现代纺织空调工程
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第四节 车间照明

一、车间照明与生产的关系

纺织车间由于多数工序均为精细作业,需要在室内造成一个人为的光亮环境,满足车间生产工作的需要。不同的工序,由于工作对象的尺寸大小、视觉特征不同,有着不同的照度要求。从清花到布机工序,由于工作对象的尺寸逐渐变小,照度应逐步提高。车间的照度标准可用照明数量和照明质量来确定。

(一)照明数量

看物体的清楚程度称为视度。视度与识别物件尺寸、识别物件与其背景的亮度对比、识别物件本身的亮度等有关。照明标准就是根据识别物件尺寸、物件与背景的亮度对比、国民经济的发展情况等因素来规定必需的物件亮度。由于亮度的现场测量和计算都较复杂,故标准规定的是工作面上的照度值。国家标准GB50034—2013《建筑照明设计标准》推荐一般工作场所作业面上的照度标准值(平均值)见表1-14。

表1-14 一般工作场所作业面上的照度标准值(平均值)

注 凡符合下列条件之一及以上者,作业面上的照度标准值采用照度范围内高值。当视觉工作精度或速度无关紧要,属临时性工作,照度标准值可取照度范围内低值。

(1)I~V等视觉作业,当眼睛至识别对象的距离大于500mm时。

(2)连续长时间紧张作业,对眼睛有不良影响时。

(3)工作需要特别注意操作安全时。

(4)识别对象光反射比小时。

(5)识别对象在活动面上,识别时间短促而辨别困难时。

(6)作业精度要求较高时。

纺织车间照明设计是否合理,直接影响劳动生产率、产品质量、事故率和职工的视觉健康。据国际照明委员会的调查,工厂照明条件改善后,劳动生产率可提高2%~10%,运输事故可减少5%~10%,产品质量可提高10%~20%。据对我国织布工人的调查,车间照度由90lx提高到140lx,产品产量可提高1.5%~2%,次品率下降26%~27%,若照度提高到250lx,将增加产量2.5%,次品率下降48%。产量虽增加不多,次品率却大幅度下降,这对提高产品质量,增加企业效益有十分显著的作用。

(二)照明质量

照明质量是指视觉环境内的亮度分布等。它包括一切有利于视功能、舒适感、易于观看、安全与美观的亮度分布。如眩光、颜色、扩散、方向性、均匀度、亮度和亮度对比度都明显地影响视度,影响人们容易、正确、迅速地观看的能力。因此,应对照明装置的眩光、光色、照度均匀度、光的反射等指标进行限制。

1.照度均匀度 工作面上最小照度与平均照度之比,称为照度均匀度。纺织工业建筑作业区域内的一般照明照度均匀度,不应小于0.7,作业面临近周围的照度均匀度不应小于0.5。车间通道和其他非作业区的一般照明,其照度均匀度值不宜低于作业区域一般照明照度均匀度的1/3。

2.眩光 眩光是由于视野中的亮度分布或亮度范围的不适宜,或存在着极端的对比,以致引起不舒适的感觉或降低观察细部或目标能力的视觉现象。为了提高室内照明质量,还要对照明区域的眩光进行限制,不但要限制直接眩光,而且还要限制工作面上的反射眩光和光幕反射。工程上常采用统一眩光值(UGR)来进行度量。它是度量处于视觉环境中的照明装置发出的光对人眼引起不舒适感主观反应的心理参数;纺织车间统一眩光值应符合表1-16的数值。

3.光色 光源的相关色温不同,产生的冷暖感也不同。当光源的相关色温大于5300K时,人们会产生冷的感觉;当光源的相关色温小于3300K时,人们会产生暖和的感觉。在照明设计中冷色一般用于高照度水平、热加工车间等,暖色一般用于车间局部照明、工厂辅助生活设施等,中间色适用于其余各类车间。

光源的颜色主观感觉效果还与照度水平有关。在低照度下,采用低色温光源为佳;随着照度水平的提高,光源的相关色温也应相应提高。工程上常用显色指数来度量光色,显色指数是指在具有合理允许的色适应状况下,被测光源照明物体的心理物理色,与参比光源照明同一色样的心理物理色符合程度的度量,并将八个一组色试样的特殊显色指数平均值统称显色指数(Ra)。由于纺织车间是工人长期工作和停留的场所,照明光源的显色指数(Ra)不宜小于80。详见表1-16的数值。

4.反射比 光线中反射辐射通量与入射辐射通量之比称为反射比,对于长时间工作的纺织车间,其车间内部各表面的反射比宜按表1-15选取。

表1-15 工作房间表面反射比

纺织车间由于生产情况的原因,一般采用自然采光和人工照明的方式,采用何种照明方法应经照明和空调节能分析比较后确定。人工照明时一般采用发光效率高、光色接近天然光色的节能型荧光灯,照明方式宜采用一般照明;对于局部要求照度较高的场所(验布、穿筘等),可采用一般照明和局部照明相结合的方式,节约能源。

二、纺织车间照度标准

纺织工厂照明设计的目的,就是要创造一个能使车间工人尽可能发挥技能,在确保安全生产和质量的条件下,获得高生产效率和良好的视觉环境。同时照明设计又和建筑节能有着密切的关联,照度过高,浪费能源,同时增加空调负荷。照明方式不合理,也会使照明设备不能很好地发挥效能。因此,纺织车间照明设计标准应做到经济合理、符合实际。棉纺织车间及辅助建筑的照度标准见表1-16,也可按照GB50034—2013《建筑照明设计标准》相关规定进行选取。

表1-16 棉纺织车间及辅助建筑的照度标准

需要说明的是,纺织车间由于人工照明面积大、照度高、照明时间长,耗电量较大,单位面积照明用电高达4~8W/m2。因此,各车间的照度标准应结合各车间实际生产情况进行设定,在保证正常生产的情况下,减少无谓的过高照度照明,节约照明用电。例如可采用车间一般照明和机台局部照明相结合、天然照明和人工照明相结合的照明方式,降低灯具安装高度、采用高效光源的措施,节能效果明显。