建筑照明課件

1、建筑照明5-4 照度的計(jì)算第五章 照明質(zhì)量與計(jì)算 照度計(jì)算是照明計(jì)算的主要內(nèi)容之一，其目的有兩點(diǎn)： 一是根據(jù)場(chǎng)所的照度標(biāo)準(zhǔn)以及其他相關(guān)條件，通過一定的計(jì)算方法來確定符合要求的光源容量及燈具的數(shù)量。 二是在燈具的形式、數(shù)量，光源的容量都確定的情況下計(jì)算其所達(dá)到的照度值。 建筑照明5-4 照度的計(jì)算第五章 照明質(zhì)量與計(jì)算 照明計(jì)算的方法很多，本節(jié)主要介紹以下幾種常用的計(jì)算方法。一、逐點(diǎn)照度計(jì)算法二、光通利用系數(shù)法三、單位容量法建筑照明5-4 照度的計(jì)算第五章 照明質(zhì)量與計(jì)算 逐點(diǎn)計(jì)算法又叫平方反比法，它可以求出工作面上任何一點(diǎn)的直射照度，圖5-22為示意圖。 當(dāng)光源的尺寸和它到被照面的距離相比非常

2、小時(shí)，可以忽略光源的大小而認(rèn)為是“點(diǎn)光源”。點(diǎn)光源到被照面上某個(gè)照度計(jì)算點(diǎn)的水平照度為：一、逐點(diǎn)照度計(jì)算法2coslIEs（5-13） 式中 Es 照度計(jì)算點(diǎn)的水平面照度（lx）；I光源照射方向的光強(qiáng)（cd）；光源的入射角l光源與計(jì)算點(diǎn)之間的距離（m）。建筑照明5-4 照度的計(jì)算第五章 照明質(zhì)量與計(jì)算 當(dāng)有多個(gè)點(diǎn)光源時(shí)，逐一計(jì)算每個(gè)光源對(duì)計(jì)算點(diǎn)的照度，然后疊加起來即可。 利用公式513，把其加以變化就可以計(jì)算任意傾斜面上的照度。 實(shí)際的工程計(jì)算中為了簡(jiǎn)化，是利用燈具廠商提供的“空間等照度曲線”和“平面相對(duì)等照度曲線”來進(jìn)行逐點(diǎn)照度計(jì)算的。 建筑照明5-4 照度的計(jì)算第五章 照明質(zhì)量與計(jì)算 1、

3、空間等照度曲線法 在具有旋轉(zhuǎn)軸對(duì)稱配光特性燈具的場(chǎng)所，可利用“空間等照度圖曲線”進(jìn)行水平照度的計(jì)算。只要知道計(jì)算高度h和水平距離d就可以從曲線上查得該點(diǎn)的水平照度值。 由于曲線是按光源的光通量為1000lm繪制的，所以查得的數(shù)值還要根據(jù)實(shí)際光通量進(jìn)行換算。被照計(jì)算點(diǎn)的水平照度值E為： 建筑照明5-4 照度的計(jì)算第五章 照明質(zhì)量與計(jì)算E式中 K維護(hù)系數(shù)； 每個(gè)燈具內(nèi)的總光通量（lm）； 各燈具對(duì)計(jì)算點(diǎn)產(chǎn)生的水 平照度的總和（lx）。 圖523為平圓型吸頂燈的空間等照度曲線。其他常用燈具的曲線可查閱有關(guān)手冊(cè)。 1000EKEn （5-14） 建筑照明5-4 照度的計(jì)算第五章 照明質(zhì)量與計(jì)算 2、平

4、面相對(duì)等照度曲線法 非對(duì)稱配光特性的燈具可使用“平面相對(duì)等照度曲線”進(jìn)行計(jì)算。由于曲線是假設(shè)計(jì)算高度1m的條件下繪制的，所以計(jì)算公式： 21000hEKEn式中 K維護(hù)系數(shù)； 每個(gè)燈具內(nèi)的總光通量（lm）； 各燈具對(duì)計(jì)算點(diǎn)產(chǎn)生的水 平照度的總和（lx）。 h燈具的計(jì)算高度（m）。 E(5-15) 圖6-24 為簡(jiǎn)式熒光燈YG2-1的平面相對(duì)等照度曲線。 建筑照明5-4 照度的計(jì)算第五章 照明質(zhì)量與計(jì)算ldhI計(jì)算點(diǎn)光源圖5-22 逐點(diǎn)照度計(jì)算法圖示 建筑照明5-4 照度的計(jì)算第五章 照明質(zhì)量與計(jì)算圖5-23 平圓型吸頂燈的空間等照度曲線 建筑照明5-4 照度的計(jì)算第五章 照明質(zhì)量與計(jì)算圖5-2

5、4 YG2-1的平面相對(duì)等照度曲線 建筑照明5-4 照度的計(jì)算第五章 照明質(zhì)量與計(jì)算二、利用系數(shù)法 利用系數(shù)法是計(jì)算工作面上平均照度的常用方法。利用系數(shù)是指投射到工作面的光通量（包括燈具的直射光通量和墻面、頂棚、地面等的反射光通量）和燈具發(fā)出的總光通量的比值。 SKNEav)( 1、計(jì)算公式 （5-16） 式中 Ev 工作面的平均照度值（lx）； 利用系數(shù)；r修正系數(shù) K維護(hù)系數(shù)； N燈具數(shù)量（盞）； 每個(gè)燈具內(nèi)的總光通量（lm）； S工作面的面積（m）。 av建筑照明5-4 照度的計(jì)算第五章 照明質(zhì)量與計(jì)算 計(jì)算公式并不復(fù)雜，關(guān)鍵是利用系數(shù)。常用燈具在各種條件的利用系數(shù)已經(jīng)計(jì)算出來并制成表格

6、，供人使用。接下來看如何選取利用系數(shù)。 2、利用系數(shù)的選取與多種因素有關(guān)，步驟是： （1 1）確定房間的空間特征系數(shù)：）確定房間的空間特征系數(shù)：房間的空間特征可以用空間系數(shù)表征。如圖5-25所示，將房間橫截面的空間分為三個(gè)部分：燈具出口平面到頂棚之間的叫頂棚空間；工作面到燈具出口平面之間的叫室空間；工作面到地面之間的叫地板空間。建筑照明5-4 照度的計(jì)算第五章 照明質(zhì)量與計(jì)算fchrchcch工作面地板空間室空間頂棚空間圖5-25 房間空間的劃分 建筑照明5-4 照度的計(jì)算第五章 照明質(zhì)量與計(jì)算 室空間系數(shù)：WLWLhRCRrc)(5（5-17） 頂棚空間系數(shù)：WLWLhCCRcc)(5（5-

7、18） RCRhhrccc地板空間系數(shù)： WLWLhFCRfc)(5RCRhhrcfc（5-19） （1）確定房間的空間特征系數(shù)：）確定房間的空間特征系數(shù)：建筑照明5-4 照度的計(jì)算第五章 照明質(zhì)量與計(jì)算式中 hrc室空間高度（m）； hcc頂棚空間高度（m）； hfc地板空間高度（m）； L房間的長(zhǎng)度（m）； W房間的寬度（m）。建筑照明5-4 照度的計(jì)算第五章 照明質(zhì)量與計(jì)算 （2 2）確定頂棚、地板空間的有效反射比和墻面的平）確定頂棚、地板空間的有效反射比和墻面的平均反射比：均反射比：射向燈具出口平面上方空間的光線，除一部分吸收之外，剩下的最終還要從燈具出口平面向下射出。那么，可以把燈具

8、開口平面看成一個(gè)有效反射比為cc的假想平面。光在這假想平面上的反射效果同在實(shí)際頂棚空間的效果等價(jià)。同樣，地板空間的反射效果也可以用一個(gè)假想平面來表示，其有效反射比為fc。 建筑照明5-4 照度的計(jì)算CCR4 . 01CCR4 . 0cwc平c第五章 照明質(zhì)量與計(jì)算 確定頂棚空間有效反射比確定頂棚空間有效反射比cc、 ： ）（平平平CCR4 . 011ccccc（5-20） 式中： cc 頂棚空間有效反射比 c平頂棚空間各表面的平均反射比； cw頂棚空間反射系數(shù) c 頂棚反射系數(shù) CCR 頂棚空間系數(shù)a a、頂棚平均反射比、頂棚平均反射比c平平 ：b、頂棚空間有效反射比、頂棚空間有效反射比cc建

9、筑照明FCR4 . 01FCR4 . 0fwf平f ）（平平平FCR4 . 011ffffc（5-20） 式中： fc地板空間有效反射比； f平地板空間各表面的平均反射比； f 地板反射系數(shù) fw地板空間反射系數(shù) FCR 地板空間系數(shù)a a、地板平均反射比、地板平均反射比f平平 ：b、空間有效反射比、空間有效反射比fc 確定地板空間有效反射比確定地板空間有效反射比fc、 ：5-4 照度的計(jì)算第五章 照明質(zhì)量與計(jì)算建筑照明5-4 照度的計(jì)算第五章 照明質(zhì)量與計(jì)算 如果某個(gè)空間是由i個(gè)表面組成，則平均反射比為：iiiSS（5-21） 式中i第i個(gè)表面的反射比； Si第i個(gè)表面面積（m）。墻面的平均

10、反射比w如需要可利用式5-21計(jì)算。 確定墻面平均反射比確定墻面平均反射比w ：）（）（rcrcwcrcrcwhLhW2hL2hW2iiiSS建筑照明5-4 照度的計(jì)算第五章 照明質(zhì)量與計(jì)算 （3 3）確定利用系數(shù)）確定利用系數(shù) ： 在求出RCR、cc、w后，按燈具的利用系數(shù)計(jì)算表就可查出其利用系數(shù)。如系數(shù)不是表中的整數(shù)，可用插值法算出對(duì)應(yīng)值。即：臨近RCR上下值的兩組數(shù)（RCR1， 1），（RCR2， 2），用插值法球利用系數(shù) 表5-31給出YG1-1型燈具的利用系數(shù)表。一般情況下，系數(shù)表是按fc20求得的，如果實(shí)際的fc值不是20，應(yīng)該加以修正。在精度要求不高的場(chǎng)合也可以不修正。 ）（12

11、1121RCR-RCRRCR-RCR-建筑照明5-4 照度的計(jì)算第五章 照明質(zhì)量與計(jì)算 （4 4）確定修正系數(shù)）確定修正系數(shù)r r ： 在求出RCR、cc、w， fc后，按燈具的修正系數(shù)計(jì)算表就可查出其修正系數(shù)。如系數(shù)不是表中的整數(shù)，可用插值法算出對(duì)應(yīng)值。即：臨近RCR上下值的兩組數(shù)（RCR1， r1），（RCR2， r2），用插值法球利用系數(shù)r 表5-31給出YG1-1型燈具的利用系數(shù)表。一般情況下，系數(shù)表是按fc20求得的，如果實(shí)際的fc值不是20，應(yīng)該加以修正。在精度要求不高的場(chǎng)合也可以不修正。 ）（121121RCR-RCRRCR-RCR-建筑照明5-4 照度的計(jì)算第五章 照明質(zhì)量與計(jì)

12、算 （5）確定確定平均照度）確定確定平均照度Eav ：SKNEav)(建筑照明5-4 照度的計(jì)算第五章 照明質(zhì)量與計(jì)算表表5-31 YG1-15-31 YG1-1熒光燈具利用系數(shù)表熒光燈具利用系數(shù)表有效頂棚反射系數(shù)0.700.500.300.100墻反射系數(shù)0.70 0.50 0.30 0.100.70 0.50 0.30 0.100.70 0.50 0.30 0.100.70 0.50 0.30 0.100室空間比123456789100.75 0.71 0.67 0.630.68 0.61 0.55 0.500.61 0.53 0.46 0.410.56 0.46 0.39 0.340.5

13、1 0.41 0.34 0.290.47 0.37 0.30 0.250.43 0.33 0.26 0.210.40 0.29 0.23 0.180.37 0.27 0.20 0.160.34 0.24 0.17 0.130.67 0.63 0.60 0.570.60 0.54 0.50 0.460.54 0.47 0.42 0.380.49 0.41 0.36 0.310.45 0.37 0.31 0.260.41 0.33 0.27 0.230.38 0.30 0.24 0.200.35 0.27 0.21 0.170.33 0.24 0.19 0.150.30 0.21 0.16 0.1

14、20.59 0.56 0.54 0.520.53 0.48 0.45 0.410.47 0.42 0.38 0.340.43 0.37 0.32 0.280.39 0.33 0.28 0.240.36 0.29 0.25 0.210.33 0.26 0.22 0.180.31 0.24 0.19 0.160.29 0.22 0.17 0.140.26 0.19 0.15 0.110.52 0.50 0.48 0.460.46 0.43 0.40 0.370.41 0.37 0.34 0.310.37 0.33 0.29 0.260.34 0.29 0.25 0.220.32 0.26 0.22

15、 0.190.29 0.24 0.20 0.160.27 0.21 0.17 0.140.25 0.19 0.15 0.120.23 0.17 0.13 0.100.430.340.280.230.200.170.140.120.110.09建筑照明5-4 照度的計(jì)算第五章 照明質(zhì)量與計(jì)算 例例1 1 有一實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)9.5m，寬6.6m,高3.6m,在頂棚下方0.5m處均勻安裝9盞YG1-1型40W熒光燈（光通量按2400lm），設(shè)實(shí)驗(yàn)桌高度為0.8m,實(shí)驗(yàn)室內(nèi)各表面的反射比如圖6-26，試用利用系數(shù)法計(jì)算實(shí)驗(yàn)桌上的平均照度。 已知：L=9.5米，W=6.6米，H=3.6米，hcc=0.5米，h

16、fc=0.8米 pc=0.8，pw=0.5，pf=0.1，pcw=0.5，pfw=0.3，hrc=2.3求：Eav=？建筑照明第五章 照明質(zhì)量與計(jì)算5-4 照度的計(jì)算解：解：（1）求空間系數(shù)：WLWLhRCRrc)(595. 25 . 96 . 6)5 . 96 . 6(3 . 25 RCRhhCCRrccc03. 195. 23 . 28 . 0RCRhhFCRrcfc64. 095. 23 . 25 . 0室空間系數(shù)室空間系數(shù)頂棚空間系數(shù)頂棚空間系數(shù)地板空間系數(shù)地板空間系數(shù)建筑照明5-4 照度的計(jì)算74. 0256. 1928. 064. 04 . 0164. 05 . 04 . 08 .

17、 0平c第五章 照明質(zhì)量與計(jì)算iiicSS平74. 025 . 95 . 026 . 65 . 05 . 96 . 62) 5 . 95 . 06 . 65 . 0 (5 . 0) 5 . 96 . 6 (8 . 0CCR4 . 01CCR4 . 0cwc平c （2）求頂棚空間有效反射比求頂棚空間有效反射比cc、 ：a a、頂棚平均反射比、頂棚平均反射比c平平 ：或，）（平ccccchLhW22W)(WLhLhWLSScccccwciii建筑照明5-4 照度的計(jì)算69. 0)64. 04 . 01)(74. 01 (74. 074. 0cc第五章 照明質(zhì)量與計(jì)算 00SSSSsscc69. 0

18、7 .6274. 08 .7874. 08 .787 .6274. 0b、頂棚空間有效反射比、頂棚空間有效反射比cc）（平平平CCR4 . 011ccccc或，建筑照明（3 3）確定利用系數(shù)）確定利用系數(shù) ： 根據(jù)RCR2，w0.5，cc0.7,查表6-31得10.61 根據(jù)RCR3，w0.5，cc0.7,查表6-31得20.53 用插值法可得，RCR2.95時(shí)0.656 第五章 照明質(zhì)量與計(jì)算5-4 照度的計(jì)算 在求出RCR=2.95、cc=0.7、w=0.5后，按燈具的利用系數(shù)計(jì)算表5-31就可查出其利用系數(shù)。如系數(shù)不是表中的整數(shù)，可用插值法算出對(duì)應(yīng)值。即：臨近RCR上下值的兩組數(shù)（RCR

19、1， 1），（RCR2， 2），用插值法球利用系數(shù) ）（112121RCR-RCRRCR-RCR-建筑照明5-4 照度的計(jì)算5035. 02-95. 23-20.53-61. 061. 0）（第五章 照明質(zhì)量與計(jì)算（4 4）確定修正系數(shù)）確定修正系數(shù)r ： 在求出RCR=2.95、cc=0.8、w=0.5， fc=0.3后，按燈具的修正系數(shù)計(jì)算表就可查出其修正系數(shù)。如系數(shù)不是表中的整數(shù)，可用插值法算出對(duì)應(yīng)值。即：臨近RCR上下值的兩組數(shù)（RCR1， r1），（RCR2， r2），用插值法球利用系數(shù)r ）（112121RCR-RCRRCR-RCR-建筑照明第五章 照明質(zhì)量與計(jì)算5-4 照度的計(jì)算

20、 根據(jù)RCR2，w0.5，cc0.7， fc=0.3, 查表6-,32得 r11.079 根據(jù)RCR3，w0.5，cc0.7， fc=0.3, 查表6-32得 r21.070 用插值法可得，RCR2.95時(shí)r0.656 065. 12-95. 22-31.079-070. 1079. 1）（建筑照明 （4）求實(shí)驗(yàn)桌上的平均照度： SKNEavlx78.1475 . 96 . 6240098 . 0065. 15035. 0注意，上述計(jì)算并沒有考慮實(shí)驗(yàn)室的開窗面積，如計(jì)入開窗面積的影響，平均照度將降低。 5-4 照度的計(jì)算第五章 照明質(zhì)量與計(jì)算建筑照明5-4 照度的計(jì)算第五章 照明質(zhì)量與計(jì)算fc

21、hrchcch工作面地板空間室空間頂棚空間圖5-25 房間空間的劃分 建筑照明5-4 照度的計(jì)算第五章 照明質(zhì)量與計(jì)算0.8m2.3m0.5m=0.1=0.3=0.5=0.8 圖5-26 利用系數(shù)法舉例示意 建筑照明5-4 照度的計(jì)算第五章 照明質(zhì)量與計(jì)算三、單位容量法 光源的單位容量是指在單位水平面積上光源的安裝電功率，它實(shí)際上是光源電功率的面密度。即： SPP0（5-22） 式中 P0單位容量(W/m)； 房間安裝光源的總功率(W)； S房間的總面積(m)。 P建筑照明5-4 照度的計(jì)算第五章 照明質(zhì)量與計(jì)算 單位容量法就是利用已經(jīng)制作好的“單位面積光通量”或“單位面積安裝電功率”數(shù)據(jù)表格

22、進(jìn)行計(jì)算。 根據(jù)已知條件在表上查得單位容量，室內(nèi)照明的總安裝容量為： SPP0(5-23) 建筑照明5-4 照度的計(jì)算第五章 照明質(zhì)量與計(jì)算 LPPN室內(nèi)需要的燈具數(shù)量為： （5-24） 式中PL每盞燈具的光源容量（W）； N燈具數(shù)量（盞）。 建筑照明5-4 照度的計(jì)算第五章 照明質(zhì)量與計(jì)算 例例2 2：用單位容量法計(jì)算上例，如規(guī)定照度為150lx，采用YG2-1型熒光燈需要多少盞？ 解解：由已知條件h2.3m，S6.69.562.7m，Eav150lx，查表6-32得P010.2W/m。照明總安裝功率為： 16407 .622 .100LLPSPPPN盞 用單位容量法求得的燈數(shù)要比利用系數(shù)法

23、計(jì)算出來的燈數(shù)多一些。 建筑照明5-4 照度的計(jì)算第五章 照明質(zhì)量與計(jì)算 表表6-32 控照式熒光燈的單位容量控照式熒光燈的單位容量平均照度Eav計(jì)算高度hm房間面積Sm2 lx3050751001502002310151525255050150150300300以上3.22.72.42.11.91.85.24.53.93.43.23.07.86.75.85.14.74.510.48.97.76.86.35.915.613.411.610.29.48.9211815.413.612.511.8建筑照明5-4 照度的計(jì)算第五章 照明質(zhì)量與計(jì)算 平均照度Eav計(jì)算高度hm房間面積Sm2lx30507510015020034101515202030305050120120300300以上4.53.83.22.72.42.11.97.56.25.34.53.93.43.211.39.38.06.85.85.14.91512.410.89.07.76.86.3231915.913.611.610.29.5302521.218.115.413.512.6續(xù)表續(xù)表6-32 控照式熒光燈的單位容量控照式熒光燈的單位容量建筑照明5-4 照度的計(jì)算5、例題1： 公共過道裝配平圓型吸頂燈，內(nèi)裝100W白熾燈1盞，燈具離地面3M，求P點(diǎn)照度？求解： 因 E=可知EP第五章 照明質(zhì)量P