照明基礎(chǔ)知識(shí)6照明計(jì)算

6照明計(jì)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(jì)算照明計(jì)算是照明設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，是正確進(jìn)行照明設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，是對(duì)照明質(zhì)量作定量評(píng)價(jià)的技術(shù)指標(biāo)。在實(shí)際照明工程設(shè)計(jì)中，照明計(jì)算常常只進(jìn)行照度計(jì)算。照度計(jì)算的目的照度計(jì)算，就是根據(jù)初步擬定的照明方案計(jì)算工作面上的照度，檢驗(yàn)是否符合照度標(biāo)準(zhǔn)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(jù)工作面上的照度標(biāo)準(zhǔn)值來計(jì)算燈具數(shù)目，確定布置方案。常用的照度計(jì)算的方法利用系數(shù)法概算曲線法（利用系數(shù)法的實(shí)用簡化）比功率法（單位面積安裝功率）逐點(diǎn)計(jì)算法——計(jì)算水平工作面上的平均照度計(jì)算任一傾斜面（包括垂直面）上的照度6.1利用系數(shù)法它可根據(jù)房間的幾何形狀、照明器的數(shù)量和類型來確定工作面的平均照度；也可以根據(jù)工作面上的平均照度標(biāo)準(zhǔn)值，確定燈具的數(shù)量。一、利用系數(shù)法參數(shù)的含義及其定義對(duì)于每個(gè)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(shù)（簡稱利用系數(shù)）式中，U——利用系數(shù)；

——由燈具發(fā)出的最后落到工作面上的光通量；

——每個(gè)燈具中光源額定總光通量。1利用系數(shù)2．室內(nèi)平均照度E

式中，E——工作面平均照度，單位為lx；

N——燈具數(shù)；

A——工作面面積，單位為㎡；

K——維護(hù)系數(shù)。3．維護(hù)系數(shù)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(hù)系數(shù)值（據(jù)GB50034-2004）二、按利用系數(shù)法計(jì)算工作面上的平均照度的思路已知燈具光源總數(shù)時(shí)，可按下式計(jì)算工作面上的平均照度：三、按利用系數(shù)法確定燈數(shù)已知工作面上的平均照度標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，可按下式確定燈數(shù)：【例6—1】某機(jī)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(gè)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(jìn)行合理布置。1．燈具類型的選擇2．計(jì)算室空間比RCR3．確定燈具的利用系數(shù)和維護(hù)系數(shù)4．計(jì)算燈數(shù)，并進(jìn)行燈具布置5．校驗(yàn)最大允許距高比6．計(jì)算實(shí)際照度值【解】工業(yè)照度標(biāo)準(zhǔn)（據(jù)GB50034-2004）混光光源的光通量比和顯色效果部分燈具的技術(shù)數(shù)據(jù)6.2概率曲線法為了簡化計(jì)算，把利用系數(shù)法計(jì)算的結(jié)果制成曲線，并假設(shè)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(shù)目的關(guān)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(jì)算。該曲線假設(shè)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(hù)系數(shù)為0.7。1.按概算曲線法計(jì)算照度的思路1）計(jì)算受照房間面積A。2）根據(jù)燈具型式、計(jì)算高度及墻壁、頂棚、地板的反射比和房間面積A，查對(duì)應(yīng)的燈具概算曲線，得計(jì)算燈數(shù)N。3）按公式計(jì)算水平工作面的平均照度

K——實(shí)際的維護(hù)系數(shù)（概算曲線依據(jù)的維護(hù)系數(shù)為0.7）；

n——實(shí)際燈數(shù)。2.按概算曲線法確定燈數(shù)的思路1）試選燈具和光源。2）計(jì)算受照房間面積A。3）根據(jù)燈具型式、計(jì)算高度及墻壁、頂棚、地板的反射比和房間面積A，查對(duì)應(yīng)的燈具概算曲線，得計(jì)算燈數(shù)N。4）根據(jù)照度標(biāo)準(zhǔn)值E確定燈數(shù)n?！纠?—2】用概算曲線法重做例6—1

某機(jī)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(gè)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(jìn)行合理布置?！窘狻?．燈具類型的選擇2．計(jì)算車間面積3．利用概算曲線查計(jì)算燈數(shù)N4．確定實(shí)際燈數(shù)n

6.3比功率法（單位容量法）實(shí)際照明設(shè)計(jì)中，常采用“單位容量法”對(duì)照明用電量進(jìn)行估算，單位容量法是一種簡單的計(jì)算方法，只適用于方案設(shè)計(jì)時(shí)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(shù)；

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(shè)計(jì)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(diǎn)計(jì)算法逐點(diǎn)計(jì)算法是指逐一計(jì)算附近各個(gè)光源對(duì)照度計(jì)算點(diǎn)的照度，然后進(jìn)行疊加，得其總照度的計(jì)算方法。一、逐點(diǎn)計(jì)算法的主要特點(diǎn)1）假設(shè)燈具的光源為“點(diǎn)光源”。2）逐點(diǎn)計(jì)算法利用距離平方反比定律（又稱“照度定律”）：

3）逐點(diǎn)計(jì)算法可計(jì)算任一傾斜面上的照度，但只計(jì)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(jì)算任意傾斜面上的照度E按下式計(jì)算：

E——照度計(jì)算點(diǎn)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(jì)算垂直面上的照度E┴可按下式計(jì)算：式中E——照度計(jì)算點(diǎn)的水平照度。四、逐點(diǎn)計(jì)算法的計(jì)算步驟1）根據(jù)所確定的照明方案，選擇幾個(gè)有檢驗(yàn)意義的照度計(jì)算點(diǎn)。2）根據(jù)每盞燈至計(jì)算點(diǎn)的水平距離d和垂直距離h，從有關(guān)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(jì)算點(diǎn)的水平面上產(chǎn)生的假想照度Eima；或者根據(jù)每盞燈對(duì)計(jì)算點(diǎn)的d／h比值和燈具對(duì)計(jì)算點(diǎn)的水平面位置角β，從燈具的平面相對(duì)照度曲線上查得各燈具的假想光源（其中Φ=1000lm）在計(jì)算點(diǎn)的水平面上產(chǎn)生的假想照度Eima。逐點(diǎn)計(jì)算法的計(jì)算步驟3）計(jì)算各燈具的實(shí)際光源（其光通量為ΦN）在計(jì)算點(diǎn)的水平面上產(chǎn)生的照度：①利用燈具的空間等照度曲線計(jì)算時(shí)，按下式計(jì)算：②利用燈具的平面相對(duì)等照度曲線計(jì)算時(shí)，由于該曲線是根據(jù)h＝lm來繪制的，因此按下式計(jì)算：

逐點(diǎn)計(jì)算法的計(jì)算步驟4）求計(jì)算點(diǎn)水平面上由所有光源直射產(chǎn)生的總的水平照度：Ei——各燈對(duì)計(jì)算點(diǎn)產(chǎn)生的水平照度E。逐點(diǎn)計(jì)算法的計(jì)算步驟5）按下式分別計(jì)算各燈對(duì)計(jì)算點(diǎn)產(chǎn)生的傾斜面照度或垂直面照度。逐點(diǎn)計(jì)算法的計(jì)算步驟6）求計(jì)算點(diǎn)總的傾斜面照度或垂直面照度：

或逐點(diǎn)計(jì)算法的計(jì)算步驟【例6—3】某高壓配電室擬裝設(shè)YG2一2型控照式熒光燈（雙管YZ一40），如圖所示。試檢驗(yàn)圖示高壓開關(guān)柜下端A、B兩點(diǎn)的水平照度是否符合規(guī)定的照度E＝30－50－75lx的要求，并計(jì)算其垂直照度值。6.6適于設(shè)計(jì)師使用的粗略估算方法1功率密度法這個(gè)方法對(duì)于許多類型的建筑空間都是適用的。以一個(gè)房間為例，如果想要在這個(gè)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(shí)的用電功率。

如果在照明設(shè)計(jì)中考慮到如下的原則，那么采用本方法時(shí)才會(huì)得到比較理想的效果。（1）這個(gè)方法僅適合于具有白色天花板、中性色調(diào)或淺色調(diào)的墻面、窗戶數(shù)量適當(dāng)?shù)纫蟮钠胀ǚ块g。當(dāng)房間墻面為暗色調(diào)或房間的形狀比較特殊時(shí)，這一方法就不適用了。（2）在房間的照明設(shè)計(jì)中，盡量采用普通的或常用的照明設(shè)備。避免那些別出心裁地使用照明設(shè)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(jié)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(shè)計(jì)照度乘以2。（2）用獲得的結(jié)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(shù)量。有一個(gè)15㎡的私人辦公室，房間中有4臺(tái)雙光源燈具，每個(gè)光源的光通量是2850lm。房間的總光通量為：4臺(tái)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(gè)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(gè)光源的光通量去除總光通量，即可得到所需要的燈具臺(tái)數(shù)（12900lm／2200lm／光源=5.86臺(tái)），取整后為6臺(tái)燈。也就是說，需要6臺(tái)單光源燈具，或者3臺(tái)雙光源燈具，或者2臺(tái)三光源燈具，或者1臺(tái)安裝了六光源的燈具。3簡化逐點(diǎn)計(jì)算方法（1）計(jì)算出燈具與被照物之間距離的平方值。（2）用計(jì)算結(jié)果乘以所要求的設(shè)計(jì)照度值（比如住宅、旅館、餐廳等處的照度為