《家禽农场和加工厂照明》－Joseph M. Zulovich，密苏里大学农业工程系— 家禽生产者和业内专家多年来已经意识到专业控制光照以刺激家禽生长和产蛋的重要性。但是产蛋高峰期提供低水平光照（通常2英尺烛光或更少）只能导致劳动力的浪费。为了控制光明，禽舍通常是无窗户的，常年靠空调流通空气控制温度。

设计优良的人工照明系统允许工人简单、高效、安全地完成生产，这对于与家禽生产者临近的相关农业加工厂来说也是有利的。目前重点强调消费者保护和满意程度导致食品加工企业要求执行严格的卫生措施，而正确的光照有利于实现这些目标。

照明系统必须提供正确的光线数量、质量和颜色。工人的舒适和安全是很重要的，但是家禽也同样需要照明，这样有利于提高生产效率，增强家禽保护，无论家禽是饲养在禽舍内还是室外放牧饲养。

农场或行业内实施良好的照明系统必须计划好以下几个因素：

• 操作特定任务时需要的照明强度。
• 影响照明质量的因素。
• 禽舍特点和反射因素。
• 电灯和照明灯类型。
• 光照水平与电灯输出量之间的关系。
• 房间高度和电灯间距的关系。
• 用于特殊工作的补充光源灯类型。
• 安装后照明系统的管理和维护。

农场工人和家禽专家进行的工作需要不同水平的光照强度，有时很低，有时很高。一个联合农场照明委员会（由美国农业工程协会和照明工程协会会员组成）最近的一些研究为优化照明系统提供了新的指导。

表1中特定的光照水平与工人的生产效率相关，但是与家禽生长或产蛋无关。照明系统在电灯使用周期内的任何时间应该提供推荐的光照水平，甚至在照明系统已经耗损或者已经积累灰尘的情况下。因此，最初系统设计时应该提供比表1列出的稍高一点的光照水平。表中数据通过科学检测设备获得，并咨询了康奈尔大学的家禽专家。

高质量的照明应该能避免刺眼等情况出现。眩目可以通过封住窗户、在电灯上方加盖和用一个单一、无光泽的油漆粉刷内表面解决。

实际操作时，可以通过粉刷天花板、墙、地板，且要配备白色或淡色油漆来改进照明质量，获得更多有用的照明光。天花板应该反射80％的光线；墙，40％～60％；地板至少20％。作为一个规律，白色水泥的反射值大约为50％。颜色的反射图表可以从油漆销售商那里获得。

一个房间内需要照明的区域与房间实际照明效果之间的巨大差异往往令人较伤脑筋并且通常使人感到不舒服。因此对光度要求较高的工作，拥有2：1（亮的区域：暗的区域）的亮度比是较好的；对于不太重要的工作，这个比例可以提升到5：1。

照明设备比较

表2列出了3种普通灯的光照比较，这是一个总规则。尽管同一型号标准白炽灯发射的光线数量几乎没有差异，但是一个特定型号荧光灯的电流输出（一个灯发射的光的总量）随着颜色和设计变化很大。表2中的数值是用于白天的荧光灯的电流。汞灯的电流输出也随着设计和颜色而变化。

为了更精确地比较效率，荧光灯输出电能的20％～30％用于抵消镇流器消耗的电能，这部分电能产生热能而不是光能。汞灯则必须消耗约11％～14％电能用于弥补它们的镇流器消耗的能量(当一个、两个或更多的灯泡使用一个特定的镇流器时，能耗存在很大差异，因此表2未作调整)。

如果考虑弥补镇流器消耗的电能，荧光灯的操作效率比白炽灯高2.5-3倍，比汞灯高1.5-1.8倍。汞灯的寿命是荧光灯的1.5-2倍；而荧光灯的寿命是白炽灯的7.5-12倍。如果每次启动后荧光灯和汞灯的工作时间超过3小时，那么它们的寿命可能比表2 列出的更长。

针对不同地点使用不同类型的电灯

电灯几乎向各个方向发出光线。而如果选择正确，它们将直接照到你需要的地方。

白炽灯和汞灯的所有光线来自于一个点光源。即使白炽灯通常被包裹以防产生眩目现象，日光灯也可以在一个更广阔的区域内更一致地散射光线。大多数快速启动的荧光灯都装有看不见的硅树脂包被以消除水蒸气。这样可以保证荧光灯在高湿度环境中正常启动。

白炽灯和荧光灯将满足内部光照需要。当灯泡必须在短时期内开启和关闭时，推荐使用白炽灯。汞灯适合用于室外，通常安装在距离地面16英尺或更高的地点，然而，汞灯停止和启动时需要一个5～10分钟的预热期。汞灯没有荧光灯效率高，但是在300～400瓦特范围内的灯泡每瓦特能量发出的光线是白炽灯的2倍多。由于使用寿命长，维护成本低，以及固定成本较高，汞灯经常用于室外照明工作。表3列出的室外照明指导来自USDA畜牧者报告No. 2243。

系统设计和规划

影响总体照明系统性能的特定因素是房间大小和高度、墙壁颜色、天花板和设备、灯的类型以及电灯高度和间距。通常来说，在禽舍中大多数灯可被悬挂在距离地面7－10英尺的地方。内表面可以拥有从中等到平均范围的反射光值。

带着以上假设，采用一种基本指导方针来判断众多设计的合理性：为了提供一个1英尺－烛光的亮度水平，推荐每平方英尺地板2流明的电灯输出。

电灯的高度和间距与得到的光线的均匀性有关。农业照明工程师推荐如果期望的照明水平在5－10英尺－烛光，灯泡之间的间距应为安装高度的1－1.5倍。 如果照明水平高于10英尺－烛光，那么电灯所照空间取决于它的安装高度。当使用白炽灯时应用前面的间距，使用浅色的圆罩反射灯；当使用后面的间距时，使用标准的圆顶反射灯。使用任何一种间距时，灯外沿到墙壁的距离不应该超过灯间距的一半。

指导方针和建议的应用

这就存在一个问题：解释这些数据是如何被应用的。让我们假设我们必须为一个20×40英尺、拥有亮色墙壁和天花板的鸡蛋处理室设计一个照明系统。天花板高度为8英尺。

表1表明为了检查和一般清洁卫生，我们需要50英尺－烛光（ftc）。我们的照明指导方针是2流明/平方英尺/ftc。因此：

• 地板的面积是20'×40'或800平方英尺，每个英尺－烛光要求1600流明（800平方英尺×2流明/平方英尺/ftc）。所以1600×50ftc（需要的水平）是80000流明或者处理室需要的照明总量是80000流明。

由于这是一个较高的照明水平，我们最大的电灯间距不应该超过地板到天花板8英尺的高度；并且因为第一排电灯距离每个墙不能超过4英尺，我们将至少需要3排电灯。因此如表1所示我们使用15个电灯。这意味着15个电灯中，每一个都必须拥有一个5333流明的输出。

图1.蛋处理室光照系统设计

参考表2，我们看到如果我们选择这种类型，那么我们将需要300瓦的白炽灯。安装高度过低可能产生光线过强区，导致在光源附近工作的工人眼睛不适。所以如果我们选择白炽灯，我们可能选择用小灯泡、减少灯泡间距，从而使照明均匀一致。

由于荧光灯灯管发出的光线可发散区域较广，发散性更强，因此使用荧光系统似乎更可取。按照图1b的位置安装15个100瓦的单管荧光灯将满足我们的标准。因为100瓦荧光灯大约有8英尺长，这个系统将是由连续的单个荧光灯组成的多行系统，这可形成光线分布比较均匀的鸡蛋处理室。灯泡应该被遮盖以防眩目。根据当地价格对安装15个荧光灯和安装21－24个白炽灯的成本进行比较。

荧光灯在花费上比白炽灯贵，但是需要的荧光灯数却较少。考虑到较高的效率和安装费用，对于这种房间的照明来说，荧光灯通常每美元投资发出光线更多一些。

下面继续照明系统设计，在户外安装一个300瓦的白炽灯。将其安装在高于装载平台8－10英尺的地方。如果附近有一个鸡蛋储存库，对于鸡蛋处理区来说，以与上面相同的方式计算光照强度，但是是以20ftc 而不是50ftc为基础。一定要提供足够的配线来限制建筑内电压下降超过3％。

特殊光照考虑

对于一些特殊工作如雌雄鉴别来说，为了获得较高的英尺－烛光水平，提供补充光源是最经济和最有效的方法。这样的工作通常在较小的区域进行，补充光源最实用，而带有内在反射灯的探照灯或聚光灯是不错的选择，也可以使用钨碘灯。如果它们在一个多尘的地点或易爆的环境中使用，灯泡应该被包裹在防尘反射灯内。旋转工具，如研磨或打磨轮，应该用白炽灯照明以避免某些荧光灯产生危险的频闪效应(荧光灯有时使转动的工具看起来好像是静止的)。较深的罩状反射灯可以将白炽灯光线集中到工作区域。

电线也很重要

对于单相配线系统而言，大多数灯泡标称120伏。当购买它们时，不要想当然的检查灯泡上标称的电压数。为了使从变压器到照明输出的电压损失最小，应该设计你的配线系统。输出电压变化应该在标称电压的3或4伏以内。电压过高将增加光线输出，但是将大大缩短灯泡寿命。另一方面，电压过低将使灯泡的使用寿命延长但是光线输出较低。

保持使用UL（Underwriter实验室）批准的电线、设备和配线材料。如果电线要安装在一个潮湿、具有腐蚀性的环境里，那么使用NMC型或UFNMC型接地电缆；如果在地下，使用UF型或USE型。在高空室外使用，为了便于维护以及农场及其建筑整齐，使用"三联"的正确尺寸。

大量使用3和4向开关可以方便地切换照明系统，这将在你使用道路、通道、椅子和入口时提供照明，而后在你已经到达目的地时可以方便地切断电源。如果要方便地、有效地和安全地发挥照明系统的最大效能，那么所有照明都应该在一个经常使用的建筑内控制。

系统维护

只有在照明系统被正确维护的情况下，设计优良的照明系统才能按照设计的那样发送光线。良好的维护程序包括及时替换变黑或烧坏的灯泡、洗涤灯泡、周期性地清洁和重新粉刷墙壁和天花板。

在安装后每隔三个月用一个简单的英尺－烛光照度计检查照明水平将有助于你建立一个适合你所在特定环境的维护日程表。这样的检查应该在一年进行一次以防季节性的灰尘和脏物沉积。照度计通常可以从电力供应者、推广家用节约者或从当地的物理老师那儿借用。

参考文献

ASAE Recommendation R332, Poultry Industry Lighting, pp. 409-412, Agricultural Engineers Yearbook, 17th ed., 1970.
Farm Lighting, Farmers' Bulletin No. 2243, December 1969. U.S. Government Printing Office.

来源: 密苏里州立大学推广部发表——2005年7月更新