工业照明知识

工业照明知识

工厂建筑照明节能

1.照明设计的节能原则

要在保证不降低作业视觉的要求下，最有效地利用照明用电,高大厂房中宜采用GUIHAI高光效，长寿命的高强气体放电灯、无极灯、节能灯及其混光灯照明（功率因数不应低于0.85），除特殊情况外，不要采用卤钨灯、白炽灯、自镇流荧光高压汞灯。照明设计中，应尽量选用GUIHAI效率高、利用系数高、配光合理、保持率高的灯具。只要能保证照明质量，尽量不采用装有格栅、保护罩等附件的灯具，免除减光的作用。

根据视觉作业的要求，确定合理的照度标准值，选用合适的照明方式。要求照度标准值较高的场所，可用增高局部照明方法来满足它；当同一房间内某个工作区内某一部分或几个部分需要高照度时，可采用分区一般照明来满足。

室内的顶棚、墙面和地面宜采用浅色；宿舍、住房等辅助建筑的照明用电均应单独计量，合理分配负担。

对照明线路、开关及控制，宜分细，多设开关，位置适当。近墙处，要充分利用太阳光，车间内要分区设置开关。

无窗厂房的照明

1.一般无窗厂房的照明

对于需要准确地控制温度，湿度条件并要求不能污染尘埃的厂房，如制药、食品厂房等，需要采用无窗的结构。这种工厂为了使作业者不产生心理上的闭塞感而能愉快地工作，需要有良好的环境。因此照明的作用是很重要的。在照明设计时，确保作业的必要照明，特别要注意以下几点：

1）造成一个在心理上有明亮印象的空间；

2）形成舒适的亮度分布；

3）减少眩光；

4）进行良好的内部装饰，即合适的颜色，引人入胜的观赏植物等；

2.核电站的照明

如我国的秦山核电站、大亚湾核电站，及有关国家的原子能发电站等。

在核电站内部，可分为有放射性影响和无放射性影响的场所。特别是前者，从保证安全方面来考虑，照明就极为重要。

原子炉内的燃料替换工作，有极强的放射性。为了人身安全，采取了许多防护措施，操作者要从燃料替换机上用眼睛看着水下十几米深处的东西来进行的。由于水面的反射和水中的晃动使之难以看清，眼睛也容易疲劳。

照明方式可采用一般照明和局部照明的混合照明方式，即局部照明使用水中照明装置，使对象物产生阴影，以便容易辨认，而整个炉内的亮度对比却是小的，光源、灯具应采用安全性能高的产品，以白炽灯和卤钨灯为主。

对于无放射性的场所，可采用一般性发电厂所使用的光源和灯具。总之，照明装置要确保核电站的安全为主，照度往往要求较高。

工厂照明方式及照明种类

工厂照明方式可分为一般照明、分区一般照明、局部照明和混合照明。工厂的照明种类可分为：正常照明、应急照明（包括备用照明、安全照明、疏散照明）、值班照明、警卫照明和障碍照明。

1.照明方式

1）一般照明

一般照明，不考虑特殊局部的需要，为照亮整个场地而设置的照明。

2）分区一般照明

根据需要，为提高特定区域的一般照明。

3）局部照明

为满足某些部位（如工作面）的特殊需要而设置的照明。

4）混合照明

一般照明与局部照明组成的照明。

2.照明种类

1）正常照明

在正常情况下使用的室内外照明。

2）应急照明

因正常照明的电源发生故障而启用的照明。

A. 备用照明，作为应急照明的一部分，用以确保正常活动继续进行；

B. 安全照明，作为应急照明的一部分，用以确保处于潜在危险之中的人员安全；

C. 疏散照明，作为应急照明的一部分，用以确保安全出口通道能被有效地辨认和应用，使人们安全散离。

3）警卫照明

作为安全值班和报警用的照明，如特殊要求的厂区，仓库等。

4）障碍照明

作为飞机场周围的高大建筑物和船舶通道两侧建筑物上，要用障碍指示灯标明。

3.照明方式的应用特点

照明方式的分类，本着按标准要求，从节能角度出发该高则高，该低则低为原则，示国情而定。

1）一般照明方式

一般照明方式，通常是在生产条件受到限制时。如作业地点附近不可能固定照明器，难以采用混合照明；或者作业位置密度不大，采用混合照明不合理时；或者不需考虑特殊局部的需要而使整个作业场所能获得均匀照度时，则可仅装设单一且较均匀的一般照明方式。

2）分区一般照明方式

分区一般照明方式，往往是在同一照明场所内，在作业区的某一部分或几个部分对照度要求较高，则采用分区一般照明方式。

3）混合照明方式

混合照明方式是对本标准中的I-V等的视觉作业。由于对照度要求较高，当作业场所内作业位置密度不大，并且要求光线照射方向能改变时，从技术经济合理性考虑，采用混合照明方式。一般情况下，一般照明的照度应为混合照明照度的10%-15%，并满足最低照度不低于50lx的要求。

4）局部照明方式

局部照明方式，往往在一个作业场所内会形成亮度分布不均匀，从而影响视觉作业，故不应该只装设局部照明。

4.一般性的工厂照明

一般性的工厂照明中，最具有代表性的照明方式是按建筑物顶棚高度来分，大体上可分为：高顶棚、中等高度顶棚和低顶棚等三类。

1）高顶棚场所和照明

顶棚高度在15m以上，具有大面积，大空间的工厂，照明器的安装、维护、检修工作是有危险的。在对照明的考虑上，务必要重视防止劳动事故上的安全性问题。以下是叙述照明方式的例子。

A.使用反射罩的一般照明。是炼铁厂热轧车间照明的例子。

B.投光照明。在侧墙、侧柱上设置照明专用台架，在台架上安装灯具（投光灯）作投光照明。

这种场合，必须对眩光、照度均匀等问题，对安装高度，灯具配光，投射方向等进行充分的研究。

C.链悬式照明，是一种在建筑物上安置链悬线（长架线），在它的上面装设很多灯具使照度均匀的照明方式，灯具电线和零配件等的安装位置大体上处于同一高度，使得高处作业既安全又迅速，比灯具挨近侧墙的照明方式更容易维护检查。另外，在很多场合实施起来也有困难，有必要考虑到建筑结构等条件来进行研究。

D.带升降装置的灯具，为方便维护作业用升降装置，大体上由固定部分（电气接触部、导轨等）可动部分（灯和灯具），卷升部分（转筒，钢丝绳）等组成。升降装置有手动式和电动式两种。安装时应考虑到灯具布置与工厂机械布置的相互关系。

2.中等高度厂房的照明

1）照明的基本条件

中等高度顶棚的工厂有中型金属板加工厂、中型组装工厂、油漆工厂等。作业内容有一部分是简单的视觉作业，大部分工作对象为中等大小的，多数是标准视觉作业。

在光源选择上，重要的是要选取适合相应工作环境的光源，例如对于金属板加工厂、机械组装工厂（中型）等，光色、显色性并不太重要，所以应从光效率，照明经济方面来考虑选用有利的光源，而油漆厂等则必须重视光色、显色性等问题。

一般可使用大功率荧光灯，也可使用荧光汞灯、金属卤化物灯，但必须注意防止眩光。

关于灯具构造，特别要考虑防止直接眩光和反射眩光的问题，同时要考虑工作场所内的亮度对比，还希望采用反射罩上方可发出10%-20%光线的灯具。

2）照明方式

有一般照明或一般照明和局部照明并用的方式，采用连续照明是有效的，对于低照度的设施，要注意到越是采用大功率光源，所用灯数越少，照度的不均匀度也就越差。

另外，对于像油漆厂那样对光色、显色性显得重要的场合，有必要根据它的要求来选择光源。

3.层高低的厂房照明

1）照明的基本条件

层高低的厂房有电子、纺织、印刷、化学、食品以及各行业的组装、油漆、检验、控制室等，涉及范围很广。视觉作业的内容大部分是工作对象小，多为精密的视觉作业。对光源的选择和照明方式，必须通过充分的思考来设计。

2）照明方式

A.要求高照度的场合。有精密机械和电子零件的组装，印刷业的排版校正，产品或零件的检验工作等，在这种场合，除了对照度的要求外，还应注意防止眩光。而且因为它是疲劳程度大的作业，希望形成舒适的视觉环境，包括色彩调节等问题，都必须慎重加以考虑。

B.要求显色性高的场合。食品厂、纺织厂、衣料制造和加工等，是有关处理颜色的作业。这类工厂对照度就不用说，对光色和显色性要求也很重要，要注意到，颜色相同的物体，由于照度不同，看到的颜色不一定相同。有关比色作业所使用的光源的显色性，在要求高的场合，平均显色指数应在90以上，要求较低的场合也希望有70-85。

C.混光照明：用各种光源进行混光，可改善显色性，调节色温，从而满足各种要求的照明场所，如纺织品、印刷、食品等产品的生产和检验时的照明。

4.特殊场所照明

特殊场所可分类如下：

1）环境条件特殊的场所；

2）作业内容特殊的场所。

对于1）类情况，必须对该场所的条件做出正确判断，以便选定适合该场所的照明器和器材。如果选择不当，不仅会缩短照明器（包括光源、镇流器等）的寿命，而且可能会招致触电、火灾、爆炸等重大的灾害事故。

对于2）类情况，有必要就作业内容对照度、眩光、光色、显色性等条件的要求很好地进行探讨，采用合适的照明方式。

5.危险场所的照明

1）有爆炸性气体的场所照明

过量的爆炸性气体与空气混合会发生爆炸或燃烧，其危险程度可按照气体的存在时间与频率来分；爆炸性气体有可燃性气体与引火性物质的蒸汽，按其易燃程度，爆炸等级来分类。电器设备，照明器的设计要按照爆炸性气体的种类来决定。

为了使这种场所的电器设备，在发生操作错误或事故时，不致成为着火的根源，要根据所使用的爆炸性气体的种类选择适合这些条件的电器设备，即照明光源就选用白炽灯及能瞬时点燃的光源。

电器设备和照明器的防爆构造及性能，应根据国家有关标准和有关工厂电器设备防爆的规定，工程施工方法要按照电器设备技术标准的规定执行。

2）粉尘多的场所照明

是指存在爆炸性粉尘，火药类的粉末，可燃性粉尘等的危险场所。这些粉尘大量在空气中浮流或飞散的场所，有可能形成燃烧源或达到爆炸浓度的危险。

应适用于该种粉尘和场所的电器设备，电气器材的构造与工程施工方法，应按照国家有关标准和有关电器设备技术标准的规定执行。选用的光源有白炽灯、荧光灯及高强气体放电灯，灯具为密闭型。

3）有危险品的场所照明

易燃危险品制造场所，贮藏场所和使用场所，虽然比上述两类场所的危险性小，但是一旦发生火灾就有迅速蔓延的危险。

作为燃烧源之一的电气机械，应采用牢固而全密闭型的，有关工程施工方法，也应按规定执行。选用的光源有：白炽灯、荧光灯及能瞬时走动的光源。

4）有腐蚀性气体的场所照明

照明器或绝缘材料等，易被有挥发性的酸、碱性气体或溶液所侵蚀，在这样的场所使用的照明器，要对该场所的气体或溶液的种类、浓度、使用范围和周围温度等使用环境进行调查。采用与其相应的，能耐腐蚀的优质材

料（氯化乙烯树脂，尿素树脂，铝合金等）或涂上耐腐蚀涂层。另外，灯头、镇流器等导电部分，希望采用不易被腐蚀的密闭结构，选用光源同上，灯具用GUIHAI三防型。

6.潮湿和有水滴的场所照明

电镀厂、洗涤厂等用水场所使用的照明器，有本身密闭的密闭防水型与即使水气侵入器具内部也不碍事的局部防水型两种。

在构造上应选择适合相应环境条件的灯具，选用光源同上，灯具为防水型。

7.多振动场所照明

没有防振措施的照明器，由于振动会使灯的接触不良甚至发生灯泡掉落等事故。

振动的大小取决于振幅，振动频率和振动时间的长短，如起重机等搬运重物的设备，在走动和停止时会产生大的加速度。这种振动并不单纯，它的震动程度随场所的条件而异。

减少振动的方法，有使用对灯泡握着力强的耐振灯座，有以吊具部分使之减振的耐振结构的照明器，或在照明器的安装台上安装橡皮或弹簧等吸收振动装置等方法。

为了满足耐振性能上的要求，对照明器所受的振动频率、振幅、振动时间长短、加速度或共振等情况，作具体的全面的了解是很重要的。先用光源上，灯具为减振型及防振型。

8.低温场所的照明

为了谋求食品流程机构的合理化，伴随着低温输送机构的发展，冷藏库的设施正日益增多。冷库按其温度范围分成三类，作为储藏对象的商品（食品）也各有其相应合适的温度：冰淇淋、虾、金枪鱼冷冻温度为-25度以下，咸鱼干、牛肉、马肉、羊肉、鲸肉、冻鱼冷冻温度为-25至0度之间

冷库由货物搬入通道，前室与分选室，冷藏室组成，被搬入的商品（食品）卸下后经挑选入库。

1）光源的选择。从节省用电方面考虑，希望采用效率高的光源，不要因照明而过分地增加整个冷藏系统的用电负荷。一般照明用电占整个冷藏系统全部用电的2%-3%左右。所以考虑工作环境（极寒）较考虑用电量更为重要，宜使用容易维护（灯泡替换等工作）而寿命长的光源。

2）灯具的选择。根据各冷藏间功能的不同，选用灯具的构造亦不同，表8-12：

表8-12 冷藏场所和照明

因为在极寒冷条件下工作，容易出现安装粗劣的情况，所以希望使用灯具的构造应是容易安装而牢靠的。

9.监控作业场所的照明

由于引进了电子计算机，扩大了监控室，工业电视监控等领域的工作，而使监控成为完全自动控制工作。这里，监控人员只是进行及时辨认的单纯作业。另一方面，虽然很少发生事故，但是为了检测不知什么时候会发生这样情况的信号的变化，必须使注意力高度集中。因此，由于紧张而容易造成精神上的疲劳。

在进行照明设计时，除了要考虑以上情况，使其具有充分的照明功能外，还必须考虑到人的心理作用，以形成舒适的工作环境。

将应注意的事项叙述如下：

1）照明应尽量使控制盘盘面上亮度均匀。为此，要注意灯具的配光和安装位置。

2）要注意到所表示的信号、文字、图形等与周围背景的亮度对比要合适，必要时希望采用能调光的装置。

3）不要使从照明器来的光在盘面或仪表罩面上产生反射像，要考虑视线范围，研究照明器的安装位置。

4）不应使照明器对监控操作者产生直接眩光。为此，希望在配光上采用防止眩光的灯具。

5）做设计时，要考虑到照明应形成合适的视觉环境，眼睛的适应，作业面上实际的必要的照度等条件，要能根据情况进行调光，还要注意所使用的光源光色和显色性。

工厂照明光源的选择

在选择工厂照明光源时应采用GUIHAI光效高、寿命长、光色好、显色指数高的光源；其次是光源启动性能好，光源光色的一般性好，功率系数高，无频闪和电磁波的干扰，并且价格便宜。工厂常用的光源有GUIHAI荧光灯、无极灯、节能灯、白炽灯、高强气体放电灯（高压钠灯、金属卤化物灯、荧光高压汞灯）及其混光光源等。

表8-5 常用光源参数

1.根据建筑物高度来选择光源，见表8-6：

表8-6 光源的一般显色性指数类别

2.根据对显色要求选择光源，见表8-7，表8-8所示：

表8-7 光源的一般显色性指数类别

表8-8 光源的色表类别

3.工厂照明灯具的选择

工厂照明应具有完整的光度参数（即栖光曲线、遮光角、效率、外形安装尺寸）及机械，电气，防护性能等均应符合现行有关国际的规定。应优先选用GUIHAI配光合理，效率较高，维护使用方便的节能型灯具，室内开启式灯具的效率不宜低于70%，带有包合式的灯罩的灯具的效率不宜低于55%，带格栅灯具的效率不低于50%的国家标准中的规定。

4.根据建筑物的高度来选择灯具，如表8-9所示。

表8-9 根据建筑物高度来选择灯具

5.室内灯具的最低悬挂高度和灯具的最小遮光角，见表8-10和表8-11所示。

表8-10 工业企业室内一般照明灯具的最低悬挂高度

表8-11 灯具最小遮光角

工厂照明照度标准

工厂照明水平是按工种的不同，其识别对象、操作方法、工作环境等是有很大差异的。如果具体针对工种的照明方法作一一说明，那就太过复杂，并且也过于专业，不适合一般阅读，因此本节只重点对工厂照明一些带有共性的基本问题，作一些介绍，掌握共同要点，便于获得问题解决的关键。

1.照度标准的一般规定

工业企业照明的照度标准值，应按以下系列分级（lx）：0.5、1、2、3、5、10、15、20、30、60、75、100、150、200、300、500、750、1000、1500、2000和3000。

照明设计标准值应为生产场所作业面上的照度平均值。

凡符合下列条件之一时，作业面上的照度标准值，就采用照度范围的高值：

1）I-V等视觉作业，当眼睛至识别对象的距离大于500mm时；

2）连续长时间紧张的视觉作业，对视觉器官有不良影响时；

3）识别对象在活动面上，识别时间短促而辨认困难时；

4）视觉作业对操作安全有特殊要求时；

5）识别对象反射比小时。

2.照度标准值

凡符合下列条件之一时，作业面上的照度标准值，应符合表8-2规定。

表8-2 工作场所作业面上的照度标准值

注：1）当采用高压气体放电灯作为一般照明时，在经常有人工作的工作场所，其照度值不宜低于50lx。

2）混合照明中的一般照明，其照度值应按该等级混合照明照度值的5%-15%选取，不宜低于30lx。但采用高强气体放电时，不宜低于50lx。

表8-3 一般生产车间和工作场所工作面上的照度标准值

注：冲压剪切车间、铸工车间手工造型工段、锅炉房及煤气站操作层为了安全起见，照度应选最高值。

3.照度均匀值

作业区域的一般照明照度均匀度，不宜小于0.7。

工作场所内走道和非作业区域的一般照明照度，不宜小于作业区域一般照明照度的1/5。

4.反射比

在长时间连续作业的房间内，其表面反射比宜按表8-4确定。

表8-4 表面反射比

工厂照明的目的和概要

1.工厂照明的目的

工厂照明的目的主要有三个方面：提高生产率；确保生产安全；形成舒适的视觉环境，良好的照明有助于提高工作效率，降低生产成本和提高生产率。机械设备和危险场所的照明好坏，直接影响生产安全和人员伤亡事故发生的可能性。同时，由于社会的进步，现代化的工业飞速发展，自动化智能化的程度的提高，还应着重考虑生

产者对生产环境的要求不断提高。为了确保劳动者身心健康，愉快的生产热忱和高效率的生产干劲，照明具有十分重要的意义。

2.工厂照明设计概要

工厂照明设计，首先要掌握工厂的生产规模，产品对象，生产用的机械设备，生产人员及管理人员的状况。再者还要具体了解建筑厂房的结构形式及材质，如厂房的主要大小尺寸，房间的墙壁、顶棚、地面、门窗、柱梁，以及其构造特征和生产设备的特点和布局，生产人员的活动范围及周边环境等等，然后才能进行切实可行的照明设计。在设计过程中，最重要的是明确各种场所的照明照度标准值。根据建筑形式来确定照明方案，即照明方式、光源的选择、灯具的确定及其附件和电器控制的配置方式后，再进行照度计算，经济比较等。经过多种照明方案的比较之后，才能采用最佳方案作为最终设计方案，推荐实施。

3.照明与生产率、安全的关系

在20世纪70年代，日本和欧洲等国家广泛进行了就照明改善前后的生产率和生产事故率的实际情况作了系统的统计，其结果如表8-1：

表8-1 照明与生产率、安全的关系

照明基本术语

1.光通量：发光体发出的光量之总和，即光源光通量。单位为流明（lm）。

2.光强：发光体特定方向单位立体角内所发射的光通量。单位为坎德拉（cd）。

3.照度：发光体照射在被照物体单位面积上光通量。单位为勒克司（lx）。

4.亮度：发光体特定方向单位立体角内单位面积所发射的光通量。单位为坎/平方米（cd/㎡）。

5.平均寿命：在质量受控的情况下，点燃批量灯泡，其完好率为50%的小时数为平均寿命。

6.光效：光源将电能转化为可见光的效率，即光源消耗每一瓦电能所发出的光通量，数值越高表示光源的效率越高。光效是考核光源经济性能的一个重要参数。单位为流明/瓦（lm/w）

7.功率因数：是线路实际输入功率与表面功率的比率，它的理想值为1，低于1造成输送系统的损失，并增加发电设备的负载。

8.流明系数：灯与在额定电源电压下的被测镇流器配套工作时的光通量同该灯与在额定电源电压下的基准镇流器工作时的光通量的比值。

9.波锋系数：灯电流的峰值与方均根值（有效值）的比值。