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淺談醫(yī)藥工業(yè)潔凈類廠房智能照明設(shè)計與選型
閱讀:768 發(fā)布時間:2022-11-29
摘 要:結(jié)合工程設(shè)計實踐,介紹醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房照明系統(tǒng)的總體設(shè)計思路,探討工程設(shè)計中需關(guān)注的照明供電、照度標(biāo)準(zhǔn)、光源及燈具選擇等技術(shù)問題,并對門廳、人流入口、生產(chǎn)房間、技術(shù)夾層及實驗室等場所的照明設(shè)計及節(jié)能措施進(jìn)行分析。
關(guān)鍵詞:醫(yī)藥工業(yè) 潔凈室 照明設(shè)計 照明供電 照度標(biāo)準(zhǔn)光源 燈具 節(jié)能
0.引言
潔凈廠房是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新月異新技術(shù)新工藝新產(chǎn)品不斷出現(xiàn),對生產(chǎn)環(huán)境提出了更高的要求。醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房不僅要對空氣的微粒進(jìn)行控制,更應(yīng)對空氣中微生物進(jìn)行控制,所以其設(shè)計有別于其它的潔凈廠房。
醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房相對封閉,基本沒有自然采光,主要依靠人工照明,且生產(chǎn)車間內(nèi)房間分隔大小不一,平面布局復(fù)雜,路線曲折,一日照明中斷,將造成人員疏散困難,還會對生產(chǎn)造成損失,因此照明設(shè)計的合理與否就顯得尤為重要。合理的照明設(shè)計不僅能保證生產(chǎn)過程的正常運轉(zhuǎn),而且有利于減少工作人員心理上的壓抑感,有利于提高工作效率,便于事故情況下人員的疏散。
1.照明相關(guān)要求
醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房的照明有其自身特點,本文將根據(jù)照明種類、照明供電系統(tǒng)、照度標(biāo)準(zhǔn)、照明光源及燈具幾方面分別作簡要分析。
1.1 照明種類
醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房因內(nèi)部分隔多、人流及物流路線復(fù)雜、出人通道迂回,而且有時存在易燃易爆物品或有毒物品,一般設(shè)有以下照明種類:
(1)正常照明:所有工作場所設(shè)置、在正常情況下使用的照明。
(2)備用照明:用于確保正常活動繼續(xù)或暫時繼續(xù)進(jìn)行的應(yīng)急照明(如有毒、易燃易爆場所,生物安全實驗室等)。
(3)明用保通道被有效地辨認(rèn)和使用的應(yīng)急照明(如走廊、技術(shù)夾層及生物安全實驗室等)。
其它特殊要求:某些環(huán)境有特殊要求(如滅菌、殺蟲等),這便需要設(shè)置紫外殺菌燈及誘蟲燈等。
1.2 照明供電系統(tǒng)
醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房需要高質(zhì)量的照明,為獲得良好、穩(wěn)定的照明質(zhì)量,重要的是保證供電電源的可靠性和穩(wěn)定性。照明電源的可靠性對 GMP(GoodManufacturing Practice)車間至關(guān)重要,照明電源的中斷意味著生產(chǎn)的中斷,這將造成較大的損失。根據(jù) GB 50457-2008《醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房設(shè)計規(guī)范》第 11.1.1條要求,醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房的照明負(fù)荷宜由變電所專線供電。照明系統(tǒng)供電應(yīng)與動力供電分開設(shè)置,避免引起照明電源頻繁和較大的波動,增強其供電的可靠性和穩(wěn)定性,設(shè)計中應(yīng)注意此要求。
1.3 照度標(biāo)準(zhǔn)
在無窗的潔凈區(qū)工作時,封閉及無自然光的環(huán)境會使人的生理和心理上產(chǎn)生一種沉悶封閉的感覺,照明設(shè)計時應(yīng)使室內(nèi)空間顯得盡量開闊些,對空間的照度要求應(yīng)高些。制藥生產(chǎn)房間照度一般300 lx:制藥生產(chǎn)流轉(zhuǎn)通道考慮到與生產(chǎn)車間的明暗適應(yīng)問題,其照度值不低于 2001x:一般場所備用照明照度不應(yīng)低于正常照明照度標(biāo)準(zhǔn)的10%。GB50034-2013《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》對相關(guān)場所均有具體的照度要求,如表1所示。
表 1 制藥工業(yè)一般照明標(biāo)準(zhǔn)值

1.4 照明光源及燈具
1.4.1光源的選擇
醫(yī)藥工業(yè)廠房的照明一般要求照度相對較高但燈具安裝的數(shù)量受到風(fēng)口數(shù)量和位置條件的限制這就要求在達(dá)到相同照度的情況下盡量減少燈具安裝數(shù)量由于熒光燈光效高堯顯色性好光譜接近于自然光壽命長故醫(yī)藥潔凈廠房一般均采用熒光燈作為照明光源。
1.4.2燈具的選擇
潔凈室的照明燈具除滿足照度要求外,還應(yīng)滿足如下幾點要求:
(1)外部造型簡單、不易積塵、便于擦拭:潔凈室對塵埃及氣流有嚴(yán)格的要求,安裝的燈具不應(yīng)積塵且不應(yīng)擾亂氣流流型,燈具結(jié)構(gòu)簡單,便于清掃工作和維護(hù)操作。
(2)燈具本體及安裝時具有良好的氣密性:潔凈室燈具應(yīng)具有在頂棚內(nèi)與潔凈室之間建成能隔斷空氣流通的構(gòu)造,能夠維持潔凈室的空氣潔凈度及壓差。選擇的燈具本體背面周圍應(yīng)帶密封墊片,其螺栓孔、電源孔亦應(yīng)帶密封墊片。
(3)行防電理醫(yī)藥工業(yè)廠房的室內(nèi)環(huán)境中許多場合要求采取防靜電設(shè)計,防止靜電吸附塵埃而影響環(huán)境空氣潔凈度,故燈具的防靜電處理是十分必要的。
(4)有良好的耐腐蝕性、耐氧化性、易于消毒滅菌:廠房內(nèi)經(jīng)常存在或使用有機(jī)溶劑及臭氧等物品。而且出于生產(chǎn)及管理的要求,潔凈室內(nèi)會有定期的清洗、消毒及滅菌,這便要求燈具具有良好的耐腐蝕性并易于消毒滅菌。
(5)能夠有效抑制眩光:醫(yī)藥廠房內(nèi)照度較高,限制眩光對提高工作效率、降低視覺疲勞、保護(hù)視覺健康有十分重要的意義。
針對以上特點,建議醫(yī)藥工業(yè)廠房內(nèi)采用密閉型潔凈熒光燈吸頂安裝。下面就工程中所采用的潔凈熒光燈具進(jìn)行說明(如圖1所示):

圖 1 潔凈熒光燈具
(1)燈具的燈罩采用透明擠出成型面板,并在材料中加人抗UV劑及靜電防止劑:在燈罩的內(nèi)側(cè)加人條紋,增加漫反射的效果,從而有效地抑制眩光。是度2.0mm,透光率極住,熱變形系數(shù)小,不易老化。受燈管長期照射也不易變色。不易積灰塵,清潔起來非常方便。
(2)本體背面周圍帶密封墊片,螺栓孔、電源孔帶密封墊片。天花板與燈具之間使用防塵襯套及防塵電源襯套,當(dāng)器具安裝后能有效防止空氣從安裝孔及電源進(jìn)線處進(jìn)人燈具,從而防止灰塵進(jìn)人潔凈室(區(qū))。
(3)高氣密性的圓弧燈罩設(shè)計,不會擾亂氣流。
2.照明設(shè)計
醫(yī)藥工業(yè)廠房有固定的用途及要求,其照明設(shè)計應(yīng)在深刻理解其用途及特點的前提下進(jìn)行設(shè)計。首先照明回路設(shè)計應(yīng)根據(jù)防火分區(qū)及工藝分區(qū)分別設(shè)置,不應(yīng)出現(xiàn)跨越防火分區(qū)或工藝分區(qū)的情況;其次應(yīng)對其房間(場所)環(huán)境進(jìn)行分析,針對不同環(huán)境采用不同的設(shè)計。
2.1門廳照明設(shè)計
門廳是工作人員經(jīng)常出入的地方,照明設(shè)計應(yīng)給工作人員創(chuàng)造一種工作氣氛,應(yīng)以簡潔明快的燈具為主,不宜選擇豪華的裝飾燈具。有條件的場所應(yīng)盡可能充分利用自然光,并設(shè)計照明節(jié)能控制。
醫(yī)藥工業(yè)廠房需采取防止蚊蟲進(jìn)入工作場所的措施,故門廳一般均設(shè)置誘蟲燈,這是區(qū)別于普通建筑內(nèi)門廳的主要特點。室內(nèi)誘蟲燈設(shè)計安裝時,應(yīng)避免光線直射至室外。誘蟲燈應(yīng)高于門框上沿0.2m以上且距墻及門框不少于0.2m。
其它與GMP生產(chǎn)車間相通的入口處亦應(yīng)設(shè)置誘蟲燈,設(shè)置方法與門廳處相同,本文不再贅述。
2.2人流路線入口照明設(shè)計
醫(yī)藥工業(yè)廠房平面布局復(fù)雜,有人流路線和物流路線之分。人流路線一般經(jīng)過換鞋、更衣、洗手等一系列程序后進(jìn)入潔凈室(區(qū))。這一出入路線所經(jīng)房間面積較小、燈具少,一般采用同一燈具兼作正常照明與應(yīng)急照明;又因這一路線上的房間均同時使用。故在一個房間外統(tǒng)一設(shè)置照明開關(guān)即可。當(dāng)人流路線入口分男女兩條路線時,可在各自一個專用房間外分別設(shè)置開關(guān)控制,如圖 2所示。

圖 2 人流路線入口照明設(shè)計
2.3生產(chǎn)房間照明設(shè)計
生產(chǎn)房間內(nèi)應(yīng)設(shè)有正常照明與備用照明,備用照明可利用房間內(nèi)10%~30%的燈具作為備用照明并兼顧正常照明,不必單獨設(shè)置備用照明燈具,潔凈室的照明開關(guān)宜設(shè)置在門外。
當(dāng)燈具布置與風(fēng)口等其它設(shè)備發(fā)生沖突時,應(yīng)與建筑及相關(guān)專業(yè)協(xié)調(diào)解決,避免燈具遠(yuǎn)離工藝生產(chǎn)設(shè)備。
當(dāng)頂棚密布風(fēng)機(jī)過濾單元FFU時,應(yīng)采用淚珠式熒光燈,燈具安裝在過濾器的框架下側(cè)。
有爆炸危險的房間,照明設(shè)計應(yīng)符合GB 50058-2014《爆炸危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。
2.4技術(shù)夾層照明設(shè)計
技術(shù)夾層內(nèi)因布置安裝了大量的設(shè)備及管線,所以會有維修管理人員在此維護(hù)。大量的設(shè)備及管線使得夾層維護(hù)路線復(fù)雜,一日發(fā)生緊急情況,沒有照明將對人員疏散造成嚴(yán)重影響,因此夾層內(nèi)除應(yīng)設(shè)置正常照明外,更應(yīng)注意應(yīng)急照明的設(shè)置。
夾層照明宜單獨設(shè)置照明配電箱,以便于管理及維護(hù)。因夾層內(nèi)的照明只有在有人員維護(hù)時才使用點亮,故其照明可不用設(shè)置強制點亮措施(即無人員維護(hù)時即使出現(xiàn)緊急情況也不用點亮),但其照明配電應(yīng)引自應(yīng)急照明配電箱。
為便于維護(hù)人員找到夾層出口,應(yīng)在夾層出口處設(shè)置安全出口指示燈。
2.5生物安全實驗室照明設(shè)計
生物安全實驗室不同于其它普通實驗室,是從事對人可能產(chǎn)生危害的生物實驗的場所,因此其照明設(shè)計是否合理直接影響實驗室的安全性。生物安全實驗室內(nèi)因需經(jīng)常清洗、消毒,故應(yīng)采用密閉防水型燈具及開關(guān)。所選光源應(yīng)為高顯魚光源,顯色指數(shù)(Ra)應(yīng)大于80,以利于實驗觀察,保證鑒定正確和不產(chǎn)生疲勞感,便于長時間的工作。另外生物安全實驗室內(nèi)需設(shè)置適量固定安裝的紫外線殺菌燈,紫外線殺菌燈的開關(guān)應(yīng)與其它照明燈開關(guān)分開設(shè)置,并在外觀上有所區(qū)別,用以避免誤操作。生物安全實驗室的入口應(yīng)設(shè)置實驗室工作狀態(tài)的燈光信號,方便實驗室外的人員了解實驗室內(nèi)的工作狀態(tài),避免實驗時非工作人員進(jìn)人實驗室內(nèi)。設(shè)計時可在實驗室的門口上方設(shè)置帶“實驗中"字樣的紅色標(biāo)志燈,其開關(guān)設(shè)置在實驗室內(nèi)供實驗人員控制。生物安全實驗室應(yīng)設(shè)置應(yīng)急照明,為實驗操作人員處理中斷的實驗并進(jìn)行消毒滅菌、撤離過程服務(wù),且應(yīng)設(shè)置緊急發(fā)光疏散指示標(biāo)志。
圖3是某二級生物實驗室照明設(shè)計示意圖。

圖 3 生物實驗室照明設(shè)計示意
2.6應(yīng)急照明設(shè)計
醫(yī)藥工業(yè)廠房是密閉廠房,內(nèi)部分隔多,室內(nèi)人員流動路線復(fù)雜,出人通道迂回,為便于事故情況下人員的疏散及火災(zāi)時能救災(zāi)滅火,應(yīng)合理布置消防應(yīng)急照明、安全出口和疏散指示燈。
應(yīng)急照明商根據(jù)工藝及建筑專業(yè)提供的蔬放路線進(jìn)行設(shè)計,并應(yīng)使得疏散路線上的照明合理。當(dāng)建筑設(shè)有專用消防口時應(yīng)設(shè)"紅色應(yīng)急照明燈,以便于消防人員及時進(jìn)入建筑進(jìn)行滅火因醫(yī)藥工業(yè)廠房的樓梯間一般為封閉樓梯間,且樓梯間還通往技術(shù)夾層,這便使得樓梯間相對復(fù)雜,故應(yīng)設(shè)計應(yīng)急照明,且應(yīng)設(shè)置用于指示疏散方向的樓層疏散標(biāo)志燈。廠房內(nèi)的疏散指示燈應(yīng)采用暗裝型,以防止積塵及物品運輸時磕碰損壞。
3.照明設(shè)計的節(jié)能措施
3.1合理選擇照度
因醫(yī)藥工業(yè)廠房相對封閉,自然采光較少,主要依靠人工照明,生產(chǎn)車間內(nèi)房間眾多,分隔大小不一,燈具安裝數(shù)量很大,因此,照度的選擇至關(guān)重要,關(guān)系到是否節(jié)能且能否獲得較高的視覺功效和視覺滿意度。照度過低容易造成疲勞和精神不振,影響工作效率:照度過高則易于產(chǎn)生眩光,體人煩躁難以忍受,同時還造成浪費。確定照度應(yīng)以人為本,達(dá)到適用,經(jīng)濟(jì):在保證規(guī)定的照摩水平且滿足生產(chǎn)工作需要的前提下盡量節(jié)省能源,并應(yīng)嚴(yán)格遵守 GB50034-2013《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》確定的標(biāo)準(zhǔn)。
3.2合理選擇節(jié)能光源、燈具及附件
照明設(shè)計中應(yīng)采用效率高、配光合理、壽命長、性能穩(wěn)定的節(jié)能光源和燈具,并按房間的室空比選擇具有合適配光曲線的燈具。采用熒光燈替代普通熒光燈,使用三基色熒光燈代替普通鹵粉熒光燈。熒光燈采用節(jié)能電子鎮(zhèn)流器,燈具功率因數(shù)不應(yīng)小于0.9
3.3 合理的照明控制
照明控制應(yīng)考慮醫(yī)藥工業(yè)廠房的體用特點,綜合考慮人流路線、物流路線及生產(chǎn)工藝流程的控制要求。廠房內(nèi)的走廊、樓梯間、門廳等公共場所的照明可采用集中控制,按照廠房的生產(chǎn)市用要求采取分區(qū),分組控制措施,每個生產(chǎn)間(區(qū)域)獨立控制:對較大生產(chǎn)間,照明控制按生產(chǎn)線設(shè)置。當(dāng)業(yè)主資金充裕時可以考慮智能照明控制系統(tǒng),根據(jù)生產(chǎn)體用情況有選擇地控制照明器具開啟。
3.4合理的照明控制
照明控制應(yīng)考慮醫(yī)藥工業(yè)廠房的使用特點,綜合考慮人流路線、物流路線及生產(chǎn)工藝流程的控制要求。
廠房內(nèi)的走廊、樓梯間、門廳等公共場所的照明可采用集中控制。按照廠房的生產(chǎn)使用要求采取分區(qū)、分組控制措施,每個生產(chǎn)間(區(qū)域)獨立控制:對較大生產(chǎn)間,照明控制按生產(chǎn)線設(shè)置。當(dāng)業(yè)主資金充裕時可以考慮智能照明控制系統(tǒng),根據(jù)生產(chǎn)使用情況有選擇地控制照明器具開啟。
4.安科瑞在醫(yī)藥工業(yè)的解決方案
4.1平臺概述
AcrelEMS-BP能效管理系統(tǒng),集電力監(jiān)控、能源管理、設(shè)備運維于一體。平臺采用自動化、信息化技術(shù)和集中管理模式,對企業(yè)的生產(chǎn)、輸配和消耗環(huán)節(jié)實行集中扁平化的動態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)化管理,監(jiān)測企業(yè)電、水、氣、冷熱量及壓縮空氣等各類能源的消耗情況,通過數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢分析,幫助企業(yè)針對各種能源需求及用能情況、能源質(zhì)量、產(chǎn)品能源單耗、各工序能耗、工藝、車間、產(chǎn)線、班組、重大能耗設(shè)備等的能源利用情況等進(jìn)行能耗統(tǒng)計、同環(huán)比分析、能源成本分析、碳排分析,為企業(yè)加強能源管理,提高能源利用效率、挖掘節(jié)能潛力、節(jié)能評估提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和支持。
安科瑞生物制藥能效管理系統(tǒng)是一個深度集成的自動化平臺,它集成35KV/10KV的10KV/O.4KV電力監(jiān)控系統(tǒng)、智能馬達(dá)監(jiān)控系統(tǒng)、能耗管理系統(tǒng)、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)、防火門監(jiān)控系統(tǒng)、消防設(shè)備電源系統(tǒng)、消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng),充電樁管理系統(tǒng)。用戶可通過瀏覽器、手機(jī)APP獲取數(shù)據(jù),通過一個平臺即可對制藥廠區(qū)全局的用電和用電安全進(jìn)行集中監(jiān)控、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調(diào)度,同時滿足用戶用電可靠、安全、穩(wěn)定、有序的要求。
4.2平臺拓?fù)鋱D

4.3平臺子系統(tǒng)
(1)電力監(jiān)控主要針對10/0.4kV地面或地下變電所,對變電所高壓回路配置微機(jī)保護(hù)裝置及多功能儀表進(jìn)行保護(hù)和監(jiān)控,對0.4kV出線配置多功能計量儀表,用于測控出線回路電氣參數(shù)和用能情況,可實時監(jiān)控高低壓供配電系統(tǒng)開關(guān)柜、變壓器微機(jī)保護(hù)測控裝置、發(fā)電機(jī)控制柜、ATS/STS、UPS,包括遙控、遙信、遙測、遙調(diào)、事故報警及記錄

(2)能耗管理系統(tǒng)
建立的能耗監(jiān)測管理系統(tǒng),對生物制藥各點位的能源使用、報警等情況進(jìn)行實時的監(jiān)控。以便生物制藥用戶能夠?qū)崟r的監(jiān)測各個點位的運作情況,同時能更快速的掌握點位的報警,并為生物制藥削峰填谷、調(diào)整負(fù)載等技改措施提供數(shù)據(jù)支撐。

(3)馬達(dá)監(jiān)控
馬達(dá)監(jiān)控實現(xiàn)對管廊電機(jī)的保護(hù)、遙測、遙信、遙控功能,實現(xiàn)對電機(jī)過載、短路、缺相、漏電等異常情況的保護(hù)、監(jiān)測和報警。在需要的情況下可以設(shè)置聯(lián)動控制。

(4)智慧消防
智慧消防云平臺基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等現(xiàn)代信息技術(shù),將分散的火災(zāi)自動報警設(shè)備、電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備、智慧煙感探測器、智慧消防用水等設(shè)備連接形成網(wǎng)絡(luò),并對這些設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行智能化感知、識別、定位,實時動態(tài)采集消防信息,通過云平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢分析,幫助實現(xiàn)科學(xué)預(yù)警火災(zāi)、網(wǎng)格化管理、落實多元責(zé)任監(jiān)管等目標(biāo)。實現(xiàn)了無人化值守智慧消防,實現(xiàn)智慧消防“自動化"、“智能化"、“系統(tǒng)化"需求。從火災(zāi)預(yù)防,到火情報警,再到控制聯(lián)動,在統(tǒng)一的系統(tǒng)大平臺內(nèi)運行,用戶、安保人員、監(jiān)管單位都能夠通過平臺直觀地看到每一棟建筑物中各類消防設(shè)備和傳感器的運行狀況,并能夠在出現(xiàn)細(xì)節(jié)隱患、發(fā)生火情等緊急和非緊急情況下,在幾秒時間內(nèi),相關(guān)報警和事件信息通過手機(jī)短信、語音電話、郵件提醒和APP推送等手段,就迅速能夠迅速通知到達(dá)相關(guān)人員。

(5)充電樁管理平臺
充電樁在“源、網(wǎng)、荷、儲、充"信息能源結(jié)構(gòu)中是必*。充電樁應(yīng)用管理同樣是校園生活服務(wù)中必*一部分。


4.4相關(guān)平臺部署硬件選型清單
4.4.1電力監(jiān)控及馬達(dá)保護(hù)系統(tǒng)






4.4.2能源管理系統(tǒng)



4.4.3智慧消防系統(tǒng)
(1)電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)

(2)消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)


(3)防火門監(jiān)控系統(tǒng)


(4)消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)










4.4.4充電樁理系統(tǒng)

5.結(jié)語
醫(yī)藥工業(yè)廠房的設(shè)備眾多、專業(yè)技術(shù)復(fù)雜、要求嚴(yán)格,其設(shè)計需要多種專業(yè)協(xié)同配合,是綜合性強的工程設(shè)計。照明是它的一個重要組成部分,照明照度的確定、光源和燈具的選擇、燈具的布置與建筑、設(shè)備專業(yè)的協(xié)調(diào)都是潔凈廠房照明設(shè)計中的重要課題,一個好的醫(yī)藥工業(yè)廠房照明設(shè)計做到照度適當(dāng)、空間明亮,并且合理使用頂棚空間,巧妙布置安裝燈具才能達(dá)到美觀、舒適、照度均勻、氣流組織合理,也才能保證醫(yī)藥工業(yè)廠房的潔凈度要求,既節(jié)能又方便維護(hù)管理。
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