面反射出來，然后散布到整個環(huán)境中，光量較小，一般用以打造室內(nèi)氛圍，構(gòu)建環(huán)境光。漫反射照明幾乎不會產(chǎn)生陰影變化，但是會有部分光通過反射墻壁、天花板等達到預期的表面效果，使環(huán)境照明均勻。重點照明是直接位于突出對象上方的光源，一般在一些重點局部進行直接照明，但要注意照度，因為在直接光的照射下，物體表面溫度會上升，可能影響一些特殊物體的性能。在一些特殊區(qū)域，如果照明亮度超過眼睛能適應的程度，就會刺眼，這種光照即眩光。在重點照明方式中，應注意避免出現(xiàn)強烈眩光。

2 泵站照明設計概述

泵站包含水工建筑和機電設備，其中機電設備是關鍵。泵站是調(diào)水工程的核心，其設備的安全運行關系調(diào)水工程作用的發(fā)揮。泵站的規(guī)劃設計一般較關注其機電設備，而少關注其照明設計。

照明設計大多數(shù)是針對住宅建筑的燈光設計，尋求室內(nèi)主題打造、焦點突出及氛圍營造，以增強室內(nèi)空間設計的層次感。泵站與一般住宅建筑雖然在照明設計上采取的方式相同，但設計理念存在較大的差異，這是因為泵站的照明需求不同。由于泵站更重要的是機電設備，因此在設計規(guī)劃中比較重視該設備，進而忽略了照明。在建成以后，若泵站照明設計不佳，就可能導致運行維護人員沒有良好的照明條件開展作業(yè)，嚴重的甚至導致誤操作。

另外，與住宅相比，泵站照明的細節(jié)更多，包括廠房、辦公場所、其他附屬用房以及戶外設備設施的照明。一般情況下，泵站照明會在水工建筑的屋架上加裝燈具，由于泵站設備在運行過程中會產(chǎn)生高頻振動，因此所選取的燈具最好具備防震性能。另外，一些特殊部位如下層電氣設備間，處于高濕度環(huán)境下，對燈具的防潮防水也有高要求。

3 泵站照明設計規(guī)劃的要求和注意事項

3.1 泵站照明設計規(guī)劃原則

泵站照明與一般建筑物照明的不同之處在于設計理念、設計要求方面。在實踐中，泵站照明設計需要注意五個要素，即照度、均勻度、光色、顯色性及投射光的方向，這五個要素要合理配合，以保證達到照明要求。泵站照明設計規(guī)劃原則如下。

其一，泵站室內(nèi)若無自然光照條件，應設置基本照明，不管是白天還是夜晚，都應保證室內(nèi)光照條件。

其二，照明方式有兩種，一種為工作照明，一種為事故照明，事故照明應包含疏散指示照明。

其三，照明電源一般為380 V或220 V交流電源，設置于低壓配電室，事故照明正常情況下有交流電供電，當出現(xiàn)事故失電時，則切換為直流電源供電，要求響應速度滿足要求。

其四，各類出口、通道等位置必須設置指示照明，正常交流供電，指示照明系統(tǒng)應配備蓄電池，當工作電源故障時，切換為蓄電池供電。

其五，照明系統(tǒng)線路、插座、電源等均要設置漏電保護。

其六，按照綠色環(huán)保、節(jié)能照明要求，考慮檢修維護方便，結(jié)合泵站廠房尺寸、照度，選擇合適的光源與配套，保證照明質(zhì)量。

3.2 泵站照明設計規(guī)劃的要求

大部分區(qū)域的泵站采取一般照明方式，這些區(qū)域中的設施設備在操作過程中對照度的要求不高，因此不需要局部照明，而有些設備因為所處的空間較大，可能影響操作，需要分區(qū)照明，對于電低壓室、主廠房等重點場所，需要重點照明，具體照度要求可參考泵站設計規(guī)范中的相關要求。最低照度要求可參考如下部分參數(shù)要求：在照明場所位于主機室，且無自然采光的情況下，照明面為設備區(qū)域和維護區(qū)域，被照面要求離地0.8 m水平面，若為混合照明，則工作照明照度要求為500 lx，若為一般照明，則照明照度要求為150 lx，事故照明要求最低照度為10 lx。在計算機房或通信室，工作面在設備上，要求被照面離地0.8 m的水平面，工作照明照度要求最低為200 lx，事故照明照度最低為10 lx。按照規(guī)范要求，不同區(qū)域的工作照明照度和事故照明照度有一定差別，核心位置的照度要求較高。在設計規(guī)劃上需要重點關注。

泵站照明設計質(zhì)量與一般建筑照明設計質(zhì)量不同，具體而言，一般建筑照明尋求的是照明的藝術性，對氛圍營造、突出焦點等有更高的要求，而泵站照明更需要的是照明的硬質(zhì)量，要求選用效率高、配光曲線合適并與室形指數(shù)相匹配的燈具，如室形指數(shù)在0.8以下，宜安裝窄配光照明燈具。光源特性應保證色溫及顯色指數(shù)恰當，照度均勻度好，一般作業(yè)區(qū)間的照度均勻度要達0.7以上，非作業(yè)區(qū)則應保證0.5以上均勻度。按《建筑照明設計標準》（GB 50034—2013）要求確定眩光值，一般泵站對中控室、值班室等場景的眩光值要求較高，必須控制頻閃效應。大部分區(qū)域并沒有眩光要求，如主廠房、壓縮空氣站、變配電站等區(qū)域，對眩光值的要求不高。

光源燈具的選擇依據(jù)泵站水工建筑的具體情形確定，一般而言，若燈具安裝在高度4 m范圍，比較適合細管熒光燈，水工建筑高度達6 m以上，熒光燈無法達到要求，一般應選擇金屬鹵化物燈具。按照當前節(jié)能降耗的要求，LED燈是理想的燈具。在燈具布置上，一個場所或一定區(qū)域內(nèi)要保證均勻堆成，并按照一定的規(guī)律排列布燈，在滿足眩光要求和照度均勻要求的前提下，單個燈具的功率可稍大一些，通過燈具功率確定更合理的排列間距，以減少燈具投入。注意，燈具間距和離地高度應協(xié)調(diào)，間距與離地高度的比值不應超過燈具功率決定比值。

泵站廠房一般為立方體，形狀規(guī)則，照明線路的鋪設相對簡單，燈具的安裝也比較簡單，只要選對即可，關鍵是確保照度要求，設計中需要利用系數(shù)法進行照度計算。以6 m跨度廠房為例，燈具離柱軸線距離可根據(jù)單跨廠房一般要求予以確定，燈位按工藝布置情況進行調(diào)整，懸掛高度則一般看屋架離地間距。當然，泵站廠房的規(guī)模不同，跨度及高度也不同，在設計中需要先計算室形指數(shù)，然后選定合適的光源。按跨度及照度標準要求選定布燈方案，計算布燈距高比，校驗其是否滿足要求，若不滿足，則應重新設計布燈方案或重選燈具。

由于泵站照明系統(tǒng)并不需要特別強調(diào)空間氛圍及空間的美觀程度，因此照明線路的設計較簡單，通常可采取明敷絕緣導線的方式，打造照明線路，最好加裝線路管道。

3.3 泵站照明設計規(guī)劃的注意事項

泵站照明設計規(guī)劃應根據(jù)環(huán)境和工作條件操作，并注意燈具與建筑之間的協(xié)調(diào)性，外形要美觀，安裝應方便，做到經(jīng)濟技術合理協(xié)調(diào)。當按照環(huán)境進行照明設計規(guī)劃時，應注意環(huán)境中的溫濕度、振動情況及火災隱患等；當以工作條件為根基時，應確保眩光值在合理范圍內(nèi)，并考慮是否采取重點照明，因為重點照明可能引起光反射，所以在泵站工作區(qū)間要加強設計。泵站機電設備在運行過程中會產(chǎn)生較大振動，要注意防振[1]。在照明配電方面，應根據(jù)工作照明和事故照明要求，依據(jù)泵站各功能區(qū)間的分布情況和需求分別設置工作照明和事故照明配電箱，工作照明由廠房低壓配電屏供電，電壓等級為0.4 kV，事故照明切換屏為事故照明供電。配電箱電源通過合適電纜引出，廠房內(nèi)部有電纜橋架之處可明敷，若沒有則采用PVC管穿管。

4 泵站照明設計實例

4.1 案例詳情

某泵站是某調(diào)水工程的一個重要節(jié)點，其水工建筑的規(guī)模較大，長度達47.5 m，寬度達10.8 m，對其照明進行設計規(guī)劃，是保證該泵站良好運行的一個關鍵環(huán)節(jié)。由于廠房比較長，跨度較大，對燈具的發(fā)光效率有較高的要求，發(fā)光效率為流明與瓦數(shù)的商，發(fā)光效率越高，電能轉(zhuǎn)化成光的效率越高，相同光通量所消耗的電能越少。為了滿足節(jié)能降耗需求，全廠區(qū)選用LED工礦燈。該燈具型號為HC-GK050001，能達到廠區(qū)照明要求，且發(fā)光效率高。

布燈方案采用單排布置方案，根據(jù)泵站廠房長度與寬度，以寬度的二分之一線為軸線，布置單排LED工礦燈，燈具間隔以6 m為一跨，采取混合照明方式（直接照明和間接照明混合），基于系數(shù)法計算照度，考慮直接照明的光通量和反射后的光通量，所需參數(shù)以燈具廠家提供的利用系數(shù)表確定。由于廠房墻面、頂棚粉刷為白色，反射強，在直接光源作用下，漫反射強烈，可形成較強的環(huán)境光，因此反射比按照76%計算，廠房墻窗比為70%，根據(jù)廠家提供的參數(shù)表，取值0.61，LED燈功率為50 W，總功率為58 W，燈具發(fā)光效率在70～80 lm/W，照明系統(tǒng)清潔和維護時的系數(shù)取0.8，利用仿真軟件展開仿真分析[2-3]。

4.2 照明設計規(guī)劃效果

從仿真分析結(jié)果看，配光曲線并不理想，平均照度約為138 lx，工作區(qū)域均勻度為0.3，在實際工作區(qū)域，主要的照明情況集中在中部及偏上方的位置，效果并不理想，這里雖然使用了LED燈具，但是照明效果并不好，還需要進一步改進方案，可采取雙排布燈方案，使燈具和燈具間距不變，經(jīng)計算，照度條件可達到廠房照明要求。

5 結(jié)束語

相較于一般住宅建筑的照明設計，泵站照明的設計規(guī)劃并不復雜，只需要滿足泵站照明需求，不出現(xiàn)明顯眩光即可。泵站照明設計的主要目的是為泵站工作區(qū)間提供光照條件，不需要尋求照明的空間氛圍，因而通常采取直接照明、重點照明、混合照明等形式，但是由于泵站照明對照度和均勻度有要求，因此在照明設計上需要嚴格遵照相關標準和規(guī)范，并注意細節(jié)。