利用DIALux软件设计化验室照明

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　　１、概述
　　 工业照明是一种功能性照明，具有作业面复杂而广泛、与生产密切相关等特点。随着社会经济的发展，人们对工业照明要求的不断提高，设计人员需要根据不同工种对照明提出不同的要求，并且应该尽量充分全面地计算照明标准规定的各项指标，提高设计的科学性和客观性。在化工企业中央化验楼的照明设计中，房间功能较多，主要有分析化验室、气相色谱室、天平室及加热室等，为了保证较高的照明设计质量，在照明设计中需要全面考虑水平照度、照明均匀度和显色性等因素，因此应充分利用计算机软件进行照明设计仿真以达到最优设计。本文根据中央化验楼设计实践的体会，利用软件仿真提高设计效率并满足用户、从业者对照明质量的更高要求。
　　２、照明设计方案
　　 良好的照明设计要求有合理的照度，选择合适的灯具，并处理好一般照明和局部照明的配合关系，保证必要的显色指数和照度均匀度，具有高效节能等特点。
　　2.1照明设计标准
　　 我国的工业照明领域对照明质量的考虑比较简单，目前我国主要采用《建筑照明设计标准》作为照明设计的主要依据，但该标准所包括的工况非常有限。在许多工况环境无法从中查出所需照度标准的情况下，进行照明设计时可根据具体工况环境和工艺要求，套用国家标准中规定的相近照度标准及其均匀性要求，还可借鉴CIE与IESNA的相关标准。本文对于中央化验楼的照明设计，就是根据GB50034-2004《建筑照明设计标准》和SH3103-2009T《石油化工中心化验室设计规范》要求，并参考了相关的标准及设计手册。
　　2.2灯具与光源选择
　　 灯具的选择应考虑灯具效率、房间的室形指数、眩光及环境条件等方面因素。光源的选择应选用高光效光源，并应符合使用场所所对应的显色性要求。对于眩光，荧光灯灯具相对比较容易控制。
　　 此外，选择灯具还要有针对性，需要充分考虑工况环境的特殊要求。例如天平室内不宜使用大功率的灯泡，而应采用“冷光源”，以避免局部温度的不均匀影响称量精度。凡可能由于照明系统引发危险性，在设计应采取相应的防护措施，如有爆炸、腐蚀性气体环境的照明系统，使用防爆、防腐灯具等。
　　2.3校验节能指标
　　照明节能的原则是在保证有足够的照明数量和质量的前提下，尽可能节约照明用电。在《建筑照明设计标准》中规定了各种建筑房间或场所的最大允许照明功率密度值，作为建筑照明节能的评价指标。除居住建筑外，其它建筑的照明功率密度值均为强制性的。
　　3、照明设计实例
　　DIALux作为专业的照明设计软件，提供了整体照明系统数据，减少设计师分析照明数据的问题。该软件可计算所需照度，并提供完整的书面报表及模拟图。善用软件的分析数据与模拟功能，可大幅提升照明设计者的工作效率与准确度。下面以分析化验室为例，利用该软件作为工具进行照明分析和设计，分以下几个步骤来进行：
　　1）依据《建筑照明设计标准》及《石油化工中心化验室设计规范》确定分析化验室的照度值为300lx。除了照度要求外，《建筑照明设计标准》中还规定公共建筑的工作房间和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
　　 2）利用建筑条件对分析化验室进行建模，见图1。
　　
　　 3）选择灯具。《石油化工中心化验室设计规范》中规定分析房间宜采用荧光照明，而分析化验室属于正常环境，本设计按三种不同类型配光曲线的灯具进行分析计算。首先选用型号为：OPPLE 140002570 MDP11236I-J欧普嵌入式格栅荧光灯具，灯具参数见图2。
　　
　　
　　图2 MDP11236I-J灯具参数截图
　　 4）布置灯具并进行计算。设计者根据实际情况调整灯具布置，随着灯具相对位置发生变化，工作面照度的各项指标会随之变化，直至满足规范的要求。对分析化验室的照度计算结果见图3。
　　
　　
　　图3 分析化验室的照度报表截图
　　 5）分析结果。从图3中我们看到工作面平均照度超过标准值，但照度均匀度为0.607，没有达到标准值0.7。通过反复调整灯具布置后发现照度均匀度已达到最大，但其配光不能满足照度均匀度要求，因此，更换不同配光曲线的灯具，型号为：OPPLE 140007782 MDP11236V-Y-D。灯具参数见图4。
　　
　　
　　图4 MDP11236V-Y-D灯具参数截图
　　 更换灯具后，布置灯具并重新进行照度计算，计算结果见图5。
　　
　　
　　图5 更换灯具后分析化验室的照度报表截图
　　 从图5中可以看出，更换灯具后工作面的均照度有所下降，但照明均匀度得以大大提高，基本上满足规范中要求。
　　此处我们再更换另一种配光曲线的灯具来看下结果如何。选择欧普嵌入式乳白面板荧光灯具，型号为：OPPLE 140002577 MDP71236-W，灯具参数见图6。
　　
　　
　　图7 再次更换灯具后分析化验室的照度报表截图
　　 由于乳白面板荧光灯具的效率要低于格栅荧光灯具，故图4中的工作面平均照度比格栅灯具的要略低一些，虽已不足300lx，但仍满足规范中的设计照度值与照度标准值相比较±10%的偏差。而更换乳白面板荧光灯具后却使工作面的照度均匀度有所提高，并超过了规范所要求的最低值0.7。
　　 图7中的实际效能值即照明功率密度，该值可参考《建筑照明设计标准》中工业建筑照明功率密度值中试验室及检验场所对应的值，通过查表可知，照明功率密度满足规范中强制性条文的要求。
　　 通过以上计算可知，第二种配光曲线的格栅荧光灯具与乳白面板荧光灯具均能使得工作面的照明质量，基本满足规范中的相关要求。但考虑到乳白面板荧光灯具易于擦拭、清洗，经过与用户及从业者的认可，最终设计采用乳白面板荧光灯具。
　　为了能更直观的看到分析化验室工作面最终的照明效果，我们利用软件生成等照度图，见图8。
　　
　　
　　图8 分析化验室工作面的等照度图
　　4、小结
　　从上述的分析和实例可见，在相同条件下，调整灯具的位置、合理选择配光曲线都对照明质量产生着影响。所以在进行照明设计时，应更加注意灯具的配光及灯具位置的布置。同时通过仿真软件进行模拟来提高照明设计的效率，最终使得设计能有较高的质量，并且打印输出报表使得计算结果更为直观。
　　注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

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