洁净厂房的照明设计要点

编辑手记：

洁净空间是现代制造业最重要的基础技术之一，广泛应用于电子、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。

中国的洁净室技术起步较晚，但发展较快，目前已经成为全球洁净室增长最快、应用最多的地区。

但很多人对于什么是洁净空间以及洁净空间的标准要求都不太了解，下面就带大家深入了解洁净厂房的照明设计。

洁净厂房照明怎么破？

作者 | 杨耀武

洁净厂房一般为大柱网、大跨度、大空间、无采光窗的密闭厂房。对于在密闭洁净厂房工作的操作人员来说，由于长期工作在人工照明环境下，对照明质量的要求更高。

明亮舒适的视觉环境，不仅可以提高工作人员的视觉卫生，减少视觉疲劳，而且可以提高生产效率，保证工艺质量。

国家标准 GB50073-2013《洁净厂房设计规范》中对洁净厂房的照度值规定为不低于300 lx，国际照明委员会 CIE《室内照明指南》则规定无窗厂房的照度不低于 500 lx。

我国早期的工厂照度设计普遍比欧美等国低，但目前的新建工厂，一般都能符合国家标准。

具体而言，洁净厂房照明应符合以下要求：

1、 明亮的空间照度

洁净空间要求有良好的作业环境，如果空间照度太低，容易使人感到疲劳，会影响作业效率和工艺质量。

2、 均匀柔和的光源

如果光源表面亮度太高，则容易引起眩光，因此最好选用面状光源，如采用点状或线状光源，则应对灯具进行二次配光设计。

3、 专业的结构要求

用于洁净空间需要通过气流净化，所以灯具表面不得吸附和积聚尘埃，灯具结构不得影响气流。

4、 特殊的光谱要求

很多洁净空间使用光敏材料，对照明光谱有特殊的要求，设计上应根据材料性质确定照射光谱的范围和强度。

5、 特殊的安装要求

由于洁净空间需要布置空气除尘系统，照明设计必须考虑室内气流。特别是微电子等高等级洁净室，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，需要选择合适的灯具和安装方式。

6、 安全和电磁兼容

电气安全和电磁兼容并非洁净环境的特殊要求，但由于这类场所的精密仪器较多，对环境要求更加苛刻，因此对照明灯具的安全和电磁兼容应该给予更多考虑。

7、 高光效和低排放

洁净空间的照明是能耗中非常重要的部分，除了照明灯具自身消耗的能源外，照明产生的热量也要通过空调系统排出室外，目前法律法规也对节能和排放提出了明确的要求，照明设计必须达到节能规范要求。

8、 高可靠性和低光衰率

洁净空间的造价高，运营和维护成本也高，对设施和设备的可靠性要求也就较高，以减少维护频次，降低维护成本。

灯具是洁净空间最容易损坏和老化的设施，灯具维护或光源更换都可能导致洁净失效，需要重新处理达到标准后方可生产，因此要求照明的高可靠性和光源的低光衰率。

正是由于洁净厂房照明的特殊性，所用的照明灯具也具有非常专业的要求和非常鲜明的特点。

1、灯具外形

灯具表面光滑，没有凹凸和锐角，表面材料应进行防静电处理，不吸附和积聚尘埃；对于生物洁净空间，还应表面灭菌。

2、灯具结构

灯具结构应符合气流设计，外观呈流线型，减少风阻，厚度较薄，对于较厚的灯具必须进行嵌入式安装。

3、灯具种类

为实现柔和均匀的光输出，通常采用面光源，对于采用点状或线状光源的灯具，必须通过配光设计（普通环境下可用格栅结构，但洁净环境一般采用扩散）来降低表面亮度，消除眩光。

4、LED光源

为实现高光效和高可靠性的要求，应尽可能采用高效三基色荧光灯或固体光源，目前最常用的是三基色荧光灯，最理想的是高品质LED光源。

5、安装方式

早期洁净室照明灯具很多为嵌入式，施工非常麻烦，而且可靠性也较差。目前主要为吸顶式结构，有各种卡簧安装、卡槽安装、卡扣安装等，施工方可以比较选择，但有一种采用磁吸安装的，由于具有潜在危险，不建议使用。

6、电气安全

LED光源的面板型灯具一般采用分离式电源，可以将交流电源安装在技术夹层上部，只保留直流低压供电的面板型光源在洁净室内，可以彻底解决电气安全和电磁兼容问题。

下期我们再来就洁净厂房的布线、节能设计和应急照明的具体要求做详细分析。

杨耀武

南京信息工程大学光学工程 教授

苏州工业照明工程技术研究中心 主任

常熟卓辉光电科技股份有限公司 董事长

云知光 专栏作者

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