照明基礎知識6照明計算

6照明計算白天，建筑塑造光的空間；

夜晚，光限定建筑的空間。

如果說建筑是空間的載體，那光就是它的生命。

沒有光，空間就失去了意義。DIALUXAGI32RELUXLIGHTSCAPE照度計算照明計算是照明設計的主要內容之一，是正確進行照明設計的重要環(huán)節(jié)，是對照明質量作定量評價的技術指標。在實際照明工程設計中，照明計算常常只進行照度計算。照度計算的目的照度計算，就是根據初步擬定的照明方案計算工作面上的照度，檢驗是否符合照度標準的要求；也可以在初步確定燈具類型、功率和懸掛高度之后，根據工作面上的照度標準值來計算燈具數目，確定布置方案。常用的照度計算的方法利用系數法概算曲線法（利用系數法的實用簡化）比功率法（單位面積安裝功率）逐點計算法——計算水平工作面上的平均照度計算任一傾斜面（包括垂直面）上的照度6.1利用系數法它可根據房間的幾何形狀、照明器的數量和類型來確定工作面的平均照度；也可以根據工作面上的平均照度標準值，確定燈具的數量。一、利用系數法參數的含義及其定義對于每個燈具來說，由光源發(fā)出的額定光通量與最后落到工作面上的光通量之比值稱為光源光通量利用系數（簡稱利用系數）式中，U——利用系數；

——由燈具發(fā)出的最后落到工作面上的光通量；

——每個燈具中光源額定總光通量。1利用系數2．室內平均照度E

式中，E——工作面平均照度，單位為lx；

N——燈具數；

A——工作面面積，單位為㎡；

K——維護系數。3．維護系數K考慮到燈具在使用過程中，因光源光通量的衰減、燈具和房間的污染而引起照度下降。維護系數值（據GB50034-2004）二、按利用系數法計算工作面上的平均照度的思路已知燈具光源總數時，可按下式計算工作面上的平均照度：三、按利用系數法確定燈數已知工作面上的平均照度標準值時，可按下式確定燈數：【例6—1】某機械加工車間，長36m，寬18m，柱距6m，屋架下弦高度11m。該車間頂棚的反射比＝50％，墻壁的反射比=30％，地板的反射比＝20％。整個車間擬采用混合照明，其一般照明采用混光燈具，平均照度不低于100lx。試選擇其一般照明的混光燈具，并進行合理布置。1．燈具類型的選擇2．計算室空間比RCR3．確定燈具的利用系數和維護系數4．計算燈數，并進行燈具布置5．校驗最大允許距高比6．計算實際照度值【解】工業(yè)照度標準（據GB50034-2004）混光光源的光通量比和顯色效果部分燈具的技術數據6.2概率曲線法為了簡化計算，把利用系數法計算的結果制成曲線，并假設受照面上的平均照度為100lx，繪出的被照房間面積與所用燈具數目的關系曲線，該曲線稱為概算曲線。它適用于一般均勻照明的照度計算。該曲線假設的條件是：被照水平工作面的平均照度為100lx，而且給定的維護系數為0.7。1.按概算曲線法計算照度的思路1）計算受照房間面積A。2）根據燈具型式、計算高度及墻壁、頂棚、地板的反射比和房間面積A，查對應的燈具概算曲線，得計算燈數N。3）按公式計算水平工作面的平均照度

K——實際的維護系數（概算曲線依據的維護系數為0.7）；

n——實際燈數。2.按概算曲線法確定燈數的思路1）試選燈具和光源。2）計算受照房間面積A。3）根據燈具型式、計算高度及墻壁、頂棚、地板的反射比和房間面積A，查對應的燈具概算曲線，得計算燈數N。4）根據照度標準值E確定燈數n?！纠?—2】用概算曲線法重做例6—1

某機械加工車間，長36m，寬18m，柱距6m，屋架下弦高度11m。該車間頂棚的反射比＝50％，墻壁的反射比=30％，地板的反射比＝20％。整個車間擬采用混合照明，其一般照明采用混光燈具，平均照度不低于100lx。試選擇其一般照明的混光燈具，并進行合理布置?！窘狻?．燈具類型的選擇2．計算車間面積3．利用概算曲線查計算燈數N4．確定實際燈數n

6.3比功率法（單位容量法）實際照明設計中，常采用“單位容量法”對照明用電量進行估算，單位容量法是一種簡單的計算方法，只適用于方案設計時的近似估算。1、比功率的概念照明光源的比功率，是指單位面積上照明光源的安裝功率P0，即

n——燈數；

PN——每燈的額定功率；

A——受照房間面積。2、按比功率估算燈具安裝功率受照房間的燈具總功率可按下式估算：式中P0——燈具的比功率（w／m），參看設計手冊。因此每盞燈的功率為配用型燈具的比功率控用式熒光燈（如YG2－1型）的比功率6.4逐點計算法逐點計算法是指逐一計算附近各個光源對照度計算點的照度，然后進行疊加，得其總照度的計算方法。一、逐點計算法的主要特點1）假設燈具的光源為“點光源”。2）逐點計算法利用距離平方反比定律（又稱“照度定律”）：

3）逐點計算法可計算任一傾斜面上的照度，但只計算光源的直射照度（不含反射光通引起的照度），因此適于帶反射罩的燈具照明。二、任意傾斜面上照度的計算任意傾斜面上的照度E按下式計算：

E——照度計算點的水平照度；

δ——傾斜面（背光面）與水平面的夾角；

h——光源至水平面的垂直距離；

p——光源在水平面上的投影至傾斜面與水平面交線的垂直距離。三、垂直面上照度的計算垂直面上的照度E┴可按下式計算：式中E——照度計算點的水平照度。四、逐點計算法的計算步驟1）根據所確定的照明方案，選擇幾個有檢驗意義的照度計算點。2）根據每盞燈至計算點的水平距離d和垂直距離h，從有關燈具的空間等照度曲線上查得各燈具的假想光源（其中Φ=1000lm）在計算點的水平面上產生的假想照度Eima；或者根據每盞燈對計算點的d／h比值和燈具對計算點的水平面位置角β，從燈具的平面相對照度曲線上查得各燈具的假想光源（其中Φ=1000lm）在計算點的水平面上產生的假想照度Eima。逐點計算法的計算步驟3）計算各燈具的實際光源（其光通量為ΦN）在計算點的水平面上產生的照度：①利用燈具的空間等照度曲線計算時，按下式計算：②利用燈具的平面相對等照度曲線計算時，由于該曲線是根據h＝lm來繪制的，因此按下式計算：

逐點計算法的計算步驟4）求計算點水平面上由所有光源直射產生的總的水平照度：Ei——各燈對計算點產生的水平照度E。逐點計算法的計算步驟5）按下式分別計算各燈對計算點產生的傾斜面照度或垂直面照度。逐點計算法的計算步驟6）求計算點總的傾斜面照度或垂直面照度：

或逐點計算法的計算步驟【例6—3】某高壓配電室擬裝設YG2一2型控照式熒光燈（雙管YZ一40），如圖所示。試檢驗圖示高壓開關柜下端A、B兩點的水平照度是否符合規(guī)定的照度E＝30－50－75lx的要求，并計算其垂直照度值。6.6適于設計師使用的粗略估算方法1功率密度法這個方法對于許多類型的建筑空間都是適用的。以一個房間為例，如果想要在這個房間獲得所需要的照明水平，采用功率密度法就是用房間面積乘以單位面積上消耗的照明用電功耗由此就可以得出使用熒光燈或白熾燈光源時的用電功率。

如果在照明設計中考慮到如下的原則，那么采用本方法時才會得到比較理想的效果。（1）這個方法僅適合于具有白色天花板、中性色調或淺色調的墻面、窗戶數量適當等要求的普通房間。當房間墻面為暗色調或房間的形狀比較特殊時，這一方法就不適用了。（2）在房間的照明設計中，盡量采用普通的或常用的照明設備。避免那些別出心裁地使用照明設備的方法。（3）充分了解白熾燈、鹵鎢燈以及熒光燈等光源在照明效果方面的差別。2簡化流明法本方法也只適合于某些類型的照明以及在某些場所的使用。使用方法如下：（1）用光源的初始總光通量除以被照明場所的面積。（2）將前面得到的結果再除以2，就能得到被照明場所的照度近似值。如果想要知道所希望得到的照明水平需要多少光通量的話，把上面的過程倒過來即可：（1）將設計照度乘以2。（2）用獲得的結果乘以房間面積，由此可以得到所需要的總光通量。（3）用總光通量除以所用光源的單燈初始光通量，即可獲得所需要的燈數量。有一個15㎡的私人辦公室，房間中有4臺雙光源燈具，每個光源的光通量是2850lm。房間的總光通量為：4臺燈具×2只光源／燈具×28501m／光源=228001m除以房間面積：

22800lm／15㎡＝1520lm/㎡再除以2

1520／2＝760lx【例如】讓我們再用另一種方法試一下同樣是在15㎡的辦公室，采用某個特定的光源，其光通量是2200lm，希望獲得430lx的照度，乘以2為860lx。再乘以被照明的房間面積，就可以得到所需要的總光通量（860×15＝12900lm）。然后，用每個光源的光通量去除總光通量，即可得到所需要的燈具臺數（12900lm／2200lm／光源=5.86臺），取整后為6臺燈。也就是說，需要6臺單光源燈具，或者3臺雙光源燈具，或者2臺三光源燈具，或者1臺安裝了六光源的燈具。3簡化逐點計算方法（1）計算出燈具與被照物之間距離的平方值。（2）用計算結果乘以所要求的設計照度值（比如住宅、旅館、餐廳等處的照度為