工业洁净厂房中电气照明的设计

摘 要：工业中的微电子、.集成电路在生产、专配等方面有洁净要求.随着微电子、集成电路工业的飞速发展,对洁净厂房的空气洁净度要求越来越高.在设计过程中电气专业对配电设备及灯具的选型及安装方式要考虑空气洁净度的要求,在配电设备及灯具的布置上要与其它专业,尤其是暖通专业密切配合,做到不易积灰、不影响气流流型,保证洁净室的空气洁净度.

本文通过对微电子、集成电路工业在洁净厂房中电气设计的分析,对其中的电气、照明进行研究讨论,分析目前设计中的不足,争取将洁净厂房中的电气设计更加完善.

决定洁净室内的空气洁净度关键有三个要素：

（1）使用适合的高效过滤器；

（2）解决好气流流型,维持室内外空气压差；

（3）保持室内免受污染.

故尽量减少灰尘的积累是洁净厂房内配电设备及灯具选择的首要考虑因素.

1洁净厂房中电气设计

《洁净厂房设计规范》GB50073-2013中对洁净室内配电设备的规格尺寸有明确规定.洁净室内的配电设备,尽量选择小型配电设备,安装方式采用暗装方式.这么做主要是为了满足洁净室洁净度的要求,《洁净厂房设计规范》GBJ73-84中空气洁净度等级分为4级,即100级、1000级、10000级、100000级.随着电子工业的飞速发展,洁净厂房对空气洁净度的要求越来越高,要求控制尘粒的粒径到0.1μm以下.新的《洁净厂房设计规范》GB50073-2013中空气洁净度从4个等级增加为9个等级,即、2级、3级等9级.采用暗装方式主要是考虑灰尘不易积累.而选用大型落地式配电设备,暗装进墙内很困难,采用明装方式会积累大量灰尘.故为了减少积灰,大型落地配电设备宜放置在非洁净区内.

洁净室内的电气管线宜采用暗敷设的方式,这样要求的目的也是为了减少灰尘的积累.由于洁净厂房有空气洁净度的要求,各个专业的管线均采用暗敷的方式,电气专业的电缆桥架、管线在暗敷时要注意与其他各专业的协调和配合.微电子、集成电路工业由于用电点较多、较集中,如采用配管的方式线管较多,布线较凌乱,给施工会带来不便,故采用电缆桥架配线,穿管引下至用电点是个较好的选择.洁净厂房技术夹层或技术吊顶内的风管较多,且有纵有横,电缆桥架采用局部翻越风管的方式并不适合,故电缆桥架标高需高于风管的顶标高；当洁净厂房内设置自动喷水灭火系统时,桥架标高需同时高于风管的顶标高和自动喷水管道的最高点.

考虑到防火要求,洁净室内穿线导管应采用不燃材料,一般工程设计中常采用镀锌钢管,除了埋地、埋楼板和消防管线外,也可采用氧指数在27以上的难燃PVC管.为了防止空调系统停止运行时,因为压差的作用尘粒通过管线空隙进入洁净室,故洁净区的电气管线口及安装于墙上的各种与墙体接缝处应有可靠的密封措施.

2洁净厂房中的照明设计

2.1一般照明

《洁净厂房设计规范》GB50073-2013中要求洁净厂房主体结构采用大空间及大跨度柱网,并且洁净厂房多无自然采光,故洁净厂房的照度要求一般较高,灯具的光谱尽量接近自然光；洁净厂房因为有洁净度要求,暖通专业的风口数量较多,灯具的数量受到限制,要求灯具的发光效率高.综合考虑上述要求,采用荧光灯作为光源是最佳选择.如果照度值达不到要求,譬如：由于洁净厂房层高较高,采用一般的荧光灯达不到设计要求的照度值时,可以采用其他光色好、比荧光灯发光效率高的光源.若某些生产工艺对光源的光色有特殊要求时,也可以采用其他符合要求的光源.

照明灯具的型式选择及安装方式对洁净室内空气洁净度有很大的影响.灯具要选择表面光滑,不易积灰；易清扫,不易产生静电的材料制成的灯具.所以,灯具的选择要选用洁净室专用灯具.当空气洁净度等级为1～5级：洁净室内气流流型为垂直单向流时,宜选用泪珠式荧光灯；当洁净室内气流流型为水平单向流时,送、回风口均安装在侧墙,顶棚区域便于安装灯具,但因为建筑层高不高,要减少灯具对气流的影响,故要选用嵌入式荧光灯.当空气洁净度等级为6～9级,洁净室内气流流型为非单向流时,宜选用三角型吸顶荧光灯或盒式吸顶荧光灯.灯具安装时,要密封处理好,便于更换灯管、清扫,防止灰尘流入洁净室,影响洁净室内空气洁净度.

整个洁净厂房的照明设计要考虑到明暗适度,从工作区到非工作区（如走道、休息室）照度不能相差太大.如果相邻两个区域照度相差太大,从一个区域到另一个区域会造成人眼的不舒适,所以工作区与非工作区的照度等级不能相差太大,一般相差1～2个等级为宜.《照度设计手册》（第二版）中规定“非工作区的平均照度不应低于工作区照度的1/3.”故最低不低于100lx.

2.2应急照明

因为洁净厂房是一个相对的密闭体,基本上没有自然采光,这就要求洁净厂房设有备用照明和应急照明.

备用照明的作用是：为了在正常照明失效时,人们能够继续进行正常的活动.备用照明的电源可以由柴油发电机供给,对有两台或两台以上变压器的,可以与正常照明的供电干线接至不同的变压器,或采用与正常照明供电干线从变电所的低压屏上（或母线上）分开的方式.备用照明的照度要求一般不低于正常照明的10%.灯具型号选用与一般照明相同的灯具型号,自带逆变蓄电池.平时作为正常照明的一部分,停电时自动由市电切换到蓄电池提供电源.一般蓄电池持续供电的时间不少于30min.

应急照明的作用是：为了在应急情况下,人们能在最短时间内撤离事故现场,保证生命安全.《建筑设计防火规范》GB50016-2006中规定“安全出口和疏散门的正上方应采用‘安全出口’做为指示标志”“沿疏散走道设置的灯光疏散指示标志,应设置在疏散走道及其转角处距地面高度1.0m以下的墙面上,且灯光疏散指示标志间距不应大于20m；对于袋形走道,不应大于10m；在走道转角区,不应大于1.0m,其指示标志应符合现行国家标准《消防安全标志》GB13495的有关规定”“疏散走道的地面最低水平照度不应低于0.5lx”.

当建筑外墙无门无窗时,或门窗间间距大于80m.一旦发生火灾为了方便消防人员通往洁净室（区）进行灭火,建筑专业应在外墙上适当位置设置专用消防口.电气专业应在专用消防口外设置红色应急照明灯.

在进行洁净厂房设计时,应急疏散照明是电气设计人员容易注意到的,但专用消防口却常常被大家所忽视,所以在进行设计时,电气设计人员要特殊注意建筑专业设置的专用消防口外并在专用消防口设置红色应急照明灯.

洁净厂房由于其要求的特殊性,是综合型极强的工程设计.洁净厂房设计对管线布线技术要求严格,在设计中要注意与其他各专业之间的紧密协调配合；配电设备、灯具的选择及安装方式要注意不易积灰,容易擦拭.这样才会设计出来满足生产要求的洁净厂房.