灯具选型探讨

宋海龙

(南京宏亚建设集团有限公司,南京 211103)

0 引言

在照明设计中,设计师经常会选用防水、防尘、防爆等型式的灯具,其目的是为了保证照明电器能够在一些特殊场所正常工作。 但实际生活中,仍有不少办公楼、商场卫生间采用开放型照明灯具(无防潮措施),设计与实际应用存在出入。 根据环境的潮湿、多尘、易爆炸等特性差异,灯具的防水防尘防爆也有着不同的等级划分。 因此,下文笔者将针对这些问题进行分析,希望能够帮助设计师根据使用环境合理选择相适应的灯具型式。

1 卫生间是否应采用防水型灯具

GB 50034-2013《建筑照明设计标准》第3.3.4条第1 款规定:特别潮湿场所,应采用相应防护措施的灯具;规范条文解释:在特别潮湿的场所当光源点燃时由于温度升高,在灯具内产生正压,而光源熄灭后,由于灯具冷却,内部产生负压,将潮气吸入,容易使灯具内积水。

但何为特别潮湿场所,仅在已废止的TB 10008-2006《铁路电力设计规范》第9.3.1 条条文解释中有一条说明:相对湿度在85%～90%为潮湿场所,如水泵房、地下室。 特别潮湿的场所是指最湿月的平均最大相对湿度在90%以上,且该月的平均最低温度为25℃的处所,如淋浴室等。 新版规范此条文解释未保留,但其对于潮湿场所的解读仍具备参考意义。

以此为参考,笔者分析得出:淋浴室属于特别潮湿场所,其室内照明应采用防水型灯具;卫生间(不含淋浴)一般设有自然通风或机械通风措施,通过通风换气室内湿度可调节至接近走廊灯一般场所的湿度,不属于潮湿场所(气候潮湿地区除外),其照明可装设普通照明灯具。 另外,普通型灯具也并非是完全不具备防潮性能,根据GB 7001-2015《灯具第1 部分:一般要求与试验》第9.3 条:所有灯具都应防护正常使用中可能出现的潮湿条件。

由此可见,在一般气候条件下,办公室、商场的卫生间内装设的开放型照明灯具是能够满足环境使用要求的。

2 如何根据环境特性选择灯具

在潮湿、多尘、易爆炸的环境中,照明设计一般会选用防水型、防尘型、防爆型等灯具,其中,防水、防尘灯具按防护性能分为不同的IP 等级,防爆灯具按危险区域可分为不同的保护级别和组别,但设计实践过程中,很多设计师在设计时并未详细说明灯具的防护级别和组别,对最终灯具的选型缺乏明确约束限制。 笔者搜集整理了国家规范标准对不同环境中灯具选型的要求,并在此基础上进行分析。

根据GB/T 4208-2017《外壳防护等级(IP 代码)》,灯具IP 等级的划分及含义如图1 所示,描述了灯具按防护结构和防爆性能的划分情况。

图1 IP 代码的各要素及含义

根据GB 50058-2014《爆炸危险环境电力装置设计规范》,灯具防爆电气设备的级别和组别的划分及含义如图2 所示。

结合《建筑照明设计标准》《灯具》系列规范、《爆炸危险环境电力装置设计规范》等规范的相关要求,笔者认为,对不同环境条件下灯具选型有以下要求。

(1)按环境潮湿情况选型确定灯具防水等级(IP 等级的第二个特征数字)

图2 灯具防爆等级划分及含义

1)根据UL 1598 标准,环境按潮湿程度可分为干环境(至多可能暂时湿度较大)、潮环境(至少周期性出现气液化现象)、湿环境(至少会遭受雨滴或水溅)。 2)干环境为湿度条件良好的室内环境,如办公室、卧室、客厅等,对防水等级不做要求,防水等级一般选作0。 3)潮环境为经常性出现很大湿度环境条件的室内及室外场所,但不会直接受到水滴或水流的接触和冲击,如浴室、冷库以及阳台、雨棚等有盖的户外环境,防水等级一般选作4;桑拿房等长时间工作在极高湿度条件下且会产生大量凝结水的场所,灯具防水等级选作5。 4)湿环境为地下、水中及所有户外环境以及洗车场等可以淋到水的户内环境;水面下安装但不与水直接接触的或只有淋水可能性的灯具,如室外路灯、游泳池水下灯具(安装在检修廊道、不与水接触的)防水等级选作5;有短时浸水工作要求的灯具,如地面安装的灯具,防水等级选作7(有排水措施的前提下,防水等级可选作5);有长时间浸水工作要求的灯具,如游泳池、喷水池内安装的灯具(直接接触水),防水等级选作8。

(2)按环境确定灯具防固体异物、防尘等级(IP等级的第一个特征数字)

1)根据《灯具外壳防护等级分类》第1.3.4 条:“灯具的防护等级至少为IP2X”,因此灯具防固体异物、防尘等级不应低于2。 2)防固体异物、防尘等级低于5 的灯具无明确的应用限制,均应用于一般室内场所内,设计师可以在满足用户需求的前提下自由选择灯具型式,也可以由用户自行选择灯具。3)安装在室外场所的灯具的防固体异物、防尘等级不应低于5,安装在潮环境场所的灯具的防固体异物、防尘等级通常不低于5。 4)多尘场所多存在于工业、库房建筑中,应关注工艺要求;民用建筑中如有易于产生和蓄积灰尘的场所,灯具的防固体异物、防尘等级通常不低于5。 5)安装在地面上、水下等有浸水可能性场所的灯具的防固体异物、防尘等级通常不低于6。

(3)按环境环境的爆炸危险区域划分选择防爆灯具

1)根据规范确定环境爆炸危险区域分区;2)确定灯具的保护级别,确定方法参见图2;3)确定灯具的使用类别,图2 中列举了一些代表性气体和粉尘环境,如遇到非代表性气体或粉尘可查阅《爆炸危险环境电力装置设计规范》附录C 和E 确定;4)确定灯具的温度组别,设备最高允许温度不超过爆炸气体或粉尘的引燃温度,各种爆炸气体和粉尘引燃温度可查阅《爆炸危险环境电力装置设计规范》附录C 和E 确定;5)确定灯具的防爆结构,根据图2 可确定个别保护类设备可选用的防爆结构类型,再结合设备样本可确定灯具型号。

(4)在一些特殊环境中有的设计师按照“经验”选用了防水灯、防爆灯,但实际证明经验主义是不可取的,既造成了资源的浪费,又为后来者树立了不好的榜样。 除办公楼、商场的卫生间设置防水灯的例子外,民用建筑、数据中心中阀控式铅酸蓄电池室设置防爆灯也是一种错误的应用:根据参考文献[1]和相关国家规范标准,蓄电池室属于非爆炸危险环境,不需要采用防爆灯。

3 分析总结

通过以上的分析阐述,笔者总结出一套灯具选型的基本方法和逻辑:首先分析灯具安装场所空气的清洁、潮湿程度,以及爆炸气体或粉尘分区,再根据环境特征确定灯具IP 等级、防爆级别(包括保护级别、使用类别和温度组别等),最后依据以上参数,即可结合厂家样本进行灯具选型。 具体参见表1。

不同环境中对应的灯具选型要求 表1

通过以上步骤合理规范的选用灯具,可有效降低投资成本和运维成本,同时提供给用户最好的服务体验。 但需注意有些场所在国家或地方规范标准中有具体要求,其规定可能会严于上述结论。因此在具体项目的设计中,设计师还应查阅相关规范,核对规范按要求执行。

4 结束语

灯具的防水、防尘性能不仅仅取决于IP 等级,还可通过材质的选择、增加通风排水等措施使灯具适应更加严苛的环境,这些不在本文讨论范围之内。 本文仅就如何正确选用与安装环境相适应的灯具产品做一些简要分析,以供参考。 具体的产品运用应以有关部门出具的认证证书和型式试验报告为准。 除了应考虑灯具的型式外,在潮湿、多尘、爆炸危险环境中应用灯具,还需要根据相关规范,采取安全电压或增设漏电保护等手段确保设备和人员的安全性。