洁净厂房照明设计指南

作者:匿名   2017-05-08 10:55:09

很多人可能对于洁净厂房还没有一个具象的概念。

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洁净厂房也叫无尘车间、洁净室(Clean Room)、无尘室。对污染物、温度、室内压力、气流分布、照明等都有很高的要求。

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洁净空间应用于电子、微电子、光学、仪器仪表、精密制造、航空航天、生物、医疗、医药、日化、食品饮料等各类工厂和实验室。


 净洁照明设计和布线

为了做好高洁净等级的洁净室的照明设计,首先介绍一下洁净厂房洁净度等级和洁净空气气流流型。

洁净厂房洁净度:

国标GB50073-2013《洁净厂房设计规范》等同采用了国际标准 ISO14644-1中的有关规定,空气洁净度等级分为9个等级。

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洁净空气气流流型:

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,应考虑避免或减少涡流,有利于迅速有效地排除污染物,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。

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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

相应地,根据洁净室的洁净度要求和气流流型,我们来进行照明设计。

非单向流洁净室:

对非单向流洁净室,采用吸顶式薄型LED平面灯具最好,也可以盒式吸顶荧光灯,避免采用乱流涡流产生的流线型设计灯具,可有效防止灰尘堆积。

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水平单向流洁净室:

对于水平单向流洁净室,送、回风口均安装在侧墙,顶棚便于灯具布置,可采用吸顶式薄型 LED 平面灯具。如果采用传统荧光灯具,由于灯具较厚,则应采用嵌入式安装,尽量减少对气流的影响。

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垂直单向流洁净室:

对于垂直单向流洁净室,由于顶棚布置大量的出风口,安装面积很小,因此经常采用泪滴型荧光灯具,也可以采用更加先进的泪滴型LED灯具,效果更好。

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灯具的布置最好采用连续光带型或断续光带型,并与火灾报警探测器、空调风口等统一安排,安装时要注意用密封胶加衬垫的办法,做到密封安装,维持洁净室的压差,免受污染。

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考虑到生产车间的明暗适应,洁净厂房的走道、休息室的照度与工作空间的照度等级不能相差太大,一般相差 1~2 个等级较合适,但最低不能低于 100 lx。

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除设置一般照明外,还应根据需要设置局部照明,但局部照明占混合照明照度的比例不能太大,避免产生强烈的明暗对比。

洁净厂房照明布线应同各类电气线路和专业管道一样,遵循隐蔽原则。

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洁净室气流流型不同,建筑结构也不相同,但照明灯具一般都安装在顶棚上,照明布线常在上技术夹层,照明配电箱设在技术夹层中心位置,这样容易接近负荷中心,水平布线短,便于隐蔽。

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对于必须在洁净室内安装的照明配电箱和开关等,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。


洁净厂房照明的节能设计

洁净厂房照明照度要求比一般厂房高,室内顶棚较矮,照明所消耗的能量大。在设计上,功率密度必须符合节能规范的要求。具体的照明节能措施包括:

1、 选用高效光源

传统洁净厂房照明一般均为荧光灯管,光效低,光率大,目前可以选用高效三基色灯管,配置高效电子镇流器,随着固体照明技术的不断成熟,现在应优先选用高效 LED 光源。

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2、 选取合理的照度标准

不同的生产工艺和作业要求有不同的照度标准,选择合理的照度不仅要熟悉工艺要求,更要熟悉照明产品,很多设计师对灯具实际光效不太熟悉往往为保证照度而擅自提高照度标准、降低维护系数等都是应该避免的。

3、 选用合适的照明方式

洁净空间的工艺过程复杂,往往有不同层次的照明需求,为有效降低能耗,设计师应和业主充分沟通,明确不同区间的工艺流程和作业要求,对照度要求较高的场所采用混合照明方式,通过整体照明提供基础照度,通过附加的局部照明保证足够的照度。

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4、 选择智能的控制方式

洁净空间的照明设计应同时考虑开关和控制方式,采用分区控制灯光和适当增加照明开关是比较传统的手段。

随着技术的进步,根据作业时段采用时控、根据采光状况采用光控、根据人流状况采用红外感应、甚至于采用基于物联网技术的智能控制方式,都是可供选择的控制方式。


洁净厂房的应急照明

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洁净厂房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,人们能在最短的时间内撒离事故现场,保证生命安全,应设置人员疏散指示照明。

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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 20 m。通道上的疏散照明照度标准值,不应低于 0.51x。

但根据洁净厂房的特殊性,建议设置疏散通道照明灯,将照度提高到 5 lx 比较合适,由于洁净厂房一般为24小时三班工作制,疏散照明应选用常明灯方式。

专用消防口是供消防人员为灭火而进入建筑物的专用入口。《洁净厂房设计规范》中规定在专用消防口处应设置红色应急照明灯,但在实际工程中,经常被忽略,审图和施工时都应注意。

洁净厂房内应设置应急备用照明。应急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。可以采用自备发电机供电,也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是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。


结论

洁净厂房的管线多、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,照明照度的确定、光源和灯具的选择、灯具的布置与建筑、设备专业的协调都是洁净厂房照明设计中的重要课题。

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一个好的洁净厂房照明设计做到照度适当空间明亮,并且合理使用顶棚空间,巧妙布置、安装灯具才能达到美观、舒适、照度均匀、气流组织合理,也才能保证洁净厂房的洁净度要求,既节能又方便维护管理。