空气净化洁净厂房工程净化车间照明设计看法参考
随着科学技术的不断进步,新的技术、工艺和产品层出不穷。对于要求生产环境具备洁净条件的建筑工程越来越多。目前,洁净技术已经广泛应用于微电子、生物制药、手术医疗、精密仪器制造等重要行业。
下面我想就常见的大空间密闭型洁净厂房的照明设计谈谈我的看法:
确定洁净厂房的照度并选择适合的光源。
洁净厂房通常是指大柱网、大跨度、大空间且没有采光窗的密闭厂房。根据《洁净厂房设计规范》GB50073-2001中的规定(见表9.2.3),采光窗的照度值有明确规定。该规范还规定,无采光窗的洁净区域的一般照明照度不得低于2001x,比GBJ73-84中规定的1501x要高一级。根据国际照明委员会(CIE)的《室内照明指南》,无窗厂房的照度最低不能低于5001x。考虑到我国现有电力水平较低,我国人工照明照度标准普遍较欧美等国家来说较低。实际上,最近一些中外合资以及国外独资的洁净厂房的照度远高于2001x,达到300~5001x的水平。
对于在密闭洁净厂房工作的操作人员来说,提供明亮、舒适的视觉环境可以大大提高生产效率和精细产品的产量。因此,提高洁净厂房的人工照明水平,改善工作人员的视觉健康,促进国民经济发展是非常有益的。目前,国家正在制定《工业和民用建筑照明设计标准》,新的标准将大幅提高照明水平。然而,考虑到生产车间的明暗适应性,洁净厂房的走廊和休息室的照明水平与工作区域的照明水平之间不能相差太大。一般来说,相差1-2个等级是最合适的,但最低照度不能低于1001勒克斯。有窗的洁净厂房的照明标准与普通生产厂房一样,按照现行的国家标准《工业企业照明设计标准》GB50034-92执行。
不同工业厂房的照明要求根据工艺的不同也会有很大的差异。例如,在显像管工厂的电子枪装配车间,混合照明的照度要求是1000~30001x。除了设置一般照明之外,还需要设置局部照明。局部照明的比例不应太大,一般来说,一般照明的照度应该是混合照明照度的5~15%。由于我国电力紧张,局部照明在混合照明中的比例得到了扩大。如果空间的照度太低,容易产生眩光,使人感到疲劳。但是,光源的亮度也不能太高,常常选择荧光灯等线状光源或者带磨砂玻璃的白炽灯。
再者,对于在洁净厂房中有特殊光源要求的车间,例如荧光粉涂敷间的显像管厂和光刻间的半导体厂房,为了防止感光材料被曝光,必须选择使用黄色或红色光源来满足其特殊需求。对于这种情况,可以选择使用黄色荧光灯管或低压钠灯。黄色荧光灯管有两种类型,一种是在灯管内壁涂有黄色荧光粉;另一种则是白色荧光灯管外套上黄色塑料套管。这两种灯管的光通量比一般的荧光灯要低。
洁净厂房的一般照明灯具的选择和布置
为了实现高度洁净的洁净室照明设计,首先需要介绍洁净厂房的洁净度等级和洁净空气流型。最新版的《洁净厂房设计规范》GB50073-2001对空气洁净度等级进行了大量修订。之前的GBJ73-84规定了空气洁净度分为四个等级,即100级、1000级、10000级和100000级。随着微电子和集成电路工业的快速发展,洁净厂房对空气洁净度的要求越来越高,要求粒径控制在0.1µm以下。为了与国际接轨,新规范采用了国际标准ISO14644-1中相关规定,空气洁净度等级从四个增加到九个,即1级、2级。。。9级。
对洁净空气流型选择的规范也明确规定了。“对于空气洁净度等级要求在1~4级时,应采用垂直单向流;对于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;对于6~9级的要求,宜采用非单向流”。所谓气流流型即为对洁净室内空气流动形态和分布进行合理设计的方法。其特点是应考虑避免或减少涡流的产生,有利于迅速有效地去除污染物,应尽量限制和减少室内污染源散发的尘和菌的扩散,以维持室内生产环境要求的空气洁净度等级。
由于洁净室的特殊性,选择照明灯具时应考虑以下几个方面:灯具外形应平滑,凹凸面少,不容易积灰,方便清洁;灯具所用材料不应产生静电。在满足照度要求的基础上,选择和布置灯具还应考虑室内气流的流动情况。例如,在顶棚有垂直单向送风口的场所,如超大规模集成电路工厂的光刻车间,顶棚的高效过滤器送风口面积通常占顶棚面积的80%左右。这样会给灯具的布置带来一些困难。在这种情况下,适宜选择泪珠式荧光灯。这种灯具对气流的影响较小,可以安装在高效过滤器专用的铝型材框架下方。这样既不会妨碍送风,又可以有效利用顶棚空间的有限资源。根据顶棚的不同模数,可以选择不同长度的灯具。
最近,由松下电工(中国)有限公司推出了一种新型的洁净灯。这款灯与泪珠式荧光灯非常相似,采用了一种流线型设计,以避免乱流涡流的产生。这不仅可以防止灰尘堆积,还能获得顺畅稳定的气流,因此在工程中也可以使用。
在非单向流洁净室中,推荐使用三角型吸顶荧光灯或盒式吸顶荧光灯。最好选择连续光带型或断续光带型的灯具布置,并与火灾报警探测器、空调风口等设备进行统一安排。
例如,某显象管工厂的电子枪装配车间面积为2160平方米(60*36)。在这里,我们采用双管三角型吸顶荧光灯,布灯方式是每排20只,共12排断续逃带。这种布灯方式效果比较好。在安装吸顶荧光灯时,需要注意使用密封胶和衬垫的方法,确保密封安装,以保持洁净室的压差,避免被污染。
水平单向流洁净室的建筑层高不过多,送风口和回风口均安装在侧墙上。顶棚方便布置灯具,可以使用嵌入式荧光灯,以减少对气流的影响。
选择和布置洁净厂房的应急照明灯具是至关重要的。
首先,选择应急照明灯具时应考虑其亮度和照射范围。灯具的亮度应足够高,以确保紧急情况下工人能够清晰地看到周围的环境和设备,确保安全。同时,照射范围应广泛,能够覆盖整个洁净厂房。
其次,应考虑应急照明灯具的供电方式。在洁净厂房中,最好选择电池供电的灯具,以防止电力中断时无法使用。
还需要注意照明灯具的防水性能。洁净厂房往往有大量的水蒸气和湿气,因此照明灯具应具备较高的防水性能,以防止因潮湿导致损坏。
最后,布置应急照明灯具时,应根据洁净厂房的具体情况确定合适的位置。灯具应布置在通道、出口、工作区等关键位置,以方便工人在紧急情况下迅速找到并使用。
总之,在选择和布置洁净厂房的应急照明灯具时,需要考虑亮度、照射范围、供电方式、防水性能以及合理的位置,以确保工人在紧急情况下能够安全疏散和行动。
洁净厂房是一个相对封闭的空间,内部人员流动路线复杂。为了确保在事故情况下人们能够尽快撤离事故现场,保障生命安全,需要设置人员疏散照明。根据国家规范,疏散指示标志应该放置在太平门的顶部或者疏散走道及其转角处1米以下的墙面上,走道上的指示标志之间的距离不应超过20米。洁净厂房设计规范中没有明确规定照度标准,鉴于洁净厂房的特殊性,按照0.51倍的照度设置疏散照明可能有些偏低,还应在疏散通道上设置照明灯,将照度提高到51倍较为适宜。洁净厂房通常采用24小时三班工作制,疏散照明应采用常明灯的方式。
消防员可以使用专门设置的消防通道进入建筑物,以进行灭火行动。设置专用消防口的目的是确保在发生火灾时,消防人员能够迅速而有效地进入建筑物的核心区域进行救援。根据《洁净厂房设计规范》的要求,专用消防口应当设置红色应急照明灯。在实际工程中,大多数设计师都会注意到疏散照明的设施,包括设置疏散指示标志灯和疏散出口标志灯。然而,一些设计师常常忽略设置疏散通道照明灯,尤其是对专用消防口的红色应急照明灯的设置常被忽视。
在洁净厂房中应设备备用照明,以确保在正常照明发生故障时可以继续进行工作。对于配备柴油发电机的洁净厂房,备用照明可以通过柴油发电机供电。对于没有柴油发电机的洁净厂房,备用照明可以采用与正常照明分开接入不同的变压器供电,或者从变电所的低压屏或母线上分开供电。
备用照明在洁净室内应按比例均匀布置,照度不低于一般照明的10%。可以选择与洁净室一般照明灯具型号相同的带蓄电池的灯具,平时用作正常照明,停电时自动切换为应急照明。这种方式具有功能独立、布线简单、应用灵活的特点,受外界电源限制较少。
另一种受欢迎的方式是集中电源型应急照明,它由集中的蓄电池电源设备为分散的应急照明灯具(不带电池)供电。在正常情况下,由市电供电,当市电停电时,自动切换到应急电源。当市电恢复时,该电源设备会自动切换回市电供电。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,比柴油发电机启动快、占地小、环保。缺点是需要另外布置线路,不如自带电源型应急照明灵活,一旦出现故障,影响范围较大。与自带电源型应急照明相比,综合比较价格差不多,稍微便宜一些,值得在洁净厂房设计中推广使用。
提高洁净厂房照明的能源效率
洁净厂房的照明要求比一般厂房高,因为室内的天花板相对较低,所以需要更多的照明来提供适当的照度。在选择光源时,荧光灯是一个比较适合的选择,因为它较为省能。然而,选择不同类型的荧光灯管对于提高光效和节约能量也是非常重要的。
建议使用T8型(36W)灯管或者T5型(28W)灯管,这两种荧光灯管都采用了三基色荧光粉。T8型灯管于我国80年代末开始生产,其光效比起生产几十年的T12型灯管要高出15%~30%,因此正在逐渐取代T12灯管的地位。90年代中,T5型灯管开始研制生产,最近又研制出了T2型灯管。T8型灯管已经生产了十几年,质量稳定,产量也较大。虽然T5型灯管的生产时间还不长,但是这是未来的发展方向,可以考虑使用。
荧光灯管中的荧光粉材料也经历了从普通粉到三基色稀土荧光粉的技术进步。以飞利浦生产的36W超级直管灯为例,采用了三基色粉的光效比普通粉的T8管提高了17.5%,寿命延长了50%,显色性从63提高到85。尽管单支灯管的价格提高了约140%,但从经济角度来看,这仍然是合理的选择。
通过使用电子镇流器或者节能电感镇流器,也能够实现节能的效果。使用电子镇流器和节能电感镇流器的荧光灯,与传统电感镇流器相比,它们具有自身功耗小、能效因数高的特点,能够明显地节约电费开支。然而,它们的价格相对较高。
例如,在清洁工程中,如果使用5000个镇流器,采用三班制工作制度,每天24小时工作,那么使用电子镇流器或节能电感镇流器可以节约电能,具体节能情况见下表:
从上表可以看出,使用电子镇流器一年可以节约电能240900千瓦时。根据电价0.5元/千瓦时计算,一年可以节约12万元。另外,使用节能电感镇流器一年可以节约电能175200千瓦时,相当于可以节省8.76万元。
此外,节能照明的措施还有:
·选择适当的光照标准值;
·使用合适的照明方式,对于需要更高光照要求的地方可以采用混合照明方式;
·合理选择照明控制方式,根据照明使用特点划分区域进行灯光控制,并适当增加照明开关。
五、在进行洁净厂房照明布线时,需要注意以下问题:
1.选择合适的灯具:洁净厂房的照明需要具备较好的光线亮度和均匀性,因此在选择灯具时要考虑这些因素,选择适合的灯具类型和功率。
2.合理安排灯具位置:灯具的位置应根据洁净厂房内的工作区域进行合理安排,以保证光线的充足和均匀。避免灯具与设备或设施之间的干扰,确保光线不会产生阴影或光线不均匀的问题。
3.防尘和防水措施:洁净厂房的照明布线应考虑防尘和防水措施,以防止尘埃或水滴对灯具的影响。可以选择防尘、防水的灯具,或者采取其他措施如安装防尘罩、防水罩等。
4.电线的选择与敷设:选择符合标准的电线,并根据需要选择合适的线径和材质。电线的敷设要符合安全规范,避免交叉、搭接或绕弯过小等问题,以确保布线的安全性和稳定性。
5.布线的维护与检修:洁净厂房的照明布线需要定期进行检修和维护,包括清洁灯具、更换损坏的灯管和检查电线连接等。及时发现并处理问题,以保证照明系统的正常运行和工作环境的洁净程度。
在洁净厂房中,照明布线应当和各类电气线路和专业管道一样,遵循“隐蔽”的原则。洁净室的气流流型各不相同,建筑结构也不一样。对于非单向流洁净室来说,一般只有上部的技术夹层或吊顶;而垂直单向流洁净室,则设有上下两个技术夹层。上部的技术夹层装有送风静压箱、循环风处理装置和高效过滤器,部分电力、照明和通信管线也被布设在这里。下部的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、电缆桥架和封闭式母线等。与洁净室相邻的地方设有技术夹道或技术竖井,用来敷设竖向管道或放置那些不宜放在洁净厂房内的辅助生产设备。
照明配电箱通常安装在顶棚以上的技术夹层或技术夹道内,这样既方便靠近负荷中心,又使水平布线短,隐藏性好。
洁净室只设置有吊顶,吊顶内的管线非常复杂。在敷设电气管线时需要注意远离爆炸性气体管道或采取相关措施。洁净室内必须安装的照明配电箱、开关等应该尽量隐藏起来。电线、电缆管线穿过吊顶的地方必须进行密封处理,以防止吊顶内的灰尘和细菌进入洁净室。
总结以上内容。
洁净厂房的管线众多,专业技术复杂,要求严格。为了进行设计,需要多种专业技术进行协调配合,这是一项综合性极强的工程设计。照明是洁净厂房的一个重要组成部分。在洁净厂房的照明设计中,照度的确定、光源和灯具的选择、灯具的布置与建筑和设备专业的协调都是重要的课题。一个良好的洁净厂房照明设计需要确保照度适宜、空间明亮,并且合理利用顶棚空间,巧妙地布置和安装灯具,以实现美观、舒适、照度均匀和气流组织合理。只有这样才能保证洁净厂房的洁净度要求,并同时节能且方便维护管理。
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