车间照明及计算

出处：按学科分类—工业技术 华南理工大学出版社《陶瓷工厂设计手册》第155页（4421字）

(一)照明系统的类型

在陶瓷工业企业中常采用下列几种主要的照明系统。

一般照明 灯均匀分布于被照处的整个面积上。当照度大于1251x时，不允许采用一般照明。一般照明使用的电压为110V(或127V，如东北地区的水力电其电压为110V)和220V(中南区)，而照明线路对地电压不得超过250V。

局部照明 生产中考虑到精细操作(如电瓷厂中的配料、成型、半成品检查、成品库等场所)的需要，常在设备或工作点安置灯盏(固定的和携带的)。由于陶瓷行业往往处于特别潮湿(湿度≥85%的泥料库或烘坯房)，高温(经常高于40℃)、有导电性灰尘有导电地面(金属或特别潮湿的土、砖、混凝土地面)场所内，故局部照明线路使用的电压不应高于36V。在不便于工作的狭窄地点或特殊不良的工作条件下(如在球磨机，烘干机锅炉内)，用作局部照明的手提行灯电压不应超过12V，参见表4－3。

表4－3 局部照明用低压灯泡的电特性

混合照明 由一般照明与局部照明所组成。

事故照明 当供电系统发生停电时，应代之以事故照明。因此，此类照明归属于第一类用电设备，必须将其接至独立的电源(如专用变压器或蓄电池)，或接于与工作照明线路分开的线路上，如此可以保证短时生产或便于疏散。

陶瓷工厂中的配料、成型、修坯工序，半成品、成品检查场所以及成品库除设置一般照明外，应增加局部照明。焙烧车间的窑炉看火口附近、干燥器出入口、煤气发生站、锅炉房、压缩空气间等处，应接有事故照明线路。窑炉及干燥器装出半成品及成品以及机械检修场所均须用可携带的移动照明，其线路电压为12－36V。

(二)照度要求

陶瓷工厂的照明照度，国内尚无固定标准，实际设计中，可根据下述原则并结合现厂实际情况作出规定。

(1)考虑当地电力供应水平和习惯。

〔2)从实际出发，调查在不妨碍劳动生产率的前提下，各类建筑物所要求的最低照度标准可参阅表4－4及表4－5的标准。

表4－4 陶瓷工厂建筑物的照度标准(参考)

表4－5 陶瓷工厂厂区〔室外)照明的照度标准^*

“*”室外照明的照度补偿系数均为1．3。

有时为了简化计算照明用电度的手续，对已确定类别的建筑物，由于其单位容量值比较稳定，故也有直接采用单位容量值为照度标准者。陶瓷工厂部分建筑物的单位容量值，可参照下表所列的数据(表4－6)。

表4－6 陶瓷工厂建筑物照度标准

* 事故照明的照度不应低于工作照度的10%。

(三)照度计算

(1)按光源计算法(光通量利用系数法)——此法在均匀的一般照明及考虑墙壁及天花板反射光条件下能够确定水平面上规定照度所需光通量，多用在反射光起重要作用的厂房的照度计算，但不适用于局部的一般照明。外部照明、局部照明及非水平面的工作照明，通常在计算前选择照度及照明度数量。

①利用系数基本公式

式中 F——每盏灯泡的光通量，1m，

E——最低照度，1x；

k——减光补偿系数；

Z——平均照度与最低照度之比

S——建筑物面积，m²；

μ——光通量利用系数，即水平面上光通量与所有灯泡发出总光通量之比，%；

N——照明电灯盏数。

②利用系数之确定

利用系数μ决定于照明器特性、建筑物大小和天花板颜色。各种照明器的天花板反射系数(P_n)、墙壁反射系数(P_c)及室形指数(i)列于表4－7及表4－8。根据这些数据，可在表4－9中找出μ值。室形指数也可按下式计算：

表4－7 天花板反射系数(P_n)及墙壁反射系数(P_c)

表4－8 室形指数确定用表

表4－9 光通量利用系数(μ)

式中 S——照明处所面积，m²；

A、B——照明处所的长与宽，m；

h——照明器悬挂在工作面上的高度，m(可利用表4－8，根据4：B数值找出其近似值)。

Z值随照明器类型的特点而略有差别，其值列于表4－10中。

表4－10 不同照明器的Z值

其他照明器，当其配置于近似于最有利位置时，可以认为其Z值约等于1．2；而Лo型灯则等于1．0；面积在10m²以下的房间Z值可取为1．0。

〔例一〕 今欲确定办公室灯的容量，其条件如下：

E=501x；K=1．3：A=12m：B=9m；

S=A×B=108m²；h=3．3m；

N=6：采用Лп型灯，V=220V

首先按表4－8，求室形指数，由于A：B在1－1．5之间，故在表第一行，但该行在h内无3．3的值，可采用h=3．2或3．4，以求得相应的“i”值。当h=3．4时，在其纵轴线上向下找到与S=108近似的值124。然后沿此轴的横轴右向找出i=1．5(室形指数)，室形指数也可按公式求得，如：

根名办公室建筑物(墙和天花板)的反射特点，反射系数可参照表4－7中指标而采用P_n=70%及

P_n=50%从表4－9中找出Лп型(溜捷塔)灯的利用系数μ=40%(当i=1．5时)．

当采用Z=1时。

从表4－11可选定功率为200W、电压为220V，光通量为25101m(此值与2670最为接近)的近似灯泡。

表4－11 标准灯泡及电的特性

(2)单位容量(功率)计算法(瓦特法)——计算非主要车间及办公地点照明时，利用此法以已知的容量和一定照度去求照明器的数量(盏数)，或者用一定的照明器数量及容量去求照度。容量W与灯泡总容量P及照明面积S的关系如下：

单位容量值决定于许多要素，但在一般情况下，对于已确定类别的建筑物来说，其值是相当稳定的。因此，在设计工作的实际经验中，有可能求出各种情况下的W平均值(如本章表4－6中所示陶瓷工厂部分建筑物的单位容量值的指标)。

照明计算结果所确定的W值可用以表示照明装置的经济性，并用以检验计算结果。

计算时，可根据照面面积S及灯间距离l，决定灯数N(灯至墙壁的距离约等于l／2)。根据已知的h(灯至工作面的高度)、S及所需最低照度E，查阅有关资料《均匀的一般照明之单位容量标准》，可得每m²的瓦特数W，即可求得每盏灯的功率，如下式：

式中 P－每盏灯的功率，W／只；

S－照面面积，m²；

W－每平方米的瓦特数，W／m²；

N－灯盏数，只。

(四)车间及全厂照明用电计算

设计中为了对车间及全厂照明用电量进行了解，必须先行计算供电线路的容量，然后按照明地段的年点燃小时数计算出实际的电能消耗。计算中采用的公式如下：

P_p=P_y×K_c

及

式中 P_p——计算容量，kW：

P_y——安装容量，kW(即灯泡总容量，其值等于单位容量值乘以照明面积)；

K_c——同时需要系数，可查表42中的有关数据；

W_照明——照明用电能，kW·h；——照明地段的年点燃小时数，可参见表4－12。

各车间或全厂照明用电计算的结果，可汇列成如下形式的表格(表4－13)

表4－12 室内外照明年点燃小时数T

表4－13 照明用电汇总表