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密閉型潔凈廠房的照明設(shè)計(jì)

    隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品的不斷涌現(xiàn)，對(duì)生產(chǎn)環(huán)境有潔凈要求的建筑工程越來(lái)越多，目前，潔凈技術(shù)已廣泛應(yīng)用于微電子、生物制藥、手術(shù)醫(yī)療、精密儀器制造等重要部門(mén)。 
下面就常見(jiàn)的大空間密閉型潔凈廠房的照明設(shè)計(jì)談一點(diǎn)看法：

    一、 潔凈廠房照度的確定和光源的選擇

    潔凈廠房一般為大柱網(wǎng)、大跨度、大空間、無(wú)采光窗的密閉廠房，《潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50073-2001中對(duì)采光窗潔凈廠房的照度值有明確規(guī)定（見(jiàn)該規(guī)范中的表9.2.3），并規(guī)定，無(wú)采光窗潔凈區(qū)混合照明中的一般照明，不低于200 1x，比GBJ73-84中的150 1x提高了一級(jí)。國(guó)際照明委員會(huì)（CIE）“室內(nèi)照明指南”規(guī)定，無(wú)窗廠房的照度低不能小于500 1x。根據(jù)我國(guó)現(xiàn)有的電力水平，我國(guó)人工照明照度標(biāo)準(zhǔn)普遍比歐、美等低，實(shí)際上近一些中外合資和國(guó)外獨(dú)資的潔凈廠房照度遠(yuǎn)高于2001x，達(dá)到300~500 1x。對(duì)于在密閉潔凈廠房工作的操作人員來(lái)說(shuō)，為他們提供明亮、舒適的視覺(jué)環(huán)境，可較大地提高生產(chǎn)效率和精細(xì)產(chǎn)品的成品率。因此，適當(dāng)提高潔凈廠房的人工照明照度水平，提高工作人員的視覺(jué)衛(wèi)生，促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都是有利的。目前正在制定《工業(yè)和民用建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，新規(guī)范中的照度標(biāo)準(zhǔn)將有較大的提高。不過(guò)考慮到生產(chǎn)車(chē)間的明暗適應(yīng)，潔凈廠房的走道、休息室的照度與工作是的照度等級(jí)不能相差太大，一般相差1~2個(gè)等級(jí)較合適，但低不能低于100 1x。有窗潔凈廠房的標(biāo)準(zhǔn)與普通生產(chǎn)廠房一樣按現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)企業(yè)照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50034-92執(zhí)行。

    不同的潔凈工業(yè)廠房照度按工藝要求的不同也有較大的差異，如顯像管工廠的電子槍裝配車(chē)間混合照明的照度要達(dá)到1000~3000 1x，除設(shè)置一般照明外，還需設(shè)置局部照明，局照明占混合照明照度的比例不能太大，一般照明照度為混合照明照度的5~15%。我國(guó)由于電力較緊張擴(kuò)大了局部照明在混合照明中的照度比例。如果空間照度低，容易產(chǎn)生眩光，使人感到疲勞，但光源亮度不能太高，常選用熒光燈等線狀光源或帶磨砂玻璃的白熾燈。

    其次，潔凈廠房中對(duì)光源有特殊要求的車(chē)間，如：顯像管廠的熒光粉涂敷間、半導(dǎo)體廠房中的光刻間，為了防止感光材料的感光，必須使用黃色或紅色光源的，應(yīng)滿(mǎn)足其特殊要求選用黃色熒光燈管或低壓鈉燈，黃色熒光燈管也有兩種，一種為燈管內(nèi)壁涂黃色熒光粉；另一種為白色熒光燈管外套黃色塑料套管，他們的光通量比一般熒光燈都要低。

    二、 潔凈廠房一般照明燈具的選型及布置

    為了做好高潔凈等級(jí)的潔凈室的照明設(shè)計(jì)，首先介紹一下潔凈廠房潔凈度等級(jí)和潔凈空氣氣流流型。新的《潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50073-2001中，對(duì)空氣潔凈度等級(jí)的規(guī)定作了較多的修改，GBJ73-84中規(guī)定空氣潔凈度分為4個(gè)等級(jí)，即100級(jí)、1000級(jí)、10000級(jí)、100000級(jí)，隨著微電子、集成電路工業(yè)的高速發(fā)展，潔凈廠房對(duì)空氣潔凈度的要求越來(lái)越高，要求控制塵粒的粒徑到0.1?m以下，為了與國(guó)際接軌，新規(guī)范等同采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO14644-1中的有關(guān)規(guī)定，空氣潔凈度等級(jí)從4個(gè)等級(jí)增加為9個(gè)等級(jí)，即1級(jí)、2級(jí)。。。。。。9級(jí)。 
規(guī)范中對(duì)潔凈空氣所流流型的選擇也作了明確的規(guī)定“對(duì)于空氣潔凈度等級(jí)要求1~4級(jí)時(shí)，應(yīng)采用垂直單向流；空氣潔凈度等級(jí)要求為5級(jí)時(shí)，應(yīng)采用垂直單向流或水平單向流；6~9級(jí)時(shí)，宜采用非單向流”。所謂氣流流型就是對(duì)潔凈室內(nèi)空氣的流動(dòng)形態(tài)和分布進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。其特點(diǎn)：應(yīng)考慮避免或減少渦流，有利于迅速有效地排除污染物，應(yīng)盡量限制和減少室內(nèi)污染源散發(fā)的塵和菌的擴(kuò)散，維持室內(nèi)生產(chǎn)環(huán)境所要求的空氣潔凈度等級(jí)。

    由于潔凈室的特殊性，一般照明燈具的選型應(yīng)選用外型表面光滑，凹凸面少不家積灰，容易清掃且用不宜產(chǎn)生靜電材料制成的燈具。在滿(mǎn)足照度要求外，燈具的選型和布置主要還應(yīng)根據(jù)室內(nèi)氣流流型來(lái)考慮，當(dāng)頂棚為垂直單向流送風(fēng)口時(shí)，如：超大規(guī)模集成電路廠的光刻車(chē)間。。。。。。，其高效過(guò)濾器送風(fēng)口的面積有時(shí)可達(dá)頂棚面積的80%左右，這樣就給燈具的布置帶來(lái)了困難，此時(shí)宜選用淚珠式熒光燈，這種燈具對(duì)氣流影響較少上，可安裝在高效過(guò)濾器專(zhuān)用鋁型材框架下側(cè)（見(jiàn)圖1、圖2），既不妨礙送風(fēng)又有效的利用了僅有的頂棚空間，根據(jù)頂棚模數(shù)不同，可以選擇燈具的不同長(zhǎng)度。

    近，松下電工（中國(guó)）有限公司又推出一種新型潔凈燈 FPC41808，與淚珠式熒光燈相近，采用了避免亂流渦流產(chǎn)生的流線型設(shè)計(jì)，既可防止灰塵堆積，又可得到通暢穩(wěn)定的氣流，工程中也可以采用。

    對(duì)非單向流潔凈室宜采用三角型吸頂熒光燈或盒式吸頂熒光燈，燈具的布置好采用連續(xù)光帶型或斷續(xù)光帶型，并與火災(zāi)報(bào)警探測(cè)器、空調(diào)風(fēng)口等統(tǒng)一安排。例如：某顯象管工廠的電子槍裝配車(chē)間，面積2160㎡（60×36），采用雙管三角型吸頂熒光燈，以12排斷續(xù)逃帶，每排20只布燈，效果比較好，吸頂熒光燈安裝時(shí)要注意用密封膠加襯墊的辦法，做到密封安裝，維持潔凈室的壓差，免受污染。

    水平單向流潔凈室，建筑層高不太高，送、回風(fēng)口均安裝在側(cè)墻，頂棚便于燈具布置，可采用嵌入式熒光燈，盡量減少對(duì)氣流的影響。

    三、 潔凈廠房應(yīng)急照明燈具的選型及布置

    潔凈廠房是一個(gè)相對(duì)的密閉體，室內(nèi)人員流動(dòng)路線復(fù)雜，為了便于在事故情況下，人們能在短的時(shí)間內(nèi)撒離事故現(xiàn)場(chǎng)，保證生命安全，應(yīng)設(shè)置供人員疏散照明。規(guī)范中規(guī)定“疏散指示標(biāo)志宜放在太平門(mén)的頂部或疏散走道及其轉(zhuǎn)角處距地面高度1米以下的墻面上，走道上的指示標(biāo)志間距不宜大于20m。”、“通道上的疏散照明照度標(biāo)準(zhǔn)值，不應(yīng)低于0.51x”《潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》中沒(méi)有明確規(guī)定其照度標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)潔凈廠房的特殊性，按0.51x的照度設(shè)置疏散照明有些偏低，還應(yīng)當(dāng)設(shè)置疏散通道照明燈，將照度提高到51x比較合適，潔凈廠房一般為24小時(shí)三班工作制，疏散照明應(yīng)選用“常明燈”方式。

    專(zhuān)用消防口是供消防人員為滅火而進(jìn)入建筑物的專(zhuān)用入口。設(shè)置專(zhuān)用消防口是為了一旦發(fā)生火災(zāi)時(shí)使消防人員能夠迅速有效地直接進(jìn)入廠房的核心部位撲救，《潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定“在專(zhuān)用消防口處應(yīng)設(shè)置紅色應(yīng)急照明燈”在實(shí)際工程中，多數(shù)設(shè)計(jì)者都能注意到疏散照明的設(shè)置應(yīng)包括疏散指向標(biāo)志燈和疏散出口標(biāo)志燈的設(shè)置，但疏散通道照明燈的設(shè)置卻被一些設(shè)計(jì)者所忽略，尤其是專(zhuān)用消防口常常被忽略紅色應(yīng)急照明燈的設(shè)置。

    潔凈廠房?jī)?nèi)應(yīng)設(shè)置備用照明；備用照明是用以確保正常照明失效時(shí)能夠繼續(xù)進(jìn)行正?；顒?dòng)的照明。對(duì)于設(shè)有柴油發(fā)電機(jī)裝置的潔凈廠房，備用照明電源可以由柴油發(fā)電機(jī)提供；對(duì)于沒(méi)有柴油發(fā)電機(jī)裝置的潔凈廠房，備用照明的電源可以采用與正常照明的供電干線分別接自不同的變壓器，或與正常照明的供電干線自變電所的低壓屏上（或母線上）分開(kāi)的方式。 
潔凈室內(nèi)的備用照明應(yīng)按比例均勻布置，其照度不應(yīng)低于一般照明的10%，燈具可以選用與潔凈室一般照明燈具型號(hào)相同，內(nèi)帶蓄電池的燈具，平時(shí)作為正常照明工作，停電時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)入應(yīng)急照明，這種方式功能獨(dú)立、布線簡(jiǎn)單、應(yīng)用靈活，受外接電源限制少。另一種目前很受青睞的方式，集中電源型應(yīng)急照明，是由集中的蓄電池電源裝置對(duì)分散的應(yīng)急照明燈具（不帶電池）進(jìn)行供電，正常狀態(tài)下由市供電，當(dāng)市電停電時(shí)，自動(dòng)強(qiáng)切至應(yīng)急電源上。當(dāng)市電恢復(fù)供電時(shí)，該電源裝置自動(dòng)轉(zhuǎn)成市電供電。集中電源型應(yīng)急照明的優(yōu)點(diǎn)在于維護(hù)管理方便、壽命長(zhǎng)、供電電壓穩(wěn)定能力強(qiáng)、保護(hù)功能完善，比柴油發(fā)電機(jī)起動(dòng)快、占地小、環(huán)保。缺點(diǎn)需另布線路、不如自帶電源型應(yīng)急照明靈活、一旦出現(xiàn)故障影響范圍大。與自帶電源型應(yīng)急照明相比的綜合比價(jià)差不多，稍便宜，值得在潔凈廠房設(shè)計(jì)中推廣。

    四、 潔凈廠房照明的節(jié)能

    潔凈廠房照明照度要求比一般廠房高，室內(nèi)頂棚較矮，照明所消耗的能量大，普遍采用熒光燈作為光源是比較適合的。但是選擇不同種類(lèi)的熒光燈管，對(duì)提高光效、節(jié)約能量也是很重要的。建議選用三基色熒光粉的T8型（36W）燈管，或T5型（28W）燈管。我國(guó)80年代末生產(chǎn)出的T8型燈管，其光效比我國(guó)生產(chǎn)幾十年的T12（40W）型燈管提高了15%~30%，已在逐步取代T12燈管，90年代中又研制出T5型燈管。近又研制出T2型燈管。我國(guó)生產(chǎn)T8管已有十幾年的歷史，質(zhì)量已趨穩(wěn)定，產(chǎn)量也比較大，T5管將是發(fā)展方向，但生產(chǎn)時(shí)間還不長(zhǎng)，可以選擇使用。燈管中的熒光粉材料，從普通粉發(fā)展到三基色稀土熒光粉，也是技術(shù)進(jìn)步的重要標(biāo)志。以飛利浦用三基色粉生產(chǎn)的36W超級(jí)直管燈為例，比普通粉生產(chǎn)的T8管光效提高17.5%，壽命延長(zhǎng)50%，顯色性從63提高到85，但單支燈管價(jià)格要提高約140%，盡管如此，從經(jīng)濟(jì)上也具有其合理性。
   選用電子鎮(zhèn)流器或節(jié)能電感鎮(zhèn)流器也可以達(dá)到節(jié)能的目的，熒光燈用電子鎮(zhèn)流器及節(jié)能電感鎮(zhèn)流器與傳統(tǒng)電感鎮(zhèn)流器相比，自身功耗小、能效因數(shù)高、可明顯節(jié)約電費(fèi)開(kāi)支，但價(jià)格高。
   如：潔凈工程中使用5000只鎮(zhèn)流器，三班工作制，24小時(shí)用電，那么使用電子鎮(zhèn)流器或節(jié)能電感鎮(zhèn)流器可節(jié)約電能見(jiàn)下表：
   從上表可以看出使用電子鎮(zhèn)流器一年可節(jié)約電能240900kwh，以0.5元/kwh的電價(jià)計(jì)算，一年可節(jié)約12萬(wàn)元；使用節(jié)能電感鎮(zhèn)流器一年可節(jié)約電能175200kwh,一年可節(jié)約8.76萬(wàn)元。
    另外，照明節(jié)能的措施還包括：
    ·選取合理的照度標(biāo)準(zhǔn)值； ·選用合適的照明方式，照度要求