关键词：工业厂房；LED光源；照明设计
引言：对于LED光源而言，不仅可以做到即时点亮，而且使用周期较长，具有出色的环保性能，所以LED光源是当下市场最受欢迎的照明光源。若能将其应用在工业厂房照明设计中必然会在一定程度上提高照明质量。
一、简析工业厂房照明设计应用LED光源的主要优势
第一，具有较强的安全性。通常工业厂房的环境十分复杂，藏匿着火灾、爆炸等安全危险，因此所使用的照明灯具应具有较高的安全性能，传统的金属卤化物灯具，在发生爆炸时会生成有毒气体。即使对灯具采取了一定的防护措施，却依旧潜藏着安全隐患，而且需要4KV左右的触发高压电才能启动，这也是一个安全隐患点。部分工业厂房照明设计会使用到电感式镇流器，其实际工作温度可以达到120℃，不仅会对室内温度造成影响，而且容易因为自身升温而造成火灾[1]。对于LED光源而言，其用到的是低压直流供电，和以往使用的高压光源相比更具安全性，即使发生了火灾、地震等特殊情况时也不会导致易燃易爆物的爆炸，更不会生成有害有毒气体。
第二，光色好且发光效率较高。金属卤化物灯，其发光效率可以达到80至100lm/W，至于高压钠灯则是110至150lm/W左右，而作为后起之秀的LED光源其发光效率则是在突飞猛进地发展，通常在市场上流通的LED光源其实际发光效率均可以超过120lm/W，相信基于科学技术的不断发展，必然会进一步提高LED光源的发光效率。虽然相比之下，高压钠灯具有更高的发光效率，可是因为光色偏黄，而且高压钠灯的Tcp达到2100K左右、Ra仅为23至25左右，所以不会大范围应用到工业厂房中，绝大多数工业厂房会使用传统的发光效率较低的金属卤化物光源[2]。相比较而言，LED光源不仅色彩十分丰富，而且其中的白色LED光源其Tcp能高达5300K，并且显色性能满足生产需求。除此之外，高压气体放电灯会在启动时会伴随着严重频闪，会对人们的视觉造成伤害，而LED光源却不会存在上述问题，这也是LED光源的优势所在。
第三，具有较高的环保节能性。在相同照明条件下，和以往所使用的金属卤化物灯具相比，LED光源的耗电量仅为荧光灯具的50%。我们以日本为例，在发生福岛事件后，该国政府便积极推广使用LED光源照明，这样每年日本能够节约原油大致为60亿升，并且每只LED光源电量仅有8W的功率，很好的达到了节能的要求。
现阶段，LED技术正处在高速发展的阶段，在不久的将来其照明效率势必会再次提高。因为其中不含有有害气体，因此不会污染周围环境，能够满足绿色照明需求。
二、工业厂房的设计要素
工业建筑照明是一种功能性照明，具有作业面复杂、功能性强、与生产密切相关等特点。良好的工业照明系统要求有合理的照度、选择合适的灯具，并处理好一般照明与局部照明的关系，保证必要的显色指数，具有高效、节能、低眩光等特别。具体照明设计要素如下：
第一， 照明方式。对作业的照度值要求不高，或当生产技术条件限制，不适合装设局部照明时，宜单独采用一般照明。对于照度值要求较高，工作位置密度不大且单独采用一般照明不合理的场所宜采用混合照明。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同一房间不同区段要求不同时可采用分区一般照明。在工作区内不应只装设局部照明。
第二，照明质量。从某种角度来讲，光色与厂房气氛密切相关，而且不同的光色会使厂房中的人产生不一样的心理感受。对于检验室、控制室、机加工车间、制药、食品加工类等工业厂房光源色温应在3300至5300K之间；对于热加工场所、高强度场所光源色温应大于5300K。显色指数（Ra）不应低于80且要求R9>0,R9为饱和红色 。根据灯具在工业厂房房架上悬挂高度按室形指数RI值选用不同配光的灯具。室形指数介于0.5～0.8区间时，应选用窄配光灯具；室形指数介于0.8～1.65区间时，应选用中配光灯具；室形指数介于1.65～5区间时，应选用宽配光灯具。
第三，照度计算。对于工业厂房照明而言，常用利用系数法进行照度计算。对某些特殊地点或特殊设备（如变配电所、空调机房、锻工车间）的水平面、垂直面或倾斜面上的某点，可采用逐点法进行计算。
第四，灯具的运行条件。工业厂房的环境条件多种多样，如潮湿多尘、腐蚀、高低温度、有爆炸危险、洁净要求、防紫外线等均应按环境条件选择不同的灯具。选择灯具时要按照环境条件满足灯具防护等级、环境温度、防爆等需求。
第五，使用与维护周期。因为工业厂房不仅高度高而且面积大，所以不仅安装高度相对较高而且会使用大量的灯具，那么在维护灯具时具有较高的成本与难度。加以工业厂房自身的特殊性，例如厂房内会产生大量灰尘或是油渍等，均会缩短灯具的使用周期，提高灯具更换与维护成本。因此需要对厂房内照明提出维护要求。对清洁要求较高的场所，如仪器仪表装配间、检验室、电子元器件装配间灯具维护系数为0.8，灯具每年最少擦拭两次。一般的环境场所，如机械加工车间灯具维护系数为0.7，灯具每年最少擦拭两次。污染严重的场所，如锻工车间、铸工车间、水泥车间灯具维护系数为0.6，灯具每年最少擦拭三次[3]。
第六，线路敷设。工业厂房照明干线一般可沿电缆槽盒敷设，也可穿保护管敷设。在机械加工、冶金等高大空间内，照明支线可采用绝缘导线沿屋架或跨屋架采用瓷瓶或瓷柱明敷的方式，当大跨度厂房采用网架结构形式时，还可沿屋顶网架敷设。爆炸危险性厂房的照明线路一般采用铜芯绝缘导线穿钢管明敷。在受化学性（酸、碱、盐雾）腐蚀物质影响的地方可采用穿硬塑料管敷设。
三、工业厂房应用LED光源需要注意的几点问题
第一，散热性。因为长时间的高温工作会影响到LED光源，当下各个厂家的生产技术良莠不齐，要是不能有效处理散热问题，很容易造成光衰。
第二，造价。与传统光源相比LED光源的价格会略高一些，并且会涉及十分复杂的热学、光学设计，在相同照度设计的条件下，LED价格会远高于高压钠灯，即使能达到节能省电效果，可前期投入较高。
第三，缺少LED光源的相关试验与规范数据。现阶段，针对其色温、显色性等有关光源参数仍缺少有效的官方实测信息数据，在当下的照明规范中未能充分考虑到LED光源，这也在很大程度上影响其进一步普及。
结束语：在工业厂房的照明设计中，LED因其独有的优势具有很广阔的使用前景。在照明效果、节能环保等综合性视角分析，使用LED照明无疑是最佳选择。对此，应在工业厂房照明设计中积极应用并大范围推广LED光源，在实践中积累相关设计经验，从而为LED在更多领域中的应用提供坚实保障。
参考文献：
［1］管亚敏．铁路客站绿色照明及LED应用研究［J］．照明工程学报，2014，25(3):50－52．
［2］刘木清．LED，一个更光明的事业!［J］．照明工程学报，2014，25(6)．
［3］飞利浦．工业照明应用手册．2016.
论文作者:高立兴,,
论文发表刊物:《中国电业》2019年 19期
论文发表时间:2020/3/4
标签：光源论文; 灯具论文; 厂房论文; 工业论文; 较高论文; 照度论文; 卤化物论文; 《中国电业》2019年 19期论文;