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如何科学合理的设计无尘车间的照明?
发布日期:2020-05-19 浏览:
 
无尘车间的照明设计是无尘车间建设中的一大重点,照明技术和照明产品随着科学进步也在不断的革新,那么该如何科学合理的设计无尘车间的照明呢?
 
一、无尘车间照度的确定和光源的选择

无尘车间一般为大柱网、大跨度、大空间、无采光窗的密闭厂房。

1. 在《无尘车间设计规范》GB50073-2001中对采光窗无尘车间的照度值明确规定(见该规范中的表9.2.3),无采光窗洁净区混合照明中的一般照明,不低于200 1x,比GBJ73-84中的150 1x提高了一级。
国际照明委员会(CIE)“室内照明指南”规定,无窗厂房的照度最低不能小于500 1x。根据我国现有的电力水平,我国人工照明照度标准普遍比欧、美等国家低,实际上最近一些中外合资和国外独资的无尘车间照度远高于2001x,达到300~500 1x。

2. 对于密闭无尘车间的作业人员来说,为他们提供明亮、舒适的视觉环境,可较大地提高生产效率和精细产品的成品率。因此,适当提高无尘车间的人工照明照度水平,对提高工作人员的工作效率、促进国民经济的发展等方面都是有利的。

3. 不同的洁净工业厂房照度因工艺要求的不同也有较大差异,如显像管工厂的电子枪装配车间混合照明的照度要达到1000~3000 1x,除设置一般照明外,还需设置局部照明,但局部照明占混合照明照度的比例不能太大,一般为混合照明照度的5~15%。我国由于电力较为紧张扩大了局部照明在混合照明中的照度比例。如果空间照度低,容易产生眩光,使人感到疲劳,但光源亮度不能太高,常选用荧光灯等线状光源或带磨砂玻璃的白炽灯。

4. 其次,无尘车间中对光源有特殊要求的车间,如:显像管厂的荧光粉涂敷间、半导体厂房中的光刻间,为了防止感光材料的感光,必须使用黄色或红色光源,需要满足其特殊要求的选用黄色荧光灯管或低压钠灯,黄色荧光灯管也有两种,一种是灯管内壁涂黄色荧光粉;另一种是白色荧光灯管外套黄色塑料套管,他们的光通量比一般荧光灯都要低。
 

二、无尘车间应急照明灯具的选型及布置
 
1. 无尘车间是一个相对的密闭体,室内人员流动路线复杂,为了便于在事故情况下人员能够在最短的时间内撤离事故现场,保证生命安全,应设置供人员疏散的照明。国家规范中规定“疏散指示标志宜放在太平门的顶部或疏散走道及其转角处距地面高度1米以下的墙面上,走道上的指示标志间距不宜大于20m。”、“通道上的疏散照明照度标准值,不应低于0.51x”。
2.《无尘车间设计规范》中没有明确规定其照度标准,根据无尘车间的特殊性,按0.51x的照度设置疏散照明有些偏低,还应当设置疏散通道照明灯,将照度提高到51x比较合适,无尘车间一般为24小时三班工作制,疏散照明应选用“常明灯”方式。

3.此外还应设置专用消防口:它是供消防人员为灭火而进入建筑物的专用入口。设置专用消防口是为了一旦发生火灾时使消防人员能够迅速有效地直接进入厂房的核心部位扑救。
《无尘车间设计规范》中规定“在专用消防口处应设置红色应急照明灯”在实际工程中,多数设计者都能注意到疏散照明的设置应包括疏散指向标志灯和疏散出口标志灯设置,但疏散通道照明灯的设置却被一些设计者所忽略,尤其是专用消防口常常被忽略红色应急照明灯的设置。

4.无尘车间内应设置备用照明;备用照明是用以确保正常照明失效时能够继续进行正常活动的照明。对于设有柴油发电机装置的无尘车间,备用照明电源可以由柴油发电机提供;对于没有柴油发电机装置的无尘车间,备用照明的电源可以采用与正常照明的供电干线分别接自不同的变压器,或与正常照明的供电干线自变电所的低压屏上(或母线上)分开的方式。
洁净室内的备用照明应按比例均匀布置,其照度不应低于一般照明的10%,灯具可以选用与洁净室一般照明灯具型号相同,内带蓄电池的灯具,平时作为正常照明工作,停电时自动转入应急照明,这种方式功能独立、布线简单、应用灵活,受外接电源限制少。另一种目前很受青睐的方式,集中电源型应急照明,是由集中的蓄电池电源装置对分散的应急照明灯具(不带电池)进行供电,正常状态下由市供电,当市电停电时,自动强切至应急电源上。当市电恢复供电时,该电源装置自动转成市电供电。集中电源型应急照明的优点在于维护管理方便、寿命长、供电电压稳定能力强、保护功能完善,比柴油发电机起动快、占地小、环保。缺点需另布线路、不如自带电源型应急照明灵活、一旦出现故障影响范围大。与自带电源型应急照明相比,价格稍微便宜,值得在无尘车间设计中推广。
 
三、无尘车间一般照明灯具的选型及布置
 
为了做好高洁净等级的洁净室照明设计,首先要了解无尘车间洁净度等级和洁净空气气流流型。《无尘车间设计规范》GB50073-2001中,对空气洁净度等级的规定做了较多的修改,GBJ73-84中规定空气洁净度分为4个等级,即100级、1000级、10000级、100000级,随着微电子、集成电路工业的高速发展,无尘车间对空气洁净度的要求越来越高,要求控制尘粒的粒径到0.1µm以下,为了与国际接轨,新规范等同采用国际标准ISO14644-1中的有关规定,空气洁净度等级从4个等级增加为9个等级,即1级、2级。。。。。。9级。 规范中对洁净空气所流流型的选择也作了明确的规定“对于空气洁净度等级要求1~4级时,应采用垂直单向流;空气洁净度等级要求为5级时,应采用垂直单向流或水平单向流;6~9级时,宜采用非单向流”。所谓气流流型就是对洁净室内空气的流动形态和分布进行合理的设计。其特点:应考虑避免或减少涡流,有利于迅速有效地排除污染物,应尽量限制和减少室内污染源散发的尘和菌的扩散,维持室内生产环境所要求的空气洁净度等级。 由于洁净室的特殊性,一般照明灯具的选型应选用外型表面光滑,凹凸面少不家积灰,容易清扫且用不宜产生静电材料制成的灯具。在满足照度要求外,灯具的选型和布置主要还应根据室内气流流型来考虑,当顶棚为垂直单向流送风口时,如:超大规模集成电路厂的光刻车间,其高效过滤器送风口的面积有时可达顶棚面积的80%左右,这样就给灯具的布置带来了困难,此时宜选用泪珠式荧光灯,这种灯具对气流影响较少上,可安装在高效过滤器专用铝型材框架下侧,既不妨碍送风又有效的利用了仅有的顶棚空间,根据顶棚模数不同,选择灯具的长度要也不同。
 
四、无尘车间照明布线应注意的问题 

无尘车间照明布线应同各类电气线路、各专业管道一样,遵循一个“隐蔽”的原则。

洁净室气流的流型不同,它的建筑结构也不相同,非单向流洁净室,一般只有上技术夹层或吊顶;垂直单向流洁净室,设有上下技术夹层,上技术夹层是送风静压箱,循环风处理装置、高效过滤器,部分电力、照明、通信管线也在此敷设;下技术夹层是回风静压箱(回风道),一般敷设水管、气体管道、电气管线、电缆桥架、封闭式母线等;与洁净室相毗邻设有技术夹道或技术竖井,敷设竖向管道或放置一些不宜放在无尘车间内的辅助生产设备。 照明配电箱根据灯具的所在位置常常设在顶棚以上的技术夹层或技术夹道内,这样容易接近负荷中心,水平布线短,抻于隐蔽。 只设有吊顶的洁净室,吊顶内管线复杂,电气管线敷设时要注意尽量远离爆炸性气体管道或采取相关措施;必须在洁净室内安装的照明配电箱、开关等应尽量暗装,电线、电缆管线穿过吊顶处必须进行密封处理,防止吊顶内灰尘和细菌等进入洁净室。

 五、无尘车间照明的节能 

1. 选择不同种类的荧光灯管,对提高光效、节约能量来说很重要。建议选用三基色荧光粉的T8型(36W)灯管,或 T5型(28W)灯管。我国80年代末生产出的T8型灯管,其光效比我国生产几十年的T12(40W)型灯管提高了15%~30%,已在逐步取代T12灯管,90年代中又研制出T5型灯管。后面又研制出了T2型灯管。我国生产T8管已有十几年的历史,质量已趋稳定,产量也比较大,T5管将是发展方向,但生产时间还不长,可以选择使用。灯管中的荧光粉材料,从普通粉发展到三基色稀土荧光粉,也是技术进步的重要标志。
2. 另外,照明节能的措施还包括: 选取合理的照度标准值;选用合适的照明方式,照度要求较高的场所采用混合照明方式;合理选择照明控制方式,按照明使用特点采用分区控制灯光和适当增加照明开关点。

无尘车间的管线多、专业技术复杂、要求严格,其设计需要多种专业技术协同配合,是综合性极强的工程设计,照明是它的一个重要组成部分,一个好的无尘车间照明设计要做到科学合理满足无尘车间的洁净度要求。

照明设计作为一项重要课题,还需要花更多的时间和精力去探索,与新能源时代相契合,做到既节能又方便维护管理。
 

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