淺談陶瓷工廠照明節能設計＊

駱 微 宋 琦

（1西安思維建筑設計有限責任公司 西安 710000）（2咸陽陶瓷研究設計院 陜西 咸陽 712000）

淺談陶瓷工廠照明節能設計＊

駱 微1宋 琦2

（1西安思維建筑設計有限責任公司 西安 710000）（2咸陽陶瓷研究設計院 陜西 咸陽 712000）

隨著我國經濟建設的快速發展，對電能的需求量也越來越大，如何節約電能，提高電能的使用率是我們需要認真面對的問題。筆者介紹了陶瓷工廠廠房、綜合辦公樓、廠區道路照明節能設計。

陶瓷工廠 照明 節能

照明用電作為企業最為基本的用電需求，它與安全生產、勞動生產率、產品質量有著直接的關系。近幾年，隨著我國建材行業的快速發展，建材企業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，能源的缺乏已嚴重制約各行各業的發展，節能問題已經成為我國一項長期的戰略方針。工廠節能不僅要注重生產線設備節能，照明節能也是節約能源的一個大的方面。在一般的工業廠房中，照明設計工程分為3類：廠房照明設計工程、綜合辦公場所照明設計工程、廠區道路照明設計工程。下面我們主要針對陶瓷廠的照明節能設計進行探討。

1 廠房照明工程節能設計

1.1 光源的選用

陶瓷廠廠房一般采用全輕鋼結構，高度為6～9m，非常適合于以金屬鹵化物燈為代表的高強度氣體放電燈（HID）。因為金屬鹵化物燈具有光效高、顯色性好、功率大、壽命長等特點，適用于大面積場所照明。

單層廠房常采用150W、250W兩種光源。

1.2 照明燈具的選用

根據國際照明委員會（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，維護不太方便，故應當選用利用系數高、配光合理、反射效率高、耐久性好的直接式燈具。優先選用板塊式燈具，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、延長燈泡壽命。一般板塊燈具比光滑面燈具效率提高5%～20%。應合理選擇燈具的配光，根據廠房一般比較高大的特點，可選擇窄配光的燈具，以提高其利用系數。

燈具宜帶玻璃防護罩，燈具效率不宜低于55%。燈具的結構應便于安裝、維護和更換光源。

1.3 電器附件的選用

1.3.1 使用節能電感鎮流器和電子鎮流器

廠房照明應采用低能耗、性能優良的光源用電附件，如電子鎮流器、節能型電感鎮流器、電子觸發器等，氣體放電燈宜采用電子觸發器。

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

1.3.2 實行單燈電容補償

單燈補償就是在每套燈具上并聯一個電容器進行補償，將功率因數提高到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，同時因為線路電流降低，可選用較小截面的導線。

1.4 燈具布置及回路控制的節能設計

廠房內應按車間、工段或生產線工藝流程進行照明分區控制。在人群集中、活動頻繁的地方，適當增加照明開關，每個照明開關控制燈具不宜太多，控制箱要設置在便于工作人員操作的通道上。

根據生產工藝的特點以及廠房各部位對照度的不同要求，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，既能達到較高的照度要求，又能夠充分節省電能。

以普通陶瓷廠為例，對各個車間采取不同的要求。原料車間、聯合車間照明應采用一般照明與通道、設備或生產線局部照明相結合的混合照明方式。屋面采用金屬鹵化物燈具，通道、設備或生產線局部照明燈具采用節能型熒光燈。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 其他照明節電措施

1.5.1 減少供電線路上的損耗

照明回路分配應根據工藝要求和生產實際情況，盡量保證三相用電平衡，以減少線路損耗。

1.5.2 建筑設計與照明節能

進行廠房設計時，電氣設計人員應同建筑設計人員協商，通過改變開窗（含天窗、墻窗）面積或采用導光材料，合理、充分地利用自然光以節省照明用電。

2 綜合辦公場所照明設計工程

2.1 光源的選用

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

門廳、走廊等場所以緊湊型熒光燈（包括“H”型、“U”型、“D”型、環形等）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

一般辦公區優先選用直接式燈具，在有吊頂的辦公場所應優先選用高光效格柵燈具。

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

2.3 電器附件的選用

對于一體化節能燈和單端小功率熒光燈（即功率小于或等于25W），由于對它們的諧波要求、異常保護功能以及預熱要求均比較低，應優先選用電子鎮流器。對于25～65W的直管形熒光燈，優先選用節能型電感鎮流器。這是因為節能型電感鎮流器與電子鎮流器相比具有更高的性價比。電子鎮流器在自身功耗、光效比方面占有明顯優勢，但有些方面不如節能電感鎮流器。如接通時浪涌電流大、對外電磁干擾很嚴重、電源電流諧波含量高、耐電源中的瞬時過電壓能力低、使用壽命短等。

2.4 燈具布置及回路控制的節能設計

1）公共場所如走廊、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、分組控制措施。

2）房間靠窗一側單獨設照明開關控制，以便根據自然光的變化，控制照明燈點亮范圍。

3）適當增加每個房間照明開關的數量，爭取做到一個開關控制一盞燈。

4）有條件時，宜利用各種導光和反光裝置將天然光引入室內進行照明。

5）有條件時，宜設置智能照明控制系統，對照明設施進行監控和管理。

2.5 其他照明節電措施

2.5.1 房間裝修影響照明節能

房間頂棚和墻面對照明效果的影響與房間面積有關。小房間頂棚在視野所占比例小、對照度影響小，而墻面在視野所占比例大、對照度影響大。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

當進行房間功能劃分時，電氣設計人員應同建筑設計人員協商，根據各個房間用途的不同，照明的要求不同合理布置，對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省照明用電。

3 廠區道路照明設計工程

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中大量采用，它以高光效、高亮度、高顯色性、多色調、長壽命的特點，成為較理想的高效節能光源之一。

3.2 照明燈具的選用

路燈照明燈具應有較高的利用系數，合理選擇燈的配光，優先選用塊板式燈具，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 布燈方式的設計

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

3.4 路燈控制方式的節能設計

當陶瓷工廠廠區面積較小時，用一個路燈照明控制箱控制全廠區的路燈；反之，廠區面積較大時，無法用一個路燈照明控制箱控制全廠區的路燈，可設置若干個路燈照明控制箱控制本區域的路燈，每個照明控制箱內設置一套智能照明調控裝置。在供電節能方面應采用智能控制控制路燈開關、亮度調節、可對路燈進行分區、分線路、分組管理，按工作日、節假日、季節等設定自行開關時間及時遠程操控應對突發情況，如天氣突變和事故災害等特殊場所動態情景照明及照度調節，照明人性化，定時調光降低能耗，節能減排，延長燈具壽命。

3.5 其他照明節能措施

氣體放電光源應實行單燈就地電容補償，將功率因數提高到0.9以上，降低無功損耗。在配電線路的設計上，適當加大電纜截面，不僅可以減少因線路較長引起的電壓降，同時由于壓降小，線路損耗也小，系統穩定性提高，既延長了整個系統的壽命，同時還節約了電能。

通過對以上陶瓷工廠3類主要照明工程節能設計的探討，發現建筑電氣的節能設計潛力大。作為工程設計人員，不但要考慮基本的功能需求，也要講究節能效果。評價一套設計方案是否合理，不但要考慮設計對象對照明的要求，更要看是否采取有效的節能措施。

陶瓷企業是用電大戶，如何提高電能的利用率，節約能源，是我們當今面臨的重大問題，我們要不斷努力，珍惜能源，為社會發展做出更多的貢獻。

1 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）.北京：中國電力出版社，2005

2 北京照明學會照明設計專業委員會.照明設計手冊（第二版）.北京：中國電力出版社，2006

3 中華人民共和國建設部.建筑照明設計標準（第一版）.中國建筑工業出版社，2004

4 趙慶勇.工業廠房的照明設計.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；主要從事電氣設計工作。