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铁路工厂厂房的照明设计

根据对铁路工厂厂房照明设计中遇到的一系列问题的思考,结合现行相关规范和标准图集,简要谈一下本人在铁路工厂厂房照明设计方面的—些看法。

0、引言

铁路工厂厂房一般为单层工业建筑,并根据生产工艺需要,大多是多跨度单层厂房,各跨度视需要可相同或不相同。设计前首先要对设计对象有深入的了解,比如对该工业建筑的建筑分类、建筑规模、工艺流程等等一系列问题要有个清楚的认识,这些问题清楚后才会知道怎么设计才能满足规范和工艺方面的要求。

1、照度计算与节能

照明设计必然涉及到照度计算问题,我们首先要通过照明空间的照度要求计算出所需的灯具数量。照度计算主要分为利用系数法、逐点计算法和单位容量估算法(这种方法不适用于施工图阶段),但是本人认为采用利用系数法计算时必须了解灯具的相关数据,然而我国目前灯具厂家样本的数据不全,建议应与有实力的灯具厂家通过照度计算软件共同计算。厂房照度要求应按《建筑照明设计标准》GB50034-2004,规范执行。通过照度计算在确定灯具数量时要特别注意其中的节能要求,就是功率密度值的限制,这是强制性条例不能违反的。根据《建筑照明设计标准>的第3.3.5条和第7.2.10条规定,照明灯具都应该采取节能措施(也就是单灯的无功功率补偿),功率因数一般不会低于0.9。

2、灯具选择

厂房的照明可采用荧光灯光带(槽式灯)或气体放电灯具,一般是普通照明结合局部照明。有些厂房工艺设备上有专门的局部照明,我们设计时只要考虑普通照明就可以了。在厂房中,照明灯具的悬挂高度在4米左右时,可以选择荧光灯,悬挂高度在5米左右及以上时,一般选择适用的高压气体放电灯。厂房灯具安装状态按建筑层高划分一般划分为高顶棚、中顶棚、低顶棚三类。高压气体放电灯主要有高压钠灯、金属卤化物灯、高压汞灯。高压钠灯光效高,金属卤化物灯显色性好,高压汞灯显色性差。灯具在厂房屋架上悬挂高度应按室型系数RIIRI=房间长X房间宽/室空间高(房间长+房间宽)1值选取不同的配光的灯具。当Rl=0.5~0.8时,宜选用窄型配光灯具;当Rl=0.8~1.65时,宜选用中配光灯具;当R|=1.65~5时,选用宽配光灯具。在选择灯具时一定要按《建筑照明设计标准>表3.3.2-2要求,其效率不能低于75%。

3、厂房应急照明

应急照明包括疏散照明、安全照明、备用照明。关于疏散照明的设置要求《建筑设计防火规范》第十一章的第11.3节已经讲得很明确。备用照明是用于确保正常活动继续进行的照明,一般铁路工厂厂房没有这方面的设置要求。疏散照明分为疏散应急照明,用来确保疏散照度,以及疏散指示标志(分为灯光疏散指示标志和蓄光疏散指示标志),用来指示疏散方向,灯光疏散指示标志需要电源,蓄光疏散指示标志是利用蓄光自发光材料的蓄光发光功能无需电源。疏散照明一般设置在内部环境复杂或者建筑内部人员对该建筑内部环境不是很了解的建筑疏散走道或疏散线路上,用来在事故时引导人员疏散用。厂房内部安全照明灯具尽量设置在内部疏散线路附近,作为电源故障时确保人员安全用,厂房高度不高时可以考虑吸顶安装,高大空间场所可以安装在1.8~2.2米左右的墙面或柱面上。墙面或柱面上的安全照明灯我们也可以预留专用电源插座。疏散指示标志的安装高度<建筑设计防火规范》的第11.3.4条有规定。灯具用于消防应急照明时在《建筑设计防火规范》中只要求应急时间不少于30分钟。应急照明的照度要求《建筑照明设计标准》的第5.4.2条有明确规定。
4、照明配电系统

我们在整定照明用微型断路器过载电流时要注意车间厂房照明我们常用高压气体放电灯,如金卤灯从开启到正常工作的启动阶段,有1~2分钟电流会上升到正常工作电流的2倍,因此我们确定微断的整定电流时要避开这个电流值。 '

系统图中我们分配相序时尽量保持三相平衡原则,最大相负荷不宜超过三相负荷平均值的115%,最小相负荷不宜小于三相负荷平均值的85%。照明设备的负荷功率统计时,除了灯具灯源本身的功率外,我们还要考虑气体放电灯整流器的功率损耗(在功率密度计算中也不要忘了),其中荧光灯具整流器的功率损耗为灯源功率的20%,其它类灯具整流器的功率损耗为灯源功率的8%左右。另外设计时每个配电箱体要留占总回路20%的预留回路。

5、照明配电回路设定

首先应按工艺生产流程划分为不同回路,其次单个回路功率上的限制以及配电距离、控制区域、灯具位置等也是划分回路的依据。

在《建筑照明设计标准》中的第7.2.7规定每一照明单相分支回路的电流不宜超过16A,所接光源数不宜超过25个;连接建筑组合灯具时,回路电流不宜超过25A,光源数不宜超过60个;连接高强度气体放电灯的单相分支回路的电流不应超过30A。请注意这一条与《民用建筑电气设计规范》的第107.8条的区别,民规中相应的第一句话说的是灯具数不超过25个,照明标准中说的是所接光源数不宜超过25个,也就是说单盏的双管荧光灯具按民规一回路可以接25盏,按新照明标准只能减半了。

6、线路敷设

厂房中,照明电源进线可以引自厂区变配电房,如果照明负荷不大也可以直接引自厂房内的动力电源总箱。注意由变配电房直接引入的电源线路如果截面太小(如照明负荷)要进行短路时动热稳定的校验。电源进线电缆可采用交联电缆(YJV)直埋地敷设。一般室外直埋地敷设电缆我们都选铠装(YJV22),错装电缆能承受机械外力作用。可以参考国家标准图集《建筑电气常用数据》04DX101-1。

7、设备选择与安装

厂房灯具由于数量多而且都是大面积同时开启关闭,因此大开间厂房内灯具的操作控制主要采用集中控制方式,在管理间或值班室照明箱处统一操作。少许小开间场所可以采用翘板开关就地控制。对于没有值班室的厂房,我们可以将照明配电箱安装在厂房入口附近墙面上(方便操作),这时要注意厂房内部环境对照明配电箱的要求。

照明配电箱上大开间厂房照明灯具回路的通断我们采用转换开关或控制按钮。这有两方面的原因,一方面断路器是不频繁操作电器,经常带负荷通断会降低断路器触头的使用寿命,容易损坏;另一方面直接采用断路器的翅板操作,事必影响配电箱、柜的防护等级,这在设备防护等级要求高的场所使用就不合理了。因此对于工业建筑中需要直接在配电箱、柜处统一操作照明回路的控制情况,建议采用安装在箱、柜面上的控制按钮(通过接触器控制)或转换开关等电器操作。

8、照明灯接地

照明灯具根据防触电保护方式可分为四类:〇类,保护依赖基本绝缘(在易触及的部分及外壳和带电体的绝缘),使用在安全程度高的场合且灯具安装维护方便,如空气干燥、尘埃少、木地板等条件下的吊灯、吸顶灯;1类,除基本绝缘外,易触及的部分及外壳有接地装置,一旦基本绝缘失效,不致有危险,用干金属外壳灯具,如投光灯、路灯、庭院灯等,提高安全程度;II类,除基本绝缘外,还有补充绝缘,做成双重绝缘或加强绝缘,提高安全性,绝缘性好,安全程度高,适用于环境差、人经常触摸的灯具,如台灯、手提灯等jⅢ类,采用特低安全电压(交流有效值<50V),且灯内不会产生高于此值的电压,灯具安全程度最高,用于恶劣环境,如机床工作灯,检修坑道壁灯。
9、结束语
本文主要谈谈一般性工业建筑照明部分设计的要求。对于爆炸危险场所的照明配电应按相关规范要求设计。



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