浅谈陶瓷工厂照明节能设计＊

骆 微 宋 琦

（1西安思维建筑设计有限责任公司 西安 710000）（2咸阳陶瓷研究设计院 陕西 咸阳 712000）

浅谈陶瓷工厂照明节能设计＊

骆 微1宋 琦2

（1西安思维建筑设计有限责任公司 西安 710000）（2咸阳陶瓷研究设计院 陕西 咸阳 712000）

随着我国经济建设的快速发展，对电能的需求量也越来越大，如何节约电能，提高电能的使用率是我们需要认真面对的问题。笔者介绍了陶瓷工厂厂房、综合办公楼、厂区道路照明节能设计。

陶瓷工厂 照明 节能

照明用电作为企业最为基本的用电需求，它与安全生产、劳动生产率、产品质量有着直接的关系。近几年，随着我国建材行业的快速发展，建材企业整体水平有了很大的提高，照明电能消耗量也在逐年上升。随着电能供需矛盾越来越突出，能源的缺乏已严重制约各行各业的发展，节能问题已经成为我国一项长期的战略方针。工厂节能不仅要注重生产线设备节能，照明节能也是节约能源的一个大的方面。在一般的工业厂房中，照明设计工程分为3类：厂房照明设计工程、综合办公场所照明设计工程、厂区道路照明设计工程。下面我们主要针对陶瓷厂的照明节能设计进行探讨。

1 厂房照明工程节能设计

1.1 光源的选用

陶瓷厂厂房一般采用全轻钢结构，高度为6～9m，非常适合于以金属卤化物灯为代表的高强度气体放电灯（HID）。因为金属卤化物灯具有光效高、显色性好、功率大、寿命长等特点，适用于大面积场所照明。

单层厂房常采用150W、250W两种光源。

1.2 照明灯具的选用

根据国际照明委员会（CIE）的建议，灯具按光通量在上下空间分布的比例分为5类：直接型、半直接型、全漫射型（包括水平方向光线很少的直接－间接型）、半间接型和间接型。

由于普通陶瓷厂房一般比较高大，维护不太方便，故应当选用利用系数高、配光合理、反射效率高、耐久性好的直接式灯具。优先选用板块式灯具，板块的作用是使反射光改变路径、离开灯泡、增加光输出、提高灯具效率、延长灯泡寿命。一般板块灯具比光滑面灯具效率提高5%～20%。应合理选择灯具的配光，根据厂房一般比较高大的特点，可选择窄配光的灯具，以提高其利用系数。

灯具宜带玻璃防护罩，灯具效率不宜低于55%。灯具的结构应便于安装、维护和更换光源。

1.3 电器附件的选用

1.3.1 使用节能电感镇流器和电子镇流器

厂房照明应采用低能耗、性能优良的光源用电附件，如电子镇流器、节能型电感镇流器、电子触发器等，气体放电灯宜采用电子触发器。

一般电感式镇流器自身能耗为光源的10%～15%，而电子镇流器本身能耗极低，并且有恒功率输出的特点。目前厂房中90%左右的气体放电灯配用电感镇流器，如果用节能电感镇流器、电子镇流器、电子触发器取代传统的高能耗电感镇流器将获得较大的节能效果。

1.3.2 实行单灯电容补偿

单灯补偿就是在每套灯具上并联一个电容器进行补偿，将功率因数提高到0.9以上。这样既能减少电路无功功率，又能降低线损和电压损耗，同时因为线路电流降低，可选用较小截面的导线。

1.4 灯具布置及回路控制的节能设计

厂房内应按车间、工段或生产线工艺流程进行照明分区控制。在人群集中、活动频繁的地方，适当增加照明开关，每个照明开关控制灯具不宜太多，控制箱要设置在便于工作人员操作的通道上。

根据生产工艺的特点以及厂房各部位对照度的不同要求，一方面综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，既能达到较高的照度要求，又能够充分节省电能。

以普通陶瓷厂为例，对各个车间采取不同的要求。原料车间、联合车间照明应采用一般照明与通道、设备或生产线局部照明相结合的混合照明方式。屋面采用金属卤化物灯具，通道、设备或生产线局部照明灯具采用节能型荧光灯。制粉车间，照明以满足最低要求为主，屋面采用金属卤化物灯具。

1.5 其他照明节电措施

1.5.1 减少供电线路上的损耗

照明回路分配应根据工艺要求和生产实际情况，尽量保证三相用电平衡，以减少线路损耗。

1.5.2 建筑设计与照明节能

进行厂房设计时，电气设计人员应同建筑设计人员协商，通过改变开窗（含天窗、墙窗）面积或采用导光材料，合理、充分地利用自然光以节省照明用电。

2 综合办公场所照明设计工程

2.1 光源的选用

目前市场上的照明节电产品主要分为2种：传统的发光效率低的光源（如：普通荧光灯、白炽灯、石英灯等）和发光效率更高的光源（如：T8荧光灯、紧凑型荧光灯、冷阴极灯或发光二极管）。一般陶瓷工厂办公房间应优先采用高效节能荧光灯（如T8、T5管）及紧凑型荧光灯，应尽量减少白炽灯的使用量。这是由于高效节能荧光灯管与普通灯管相比，具有更高的显色指数和光效，光衰小、寿命长、用汞量少，更符合节能环保要求。另外，由于灯管功率越大，光效越高，一般应优先选用36W光源。

门厅、走廊等场所以紧凑型荧光灯（包括“H”型、“U”型、“D”型、环形等）为主，替代白炽灯。在开闭频繁、面积小、照明要求低的情况下，可采用白炽灯。

2.2 照明灯具的选用

一般办公区优先选用直接式灯具，在有吊顶的办公场所应优先选用高光效格栅灯具。

合理选择灯具的配光。当室内空间比RCR值较小时（房间矮又宽），宜选用宽配光的灯具；反之，当室内空间比RCR值较大时（房间窄又高），应选用窄配光的灯具，以提高光的利用系数。

2.3 电器附件的选用

对于一体化节能灯和单端小功率荧光灯（即功率小于或等于25W），由于对它们的谐波要求、异常保护功能以及预热要求均比较低，应优先选用电子镇流器。对于25～65W的直管形荧光灯，优先选用节能型电感镇流器。这是因为节能型电感镇流器与电子镇流器相比具有更高的性价比。电子镇流器在自身功耗、光效比方面占有明显优势，但有些方面不如节能电感镇流器。如接通时浪涌电流大、对外电磁干扰很严重、电源电流谐波含量高、耐电源中的瞬时过电压能力低、使用寿命短等。

2.4 灯具布置及回路控制的节能设计

1）公共场所如走廊、楼梯间、门厅等的照明，宜采用集中控制，并按建筑使用条件和天然采光状况采取分区、分组控制措施。

2）房间靠窗一侧单独设照明开关控制，以便根据自然光的变化，控制照明灯点亮范围。

3）适当增加每个房间照明开关的数量，争取做到一个开关控制一盏灯。

4）有条件时，宜利用各种导光和反光装置将天然光引入室内进行照明。

5）有条件时，宜设置智能照明控制系统，对照明设施进行监控和管理。

2.5 其他照明节电措施

2.5.1 房间装修影响照明节能

房间顶棚和墙面对照明效果的影响与房间面积有关。小房间顶棚在视野所占比例小、对照度影响小，而墙面在视野所占比例大、对照度影响大。因此，小房间可使用高反射比的墙面、低反射比的顶棚；反之，大房间使用高反射比的顶棚、低反射比的墙面。

2.5.2 充分利用自然光

当进行房间功能划分时，电气设计人员应同建筑设计人员协商，根据各个房间用途的不同，照明的要求不同合理布置，对照明要求高的房间放在采光较好的部位，合理、充分地利用自然光以节省照明用电。

3 厂区道路照明设计工程

3.1 光源的选用

目前，陶瓷工厂路灯照明所采用光源的主要类型有：金属卤化物灯、荧光高压汞灯等。金属卤化物灯在路灯照明系统中大量采用，它以高光效、高亮度、高显色性、多色调、长寿命的特点，成为较理想的高效节能光源之一。

3.2 照明灯具的选用

路灯照明灯具应有较高的利用系数，合理选择灯的配光，优先选用块板式灯具，尽量选择不带附件的灯具，而选用具有高保持率的灯具。

3.3 布灯方式的设计

布灯形式一般有4种：单侧布灯、中央布灯（包括中央单灯布灯、中央对称布灯）、交错布灯和对称布灯。对称布置比较美观，但缺点是光照度不够均匀，适合较宽的道路；交错布灯美观上虽然不如对称布灯，但光照度比较均匀。建材工厂道路路灯间距为30～40m。主干道采用两侧对称布灯，次干道采用单侧布灯。

3.4 路灯控制方式的节能设计

当陶瓷工厂厂区面积较小时，用一个路灯照明控制箱控制全厂区的路灯；反之，厂区面积较大时，无法用一个路灯照明控制箱控制全厂区的路灯，可设置若干个路灯照明控制箱控制本区域的路灯，每个照明控制箱内设置一套智能照明调控装置。在供电节能方面应采用智能控制控制路灯开关、亮度调节、可对路灯进行分区、分线路、分组管理，按工作日、节假日、季节等设定自行开关时间及时远程操控应对突发情况，如天气突变和事故灾害等特殊场所动态情景照明及照度调节，照明人性化，定时调光降低能耗，节能减排，延长灯具寿命。

3.5 其他照明节能措施

气体放电光源应实行单灯就地电容补偿，将功率因数提高到0.9以上，降低无功损耗。在配电线路的设计上，适当加大电缆截面，不仅可以减少因线路较长引起的电压降，同时由于压降小，线路损耗也小，系统稳定性提高，既延长了整个系统的寿命，同时还节约了电能。

通过对以上陶瓷工厂3类主要照明工程节能设计的探讨，发现建筑电气的节能设计潜力大。作为工程设计人员，不但要考虑基本的功能需求，也要讲究节能效果。评价一套设计方案是否合理，不但要考虑设计对象对照明的要求，更要看是否采取有效的节能措施。

陶瓷企业是用电大户，如何提高电能的利用率，节约能源，是我们当今面临的重大问题，我们要不断努力，珍惜能源，为社会发展做出更多的贡献。

1 中国航空工业规划设计研究院.工业与民用配电设计手册（第三版）.北京：中国电力出版社，2005

2 北京照明学会照明设计专业委员会.照明设计手册（第二版）.北京：中国电力出版社，2006

3 中华人民共和国建设部.建筑照明设计标准（第一版）.中国建筑工业出版社，2004

4 赵庆勇.工业厂房的照明设计.电工电气，2010（5）：58～59

TQ174

B

1002－2872（2012）10－0013－02

骆微（1979－），本科，工程师；主要从事电气设计工作。