车间照明设计要求工厂灯应该达到的五项技术性能

工厂照明设计**工矿灯具---太阳光色6U-60W高频大功率节能灯

车间照明改造**节能工矿灯---高显色性能6U-60W高频大功率节能灯

高大厂房照明**工厂灯---无频闪危害6U-60W高频大功率节能灯

无眩光危害车间照明灯具---6U-60W高频大功率节能灯

工业照明节能工程代替400W金卤灯**6U-60W高频大功率节能灯

工业照明和商业照明，是工矿灯具两大主体照明领域。在工业照明设计和车间照明改造节能工程，以及工业厂房照明设计中。广泛使用的工厂灯，有250W和400W金卤灯、400W高压汞灯等成套工矿灯具。有螺旋型和6U、8U型大功率节能灯，有广泛使用的T5节能灯。也有的厂房照明灯光还使用了高频无极灯。一些欧美和日资的外资企业，特别青睐青岛法兰克6U—60W高频大功率节能灯。**近几年，LED大功率节能灯，也是风起云涌地涌入了工业厂房照明。

工业厂房照明设计方案不管选择哪种工厂灯，车间照明要求达到的标准唯有一个。就是厂房照明灯光明亮、清晰、真实、舒适，设备和工件等物像在人眼中，达到较高的视觉明亮度、清晰度、真实度和舒适度。

有工厂绩效研究成果表明，影响工人生产效率的因素固然较多，但是，车间照明灯光质量，确具有非常重要的影响力。工业照明灯具性能先进、品质优秀，车间照明标准就高、质量就高，就会有利于提高生产效率。

为此，注重实效的工业照明设计方案，就会自然而然地很注重车间照明灯具的光色、颜色真实度、频闪效应危害和眩光危害程度，以及车间照明的照度和布光均匀度等厂房照明设计要素。

那么，车间照明特别是高大工业厂房照明工程，广泛使用的各种工矿灯具。应该具有那些技术性能和品质？

总结工业照明案例经验可知，车间照明灯具应该具有太阳光色、高显色性能、无频闪危害效应、没有眩光能量危害和节能高效的五大技术性能。工业厂房照明设计布光方案，则应该达到一定的水平照度和垂直照度。

为适应于工业厂房照明设计和车间照明灯具选择与交流。本文对工厂灯具的光色、颜色、频闪和眩光以及高效节能五个方面的性能参量进行简要的叙述。

一、车间照明灯光应该选用太阳光色的工厂灯具。

工业厂房照明灯光应该是太阳光色，纯白明亮、清晰、真实、舒适。这里说的太阳光色，有两点需要说明，一是不是指全天任意时刻的太阳光色，是指上午十点至下午三点这一时段的太阳光色。二是也不是指太阳光里的天空颜色。天空的颜色和太阳光色，是两种不用的颜色，要区别对待，不要混淆。

车间照明灯光为什么一定要是太阳光色，是因为人眼视觉功能与太阳光的相互适应，是人类千古进化至今的结果。唯有太阳光照明下的物像，在人眼视知觉系统形成的视觉明亮度和色彩度，**明亮、**真实、**清晰、**舒适。

太阳光色对应于厂房照明灯的色温，约在6000K附近。对工业照明灯具色温的选择，实际经验值可以控制在5500K至6000K范围内，是比较适宜的。

根据厂房照明案例经验，当工矿灯具色温高于6000K，或者是低于5500K时，车间照明质量就会有不同程度地降低。特别是工厂灯的色温高出6000K很多时，厂房照明质量就会有较大幅度的减低。

二、工矿灯具显色指数高，显色性能高，颜色真实才是好的车间照明灯。

厂房照明灯光设计，要认真对待工厂灯的显色性能。应当尽可能地选择使用高显色指数、高显色性能的工厂照明灯具。

工矿灯具的显色性能以太阳光为标准，太阳光的显色指数R值是100% 。常用的400W金属卤化物灯、高频无极灯、螺旋型和6U、8U型大功率节能灯、T5节能灯、6U—60W高频节能灯以及LED大功率节能灯等工厂灯。显色指数都会低于太阳光的显色指数，并且差距不同。

1、如果：选用的工矿灯具显色指数R值在80以上，车间照明质量还是比较好的。其物像颜色的真实度与太阳光相差不是很大，物体的颜色不会产生偏红色，或者是偏绿色的现象。

2、如果：工厂灯的显色指数能达到85及以上时，应该是显色性能较为优秀的车间照明灯具了。物体表面的颜色基本上跟太阳光环境里的一样，很真实、很清晰。

3、但是：当工业厂房照明灯的显色指数R值低于80，在70左右时。车间照明效果就是比较低的了，物体的表面颜色，就一定产生一定程度地色偏差。

4、如果：工矿灯具的显色指数R值降低到了60，甚至是50时，车间照明灯光质量就很差了。物体颜色产生明显的偏色，颜色真实度和清晰度大大降低。

5、如果：工业照明灯的显色指数比较低，又是高色温的工矿灯具。车间照明灯光是白光中带蓝光，厂房照明灯光颜色偏青色。照明质量低、效果差，物体颜色不清晰、不真实。对于红色物体，物像视觉会感到颜色暗淡、明亮度很低。

6、需要特别说明：有的工矿灯具标称显色指数较高。但是实际显色性能并不高。请予以鉴别。直观鉴别方法是：找一块五颜六色的花布或者是色彩丰富的彩画，分别在太阳光和车间照明灯光底下，观看其颜色的真实性。两种情况下差别越小，说明车间照明灯显色指数越高。差距越大的，显色指数就越低。

三、工厂照明灯光应该平滑稳定无频闪效应危害。

车间照明灯光有频闪，说明工厂灯光能量在波动。波动越大，频闪能量越大，频闪危害效应程度越大。

厂房照明灯光频闪效应危害的主要表现为：产生视觉错觉和引发视觉疲劳。当工矿灯具的频闪频率与物体运动速度、转速一旦形成谐振，就会产生物像速度或者变慢、或者是变快、或者是倒转、或者是静止的错误视觉。引发空间物像视觉定位不准，甚者引发事故。如果长时间处在，有频闪效应危害的工厂照明灯环境中。会产生视觉疲劳，进而引发偏头痛和心绪烦躁。

消除工业照明灯具的频闪能量和频闪效应危害，技术措施是采用直流电或者是高频交流电能量驱动厂房照明灯发光。

对于高频交流电驱动发光的工矿灯具，如400W金属卤化物灯、螺旋型和6U、8U型大功率节能灯、T5节能灯、6U---60W高频节能灯、高频无极灯等工厂灯。其交流（AC）---直流（DC）---交流（AC）转换频率至少达到40Khz以上，才能消除车间照明灯光的频闪能量和频闪效应危害。

凡是转换频率低于40Khz的车间照明灯具，就一定存在较大的频闪能量，就一定会产生频闪危害效应。转换频率越低，频闪能量越大，频闪危害效应越大。

像普通的螺旋型和6U、8U型大功率节能灯，所配用的电子镇流器，多数转换频率只有20Khz左右。有的还比较低，只有十几千周。都会产生不同程度的频闪能量和频闪效应危害。

像50hz工频交流电直接驱动发光的工矿灯具---400W金卤灯，频闪频率一百周，频闪能量**大。频闪危害效应**严重。

四、工业照明灯具必须不晃眼没有眩光危害。

车间照明灯光眩光危害，是工矿灯具在人眼视觉中，产生的视觉功能降低和不舒适效应。主要表现是在车间照明中，会在多个位置、多个角度，视野中出现一个刺眼晃眼的光幕，看不清或者是看不到物体。眩光效应严重的还能引起短暂视觉黑、视觉不适和情绪烦乱的生理心理效应。因此，厂房照明灯具一定不能有眩光能量和眩光危害。

光谱与视觉研究成果表明，短波长工厂灯光的眩光效应，大于长波长灯光的眩光危害程度。金属特征光谱的工矿灯光，眩光危害效应也是很严重的。

一对于：400W、250W金卤灯这类的车间照明灯具，在电场激发下，发光体发出的是金属原子特征光谱。这类工厂灯光表现色温不是很高。但是，金属原子特征光谱眩光能量很大，产生的眩光危害程度很大。

二对于：近几年爆红的明星工业照明灯具，LED大功率节能灯。半导体载流子复合光谱，经荧光粉转换复合发出的工厂灯光谱。蓝光比例较大，灯体色温很高。眩光能量非常大，眩光危害程度很严重。

三对于：气体放电光致发光的T5节能灯、螺旋型和6U、8U型大功率节能灯、高频无极灯一类的厂房照明**灯具。当三基色荧光粉配比结构不合理，或者是荧光粉不是纯三基色粉时，就会出现灯体色温偏高，短波长光能量偏高的问题。

如果当灯体色温高于6500K时，虽说车间照明灯光不是很刺眼、很晃眼。但是光谱中眩光能量已经不可忽视了，眩光危害也是不能忽视的。

如果当灯体色温高达、甚者超过6800K时，这时厂房照明灯光就会有较大的眩光能量，眩光危害程度严重。

这一类工业照明灯光的直观现象是：看一眼灯体表面，刺眼刺得很厉害。看看灯底下的工作台面，却是白蒙蒙的不明亮、不清晰。车间照明灯光颜色也不真实。

五、厂房照明灯具唯有光效高才能节能省电。

（一）、没有参照系，就无凭谈节电率。

物理学原理告诉我们：要比较、要分析，**要确定参照系。没有参照系，就无凭谈比较。

节电率是使用百分数表示的无量纲物理量，是描述效率高低的物理概念。表达的物理含义是某种产品电能转换效率的高低，或者是机械效率的高低等等。

工业照明**灯具的节电率，是表征某一种工矿灯具，将电能转换成光能量效率高低的物理参量。诸多的厂房照明灯具，将电能转换成光能量的效率是不同的。要鉴别工厂灯光的节电率，不能凭空而谈。要比较分析，亦应该**确定参照系。即：参照工矿灯具。

（二）、确定参照工矿灯具。对于工业照明灯具节能效果的比较，可以将全部工矿灯具分成两块来看待。

一块是：传统的车间照明灯具，有**早使用的白炽灯，以及在白炽灯之后的气体放电工厂灯。如400W和250W金卤灯、450W和250W高压汞灯、400W和250W高压钠灯、T8荧光灯（日光灯）等。

传统的工厂灯具，在描述节电率的时候，可以选作白炽灯作为比对的参照工矿灯具。因为在早些年代， 400W金卤灯、T8荧光灯（日光灯）、400W高压钠灯以及高压汞灯。这些气体放电发光厂房照明灯光，发光效率相对于白炽灯来讲，就是很大幅度的科技进步，发光效率也提高很多。400W金卤灯相对于白炽灯而言，就属于高效节能的工矿灯具。

另一块是：近些年推出的和近几年推广应用的节能型工厂灯具。比如螺旋型和6U、8U型大功率节能灯，T5节能灯，LED大功率节能灯，高频无极灯，6U---60W高频大功率节能灯等等。

对于这些新型厂房照明灯具，描述节电率就不应该再选择白炽灯作为参照工矿灯具。因为白炽灯是传统工矿灯具里的发光效率**低的工厂灯具，新型的高效节能厂房照明灯具，若是选择白炽灯作为参照工矿灯具做比较，就没有技术经济意义了。而是应该选择传统工业照明灯具中，性能先进、发光效率高的车间照明灯具。作为参照工矿灯具，进行比较节电率才有实际的经济技术意义。

本文笔者建议：对于螺旋型和6U、8U型大功率节能灯， LED大功率节能灯，高频无极灯，6U---60W高频大功率节能灯等，诸多的高效节能新型车间照明灯具。应该选择400W金属卤化物灯，作为比较节电率的参照工矿灯具。对于T5节能灯和直管型LED节能灯，应该选择T8荧光灯作为比较节电率的参照灯具。这样比较出来的节电率，才具有实用的经济技术意义，也具有时代进步意义。

（三）、新型的工业照明灯具应该达到的节电率效果。螺旋型和6U、8U型大功率节能灯， LED大功率节能灯，高频无极灯，6U---60W高频大功率节能灯等，新型车间照明灯具的应用定位，通常是在高大工业厂房照明节能改造工程中，直接替代传统的400W金卤灯、400W高压汞灯。

因在前些年工业厂房照明中，400W金卤灯的应用量比较大。所以这几年改造400W金卤灯的照明节能工程比较多。

螺旋型和6U、8U型大功率节能灯， LED大功率节能灯，高频无极灯，6U---60W高频大功率节能灯等新型车间照明灯具。 直接代替400W金卤灯后，在车间照明水平照度有提高、或者是相当的前提下，直接替代功率比例应该为1W：4---8W左右。节电率应该高于70%---80%以上。

如果其功率替代比例和节电率低于这个范围，就说明螺旋型和6U、8U型大功率节能灯， LED大功率节能灯，高频无极灯，6U---60W高频大功率节能灯等，这些新型厂房照明灯具的技术性能不是很先进。

本文之所以以实际功率代替比例和实际照度值，作为比对节电率的物理参量。是因为这两个物理参量，在工业照明节能工程中。既体现了实际使用状况，又是在厂房照明灯光中很容易测量到的物理参量。具有现场实际应用意义和可操作性。

是因为之一：功率代替比例，是以大功率节能灯等新型节能工厂灯具，在实际车间照明节能工程中，直接代替400W金属卤化物灯等传统工矿灯具的真实使用状况。并且现场测量、计算简单易行。

是因为之二：车间照明灯光的照度值，是工业厂房照明工程中，在实际现场很容易测量的到的物理参量。亦是工业照明设计和照明节能工程，应该保证的**照明目标。

六、厂房照明灯具的五项技术性能是完整的系统指标，应该全部具有才是优秀的工厂灯具。

工矿灯具的太阳光色、高显色性能、无频闪效应危害、没有眩光危害和高效节能五项技术性能指标。是一个系统的技术体系，缺少任何一个都是不完整的，都会减低厂房照明质量和效果。

在工业照明灯光设计中，选择车间照明灯具时，或以偏概全、或突出某一点从而忽略另一点，都是缺少应有的科学性的做法。

只有选择使用太阳光色、高显色性能、无频闪效应危害、无眩光危害和高效节能的工矿灯具，构建的车间照明灯光环境，才能够具有明亮、清晰、真实、舒适的照明质量和效果。在实际车间照明节能工程中，这五项技术性能缺一不可。

七、具足五项性能的6U—60W高频大功率节能灯。

青岛法兰克（Frank）微电子有限公司，自入驻工业高大厂房照明产业，始终着眼于高大工业车间照明设计需求，扎根于工矿照明节能领域的**深处。主导绿色照明设计思想。专注于气体放电等离子体物理和固体发光理论及技术研究，自主研发、设计、生产高大厂房车间照明节能工程**，6U-60W无眩光危害太阳光色高频大功率节能灯。使用定位是直接替代400W金卤灯、400W高压汞灯等工矿灯具。

业经十多年的工业照明灯光节能工程应用验证：具有高效节能、节电率高，太阳光色、纯白明亮，显色性能高、颜色纯正真实，光通量平滑稳定、无频闪效应危害，不刺眼、不晃眼，没有眩光危害等等技术特点。

（一）、车间照明灯光是太阳光色，相当于上午十点至下午三点时段的太阳光。灯体色温在6000K附近。厂房照明效果，光色纯白、明亮。

（二）、工厂灯光显色指数高的85以上，显色性能高。厂房照明灯光颜色纯正，不偏红色、不偏蓝色。物体表面颜色真实，视觉物象清晰。

（三）、厂房照明灯光，光谱能量分布接近于太阳光可见光谱结构。工矿灯光没有眩光能量，明亮且不眩目。车间照明灯光不晃眼、不刺眼、不耀眼，没有眩光危害。

（四）、6U—60W高频大功率节能灯，电子驱动器（镇流器）转换频率高达45Khz以上。工业照明灯光不波动、平滑稳定，没有频闪，无频闪效应危害。对运动和旋转的物体，轨迹真实，视觉真实，定位准确。长时间生产作业，视觉舒适不疲劳。

（五）、大功率节能灯可见光比例高，有效视觉光效高，节电率高。经多个工业厂房照明节能改造工程，现场实测数据表明。

1、直接替代400W金属卤化物灯：实际照度值提高：25%—25.24%。实际功率替代比例为：1W比5.28W---8.1W。实际节电率为：81%--87.7%左右。

2、直接代替250W金卤灯：实际照度值提高：85.07%--93.22%。实际功率代替比例为：1W比5W--6W。实际节电率为：80%--83.3%左右。

（六）、大功率节能灯专有模糊自适应控制特性，能够在50V至280V电压范围内，可靠地启辉点燃。经实际节能工程案例跟踪统计：1.17年零20天，跟踪实测光衰幅度=4.97%，实际光通量维持率为95.03%。年度实际故障率为百分之一左右。实际使用寿命超过2万小时以上，已经有实际使用时间超过四年的现场，还在继续使用，不需要更换。

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