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一、背景
無論是以前的步入式電池艙,還是目前廣泛使用的非步入式電池艙,都需要為調試、維護人員提供工作照明。
儲能項目的招標技術規(guī)范書、標準中都有艙內的照明設計要求:
某招標:“非步入式儲能艙:艙外長邊兩側頂端、消防艙、配電艙頂端配置照明燈具,其照度應達到300Lx。”
《預制艙式鋰離子電池儲能系統(tǒng)技術規(guī)范》GB/T44026-2024 第9.7.5.2條“步入式預制艙式儲能系統(tǒng)工作面照度不應低于100 lx?!?
《儲能電站設計規(guī)范》GB51048-20XX (送審后未發(fā)布)第8.4.3條“電氣照明的設計,應符合現(xiàn)行國家標準《建筑照明設計標準》GB50034、《室外作業(yè)場地照明設計標準》GB50582和《火力發(fā)電廠和變電站照明設計技術規(guī)定》DL/T5390的規(guī)定?!?
UL9540:2023 Energy Storage Systems and Equipment “10.16 Lighting shall be provided in enclosed working spaces associated with ESS.The lighting source shall provide at least 100 lux and controlled only manual means.Lighting within an ESS including lighting within a walk-in enclosures shall be installed in accordance with Article 410 of NFPA70 or CSA C22.1 as applicable to the system where the system is installed.”(10.16 需要為儲能內部的工作面提供不低于100 lux的照度,且只能手動控制。步入式電池艙內的照明還需要滿足NFPA70 第410條,或CAS C22.1第30節(jié)的要求。)
以上技術規(guī)范或標準,均沒有明確要求工作面或參考面的位置,照度值是否為平均照度值。在這些不清晰要求的情況下,實際設計是怎么進行的,參考面是否為地面,照度值是否為平均照度?
二、術語
根據(jù)《建筑照明設計標準》GB50034-2024
2.0.7 照度illuminance
入射在包含該點的面元上的光通量dΦ除以該面元面積dA所得之商。單位為勒克斯(lx),1lx=1lm/㎡。
2.0.8 平均照度average illuminance
規(guī)定表面上各點的照度平均值。
2.0.9 維持平均照度 maintained average illuminance
照明裝置必須進行維護時,在規(guī)定表面上的平均照度。
2.0.10 參考平面 reference plane
測量或規(guī)定照度的平面。
2.0.12 作業(yè)面
在其表面上進行工作的表面。
2.0.37 燈具效能 luminaire efficacy
在規(guī)定的使用條件下,燈具發(fā)出的總光通量與其所輸入的功率之比,單位為流明每瓦特(lm/W)。
2.0.39 照度均勻度(U0)uniformity ratio of illuminance
規(guī)定表面上的最小照度與平均照度之比。
2.0.61 照明功率密度(LPD)lighting power density
正常照明條件下,單位面積上一般照明的額定功率(包括光源、鎮(zhèn)流器、驅動電源或變壓器等附屬用電器件)。單位為瓦特每平方米(W/㎡)。
2.0.62 室形指數(shù)(RI)room index
表示房間幾何形狀的數(shù)值。其計算式為:
式中:RI——室形指數(shù);
S——房間面積(㎡);
L——房間水平周長(m);
h——燈具計算高度(m)。
(注:《儲能電站設計規(guī)范》GB51048-20XX (送審后未發(fā)布)第8.4.3條“電氣照明的設計,應符合現(xiàn)行國家標準《建筑照明設計標準》GB50034、《室外作業(yè)場地照明設計標準》GB50582和《火力發(fā)電廠和變電站照明設計技術規(guī)定》DL/T5390的規(guī)定?!痹摋l款提及的3個標準內中均有各場所照度標準值要求,而這3個標準中均有解釋,照度標準值為作業(yè)面或參考平面上的維持平均照度,各類房間或場所不應低于規(guī)定的照度標準值。)
三、實際設計
電池艙內的照明,基本會被按照參考面為地面、平均照度值計算,這種做法是否正確?
3.1 利用系數(shù)法
前面提到GB50034對各場所的照度標準值為考慮維護系數(shù)的平均照度值,一直以來,建筑設計行業(yè)廣泛使用利用系數(shù)法快速計算平均照度值。該方法考慮了由光源直接投射到工作面上的光通量和經(jīng)過室內表面相互反射后再投射到工作面上的光通量。利用系數(shù)法適用于燈具均勻布置、墻和天棚反射系數(shù)高、空間無大型設備遮擋的室內一般照明,但也適用于燈具均勻布置的室外照明。
Eav— 工作面上的平均照度,lx;
N—燈具數(shù)量;
Φ—光源光通量,lm;
U—利用系數(shù)(投射到工作面上的光通量與自光源發(fā)射出的光通量之比,根據(jù)室形指數(shù)和天地墻反射比交叉確定);
K—燈具的維護系數(shù)(根據(jù)燈具的擦拭次數(shù)確定);
A—工作面面積,㎡(場所不同工作面不同,如走道的工作面為地面,辦公室工作面為0.75m高的辦公桌面);
確定利用系數(shù)需要查的室形指數(shù)和天地墻反射比對照表,可以參見《照明設計手冊》第三版。利用系數(shù)法計算工作面的平均照度,也可以采用天正進行計算,更加快捷方便。
3.2 工作面上的垂直照度
垂直照度,這個術語的定義并沒有出現(xiàn)在GB50034的術語中,但是,在《照明設計手冊》術語定義已有對水平面照度、垂直面照度的區(qū)分描述:
水平面照度 horizontal illuminance水平面上一點的照度。
垂直面照度 vertical illuminance 垂直面上一點的照度。
雖然,《儲能電站設計規(guī)范》GB51048-20XX (送審后未發(fā)布)第8.4.3條“電氣照明的設計,應符合現(xiàn)行國家標準《建筑照明設計標準》GB50034、《室外作業(yè)場地照明設計標準》GB50582和《火力發(fā)電廠和變電站照明設計技術規(guī)定》DL/T5390的規(guī)定?!比欢鲜鋈齻€標準并沒有給出儲能電池艙內的工作面的照明標準值。UL9540 雖然提到“儲能內部的工作面提供不低于100 lux的照度”,但是對工作面的范圍并沒有進行界定,不知道UL9540理解的儲能內部的工作面位于何處。
當然,目前儲能行業(yè)已經(jīng)幾乎都是非步入式的電池艙,結合實際調試、維護工作,售后人員的工作面應該是電池架的垂直表面。從GB50034中,可以找到相似的例子進行說明,如表5.5.1中的精細件庫 會備注要求貨架垂直照度不小于50lx,因為實際上工人存取零件是在貨架的立面上進行的,因此,對貨架應要求垂直面的照度。
表5.3.1 書庫、書架,要求0.25m垂直面的照度,因為一般書架放書的底部距地0.25m左右,所以規(guī)范規(guī)定這一條是為了保證放在最低面的書的書脊處的字能被看見。
從上面兩個例子可以看到,工作面在垂直面上的時候,需要對垂直面的照度提出要求,以保證垂直面上的工作能正常進行。
很早之前就想到這個問題,終于有時間動手,算是將以往的工作經(jīng)歷和如今的工作聯(lián)系起來,通過DIALux分析電池艙電池架垂直照度問題。重新下載裝回軟件,4年多未用,有點生疏了,模型建了快一天。
在電池架表面放置計算元件(垂直面)計算垂直照度,以下效果為3個雷士8W防爆燈具的仿真效果。
謹以此,希望后續(xù)的標準規(guī)范對電池艙的照度要求能更加明確、細化,如電池架垂直照度平均值、工作臺地面照度平均值。




