淺談倉庫類大空間的照明燈具選擇
關(guān)鍵詞：大型倉儲(chǔ)空間；綠色建筑；高壓汞燈；高壓鈉燈；金屬鹵化物燈；T5球型熒光燈；環(huán)保；光效；色溫；顯色性
1高壓汞燈
1.1主要特點(diǎn)及應(yīng)用范圍
高壓汞燈如下圖所示，高壓汞燈利用在充有汞的電弧管內(nèi)產(chǎn)生高壓(0.2×10～6～1×10～6Pa)汞蒸氣放電，從而獲得可見光的光源即高壓汞燈。它的發(fā)光效率大約為20～60lm／W，廣泛應(yīng)用于環(huán)境溫度為-20～40℃的街道、廣場、高大建筑物、交通運(yùn)輸、倉庫和公共建筑等場所作為室內(nèi)外照明光源。
1.2工作原理
高壓汞燈是由石英電弧管，外泡殼（通常內(nèi)涂熒光粉），金屬支架，電阻件和燈頭組成。電弧管為核心元件，內(nèi)充汞與惰性氣體。放電時(shí)，內(nèi)部汞蒸氣壓為2-15個(gè)大氣壓，因此稱為高壓汞燈。高壓汞燈發(fā)白光，色溫4100K左右。
直接采用220伏的電源，燈無法啟動(dòng)。高壓汞燈從啟動(dòng)到正常工作需要一段時(shí)間，通常為4～10分鐘。高壓汞燈熄滅以后，不能立即啟動(dòng)。因?yàn)闊粝绾�，�?nèi)部還保持著較高的汞蒸氣壓，要等燈管冷卻，汞蒸氣凝結(jié)后才能再次點(diǎn)燃。冷卻過程需要5～10分鐘。
1.3主要不足
高壓汞燈在照明的同時(shí)還發(fā)出強(qiáng)的紫外線，不能用在一些對(duì)紫外線敏感的環(huán)境中，近距離對(duì)人體也會(huì)有一定的傷害。另外，由于高壓汞燈發(fā)光體小，亮度高，適合于室外照明，但是它的光色偏藍(lán)、綠，缺少紅色成分，所以被照物不能完全顯示原來的顏色，顯色性比較差。
2高壓鈉燈
當(dāng)前，在此類大空間中，有很多都是采用高壓鈉燈光源，同時(shí)該種光源也是“建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)”（GB50034）［1］中推薦使用的光源，其第3.2.3.3條也明確提到：“高度較高的工業(yè)廠房，應(yīng)按照生產(chǎn)使用要求采用金屬鹵化物燈或高壓鈉燈”。
2.1主要特點(diǎn)及應(yīng)用范圍
高壓鈉燈使用時(shí)發(fā)出金白色光，它具有發(fā)光效率高、耗電少、壽命長、透霧能力強(qiáng)和不誘蟲等優(yōu)點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于道路、高速公路、機(jī)場、碼頭、船塢、車站、廣場、街道交匯處、工礦企業(yè)、公園、庭院照明及植物栽培。
2.2高壓鈉燈工作原理
當(dāng)燈泡啟動(dòng)后，電弧管兩端電極之間產(chǎn)生電弧，由于電弧的高溫作用使管內(nèi)的鈉汞齊受熱蒸發(fā)成為汞蒸氣和鈉蒸氣，陰極發(fā)射的電在向陽極運(yùn)動(dòng)過程中，撞擊放電物質(zhì)有原子，使其獲得能量產(chǎn)生電離激發(fā)，然后由激發(fā)態(tài)回復(fù)到穩(wěn)定態(tài)；或由電離態(tài)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)，再回到基戊無限循環(huán)，多余的能量以光輻射的形式釋放，便產(chǎn)生了光。
高壓鈉燈啟動(dòng)后，在初始階段是汞蒸氣和氙氣的低氣壓放電。這時(shí)候，燈泡工作電壓很低，電流很大；隨著放電過程的繼續(xù)進(jìn)行，電弧溫度漸漸上升，汞、鈉蒸氣壓由放電管最冷端溫度所決定，當(dāng)放電管冷端溫度達(dá)到穩(wěn)定，放電便趨向穩(wěn)定，燈泡的光通量、工作電壓、工作電流和功率也處于正常工作狀態(tài)。在正常工作條件下，整個(gè)啟動(dòng)過程約需10分鐘左右。
2.3主要不足
高壓鈉燈主要不足是顯色性比較差，啟動(dòng)電流大，啟動(dòng)時(shí)間較長。
3金屬鹵化物燈
金屬鹵化物燈一般用于對(duì)顯色性要求比較高的場所，同時(shí)該種光源也是“建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)”（GB50034）［1］中推薦使用的光源（同上，第3.2.3.3條）。
3.1主要特點(diǎn)及應(yīng)用范圍
金屬鹵化物燈的最大優(yōu)點(diǎn)是發(fā)光效率特別高，光效高達(dá)80～100Lm/W，正常發(fā)光時(shí)發(fā)熱少，因此是一種冷光源。由于金屬鹵化物燈的光譜是在連續(xù)光譜的基礎(chǔ)上迭加了密集的線狀光譜，故顯色指數(shù)特別高，即彩色還原性特別好，可達(dá)90%。另外，金屬鹵化物燈的色溫高，可達(dá)5000～6000K，而在同等亮度條件下，色溫越高，人眼
感覺越亮。
3.2金屬鹵化物燈的工作原理
金屬鹵化物燈主要依靠金屬鹵化物作為發(fā)光材料，金屬鹵化物以固體形態(tài)存在燈內(nèi)。因此，燈內(nèi)必須充有少量的引燃?xì)怏w氫或氙，以便點(diǎn)燃燈泡。燈點(diǎn)燃后，首先工作在低氣壓弧光放電狀態(tài)，此時(shí)燈兩極電壓很低，約18～20V，光輸出也很少，這時(shí)主要產(chǎn)生熱能，使整個(gè)燈體加熱，引入燈中的金屬鹵化物隨溫度升高不斷蒸發(fā)，成為金屬鹵化物蒸氣，在熱對(duì)流的作用下，不斷向電弧中心流動(dòng)，一部分金屬鹵化物被電弧5500～6000K高溫分解，成為金屬原子和鹵素原子，在電場的作用下，金屬原子被激發(fā)發(fā)光；另一部分金屬鹵化物不被電弧高溫所分解，在高溫和電場雙重作用下，直接激發(fā)形成分子發(fā)光。
3.3主要不足
金屬鹵化物燈因亮度高、體積小，故相對(duì)壽命較短，由于材料、工藝的限制，目前國產(chǎn)金屬鹵化物燈壽命仍低于3000小時(shí)，進(jìn)口的金屬鹵化物燈壽命可達(dá)幾千小時(shí)到上萬小時(shí)。金屬鹵化物燈的另一個(gè)缺點(diǎn)是啟動(dòng)困難，必須用專門的觸發(fā)器。啟動(dòng)后亮度系逐漸增加，如果啟動(dòng)能量過大，啟動(dòng)速度過快，會(huì)影響燈泡壽命。
4T5球型熒光燈
4.1主要特點(diǎn)及應(yīng)用范圍
T5球型熒光燈最早出現(xiàn)在2000年左右，是我國著名學(xué)者，上海師范大學(xué)獅龍光電技術(shù)研究所葛葆珪先生的發(fā)明專利，T5球形熒光燈總結(jié)了傳統(tǒng)的U形、H型、∏型和螺旋型等緊湊型節(jié)能熒光燈的優(yōu)、特點(diǎn)。可廣泛應(yīng)用于大中型工礦企業(yè)、物流倉庫、商場、辦公大樓、道路庭院和防爆區(qū)域等的照明。
T5球型熒光燈功率范圍大，型號(hào)多，有18W、25W、36W、48W、65W、85W和110W，其中一體化和分體化的T5球型熒光燈可根據(jù)不同使用場合與現(xiàn)代燈具自由搭配，組合出更多的型號(hào)規(guī)格。
4.2T5球型熒光燈的工作原理［2］
T5球型熒光燈組成的單元熒光燈管是用具有一定曲率半徑的弧形燈管并以球型展開，這種燈管結(jié)構(gòu)大大增加了兩根熒光燈管之間的平面間距，再由3～6組燈管單元按球型排列，采用橋接方法將他們組成一個(gè)球型整燈，其外形可以是球型或是橢球型，這種結(jié)構(gòu)可使每根熒光燈管的內(nèi)側(cè)發(fā)光面發(fā)出的光能從燈管的間隙中射出，大大提高了熒光燈的發(fā)光效率；
另外，T5球型熒光燈具有良好的使用可靠性，由于其燈管是采用弧形球面展開的結(jié)構(gòu)，燈管的散熱空間大，工作環(huán)境溫度低，在開放式使用條件下，室溫25攝氏度時(shí)，T5球型熒光燈的工作環(huán)境溫度一般在30～35攝氏度，如果在全密封的環(huán)境中使用，其內(nèi)部工作溫度也僅為60攝氏度左右，這樣不僅保證該燈有較高的發(fā)光效率，同時(shí)由于工作溫度較低，大大提高了燈管的可靠性和使用壽命；此外，一體化T5球型熒光燈又采用了裝有專利技術(shù)隔導(dǎo)熱反光裝置，這樣就同時(shí)確保了電子鎮(zhèn)流器工作區(qū)域的環(huán)境溫度在50～60攝氏度，從而使T5球型熒光燈的平均工作壽命大于8000～10000小時(shí)。
4.3T5球型熒光燈與以上3種燈具相比較所具有的性能優(yōu)勢(shì)［2］
�、俑咝Ч�(jié)能，節(jié)省電費(fèi)：球形熒光燈與白熾燈相比能夠節(jié)電85%左右；與高壓汞燈、高壓鈉燈和金屬鹵化物燈相比能夠節(jié)電60-80%；與直管型熒光燈相比能夠節(jié)電40-50%；與傳統(tǒng)節(jié)能燈相比能夠節(jié)電30-40%。
�、诘蜏毓庠窗踩煽�，球型熒光燈是一種低溫光源，由于其點(diǎn)亮?xí)r表面溫度僅60-70攝氏度，因此適合在各類密封燈具內(nèi)使用，可廣泛應(yīng)用于IP55和IP65各類庫房燈、三防燈；球形熒光燈還特別適用于防爆燈具，不僅能高效節(jié)電，同時(shí)可降低燈具表面最高工作溫度，可使防爆燈具安全級(jí)別大大提高，能夠達(dá)到最高級(jí)別T6（<850C）要求，并使光源的使用壽命明顯提高。
�、壅彰髻|(zhì)量全面出色，球形熒光燈性能優(yōu)勢(shì)明顯，各項(xiàng)照明指標(biāo)均衡出色：整燈光效可高達(dá)70-80Lm/W；色溫選擇范圍寬，2500-7000K；顯色指數(shù)可達(dá)80-85；光衰慢，2000h光通量維持率為85-90%；光污染小，無頻閃、無不舒適眩光，有利于保護(hù)視力；無噪聲，對(duì)自身和對(duì)環(huán)境溫度影響��；平均壽命長，一般不低于10000小時(shí)。
4．4主要不足
球型熒光燈主要不足是燈具價(jià)格相比較上述三種燈具偏貴。
5結(jié)論
由上表可知，以上四種燈具都有比較突出的優(yōu)點(diǎn)；但總體看來，T5球型熒光燈的優(yōu)點(diǎn)更加突出，各方面的參數(shù)也更全面，同時(shí)隨著“綠色建筑”“綠色照明”的概念不斷的深入人心，個(gè)人認(rèn)為環(huán)保性能更加出色的T5球型熒光燈在大型倉儲(chǔ)類空間領(lǐng)域內(nèi)必然會(huì)得到越來越多的應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)：
�。�1］《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50034）；
�。�2］《一種新穎光源—介紹T5球型熒光燈》（葛葆珪等）；
�。�3］《照明設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第二版）北京照明學(xué)會(huì)照明設(shè)計(jì)專業(yè)委員會(huì)（中國電力出版社）；
�。�4］《民用建筑電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》王厚余（中國建筑工業(yè)出版社）
