電氣照明第五章

1、電氣照明第五章第1頁，共41頁，2022年，5月20日，23點54分，星期五 第一節(jié) 平均照度計算 平均照度計算，適用于房間長度小于寬度的4倍、燈具均勻布置以及使用對稱或近似對稱光強分布燈具時的室內(nèi)場所的照度計算。 利用系數(shù)法是根據(jù)房間的形狀和材質、燈具的數(shù)量和類型通過計算工作面獲得的光通量來確定工作面平均照度的計算方法。一、基本計算公式 落到工作面上的光通量可分為兩個部分： 1）從燈具發(fā) 出的光通量中直接落到工作面上的部分(稱為直接部分)； 2）從燈具發(fā)出的光通量經(jīng)室內(nèi)表面反射后最后落到工作面上的部分(稱為間接部分)。第2頁，共41頁，2022年，5月20日，23點54分，星期五 1.利用系

2、數(shù) 對于每個燈具來說，由最后落到工作面上的光通量與光源發(fā)出的額定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)）。sfUff=式中，U利用系數(shù)； ff由燈具發(fā)出的最后落到工作面上的光通量lm； sf每個燈具中光源額定總光通量lm。 2.室內(nèi)平均照度 式中，avE工作面平均照度lx； N燈具數(shù)； A工作面面積2m； K維護系數(shù)，可查表。 第3頁，共41頁，2022年，5月20日，23點54分，星期五 3.維護系數(shù) 照明的維護系數(shù)為光源的光衰系數(shù)和燈具因污染的光衰系數(shù)的乘積。 道路照明的維護系數(shù)（以每年對燈具進行一次擦拭）： 燈具防護等級 IP54 時， 取0.70 IP54 時， 取0.65

3、第4頁，共41頁，2022年，5月20日，23點54分，星期五 二、利用系數(shù)法 （一）室形指數(shù) 表示房間幾何形狀特征的數(shù)值。其計算式為：圖 5-1 房間的空間特征室空間燈具開口平面lwh工作平面對矩形房間：對圓形房間：第5頁，共41頁，2022年，5月20日，23點54分，星期五 （二）室空間比 室空間比： wlwlhRCRr.+=5 頂棚空間比： RCRhhwlwlhCCRrcc=.+=5 地板空間比： RCRhhwlwlhFCRrff=.+=5 圖 5-1 房間的空間特征頂棚空間室空間燈具開口平面lwchrhfh工作平面地板空間第6頁，共41頁，2022年，5月20日，23點54分，星期五

4、 （三）有效空間反射比 (1)平均反射比 (2)有效空間反射比 As 為所有表面的總面積。圖 5-1 房間的空間特征頂棚空間室空間燈具開口平面lwchrhfh工作平面地板空間A0 為頂棚或地板空間平面面積。第7頁，共41頁，2022年，5月20日，23點54分，星期五 （四）室內(nèi)平均照度的計算(1) 確定房間的各特征量（RCR/CCR/FCR）(2)確定頂棚空間有效反射比 （cc ）（3）確定墻面反射比w（考慮房間開窗及裝飾物影響） (4) 確定地板空間有效反射比 （fc ） 方法同上。 計算值與利用系數(shù)表中fc不一致時，利用系數(shù)應加以修正，如計算精度要求不高也可不做修正。(5)確定利用系數(shù)

5、（U）(6)確定室內(nèi)平均照度 （Eav）平均反射比有效反射比第8頁，共41頁，2022年，5月20日，23點54分，星期五 （五）舉例 有一教室長6.6m、寬6.6m、高3.6m，在離頂棚0.5m的高度內(nèi)安裝8只YG1-1型40W熒光燈，課桌高度為0.75m。教室內(nèi)各表面的反射比見圖示，試計算課桌面上的平均照度。(熒光燈光通量取2400lm，維護系數(shù)K=0.8)。圖 5-2 房間的空間特征ml6.6=mw6.6=mhc5.0=mhr35m.2=1.0=frmhf75.0=工作平面3.0=fwr5.0=wr5.0=cwr8.0=cr第9頁，共41頁，2022年，5月20日，23點54分，星期五解

6、： 確定各空間比 2. 確定cc 圖 5-2 房間的空間特征ml6.6=mw6.6=mhc5.0=mhr35m.2=1.0=frmhf75m.0=工作平面3.0=fwr5.0=wr5.0=cwr8.0=cr第10頁，共41頁，2022年，5月20日，23點54分，星期五圖 5-2 房間的空間特征ml6.6=mw6.6=mhc5.0=mhr35m.2=1.0=frmhf75m.0=工作平面3.0=fwr5.0=wr5.0=cwr8.0=cr4. 確定fc3. 確定w =0.55. 確定U取ccr%70=，wr%50=，561.3=RCR， 查YG1-1利用系數(shù)表，得 )53.0,3(),(11=

7、URCR、)46.0,4(),(22=URCR； 利用系數(shù) 491.0)(112121=-+=RCRRCRRCRRCRUUUU 第11頁，共41頁，2022年，5月20日，23點54分，星期五6.修正 U 查表5-3得（RCR1,1）=（3，0.957）、 （RCR2,2）=（4，0.963），插值后求得修正系數(shù)為0.96，則 U=0.960.491=0.47 17.確定 Eav因為fcr%20，則取fcr%10=、ccr%70=，wr%50=，561.3=RCR， 第12頁，共41頁，2022年，5月20日，23點54分，星期五解： 確定各空間比 2. 確定cc 、w 、 fc3. 確定U第

8、13頁，共41頁，2022年，5月20日，23點54分，星期五U0.424. 確定燈具數(shù)第14頁，共41頁，2022年，5月20日，23點54分，星期五www第15頁，共41頁，2022年，5月20日，23點54分，星期五第16頁，共41頁，2022年，5月20日，23點54分，星期五 三、概算曲線與單位容量法 （一）概算曲線 為了簡化計算，把利用系數(shù)法計算的結果制成曲線，假設被照面上的平均照度為100lx時，求出房間面積與所用燈具數(shù)量N的關系曲線稱為概算曲線。 第17頁，共41頁，2022年，5月20日，23點54分，星期五 如果實際需要的平均照度為E、實際采用的維護系數(shù)為K，那么實際采用的

9、燈具數(shù)量n可按下列公式進行換算： 確定平均照度的步驟： 確定燈具的計算高度h； 室內(nèi)的面積A； 根據(jù)室內(nèi)面積A 、燈具計算高度h ，在燈具概算曲線上查出燈具的數(shù)量。 如果計算高度處于圖中h1與h2之間，則采用內(nèi)插法進行計算； 計算所需燈具的數(shù)量(或所要求的平均照度)。第18頁，共41頁，2022年，5月20日，23點54分，星期五第19頁，共41頁，2022年，5月20日，23點54分，星期五第20頁，共41頁，2022年，5月20日，23點54分，星期五 （二）單位容量法 常用于對照明用電量進行估算。 根據(jù)不同類型的燈具、不同的室空間條件，可以列出照度為1lx時的單位面積光通量(lm/m2

10、) 0_或 單位面積安裝電功率(W/m2 ) P0 ，將其編制成計算表格，以便查用。 編制條件： 單位容量法的計算公式(實際照度為E時)： C1、C2、C3分別為反射比、光源功率、燈具效率與編制條件不同時的修正（調整）系數(shù)。第21頁，共41頁，2022年，5月20日，23點54分，星期五第22頁，共41頁，2022年，5月20日，23點54分，星期五C3當燈具效率不是70時的校正系數(shù)，=60時C3 = 1.22; =50時 C3 = 1.47 第23頁，共41頁，2022年，5月20日，23點54分，星期五第24頁，共41頁，2022年，5月20日，23點54分，星期五第25頁，共41頁，20

11、22年，5月20日，23點54分，星期五 解： 室空間比為 查單位容量P0計算表。普通單管熒光燈屬于半直接型配光。 得 P00.0565 因此 P=P0AEC20.0565541000.675205.9（W） 取房間反射比修正系數(shù)C11，燈具效率修正系數(shù)C31， 熒光燈光源功率不等于40W的調整系數(shù)C20.675（查表） 故光源數(shù)量 N=P/PN205.9/365.7（盞） 根據(jù)實際情況擬選用6盞36W單管熒光燈，此時估算照度可達105.3lx。第26頁，共41頁，2022年，5月20日，23點54分，星期五 第二節(jié) 點光源直射照度計算 光源形狀分類： 點光源指圓形發(fā)光體的直徑小于其至受照面垂

12、直距離的1/5，或線形發(fā)光體的長度小于照射距離（斜距）的1/4。 線光源指發(fā)光體的寬度小于計算高度的1/4、長度大于計算高度的1/2，發(fā)光體間隔較小且等距地成行排列。 面光源指發(fā)光體的形狀和尺寸較大，如由燈具組成的整片發(fā)光面或發(fā)光頂棚等。一、逐點計算法 可用于水平面、垂直面和傾斜面上的照明計算。但不適用于室內(nèi)周圍反射性很高的場所的照度計算。 計算點的照度應為照明場所內(nèi)各燈對該點所產(chǎn)生的直射照度之和。方法有：逐點計算法、等照度曲線計算法等。第27頁，共41頁，2022年，5月20日，23點54分，星期五 （一）水平面照度計算 1.指向平面照度微分面積元照度： 已知 指向平面與入射光方向垂直的平面

13、稱為距離平方反比定律光源距離 光強微分面積元微立體角元指向平面 點dAn第28頁，共41頁，2022年，5月20日，23點54分，星期五 水平面微分面積元與指向平面微分面積元關系： 2.水平面照度 水平面照度：稱為余弦定律法線 實際應用公式：第29頁，共41頁，2022年，5月20日，23點54分，星期五 （二）垂直面照度計算 同理，垂直面照度： 實際應用公式：第30頁，共41頁，2022年，5月20日，23點54分，星期五 1.照度的矢量關系： 根據(jù)矢量運算法則 作一空間坐標系統(tǒng)，如右圖 推廣到一般情況，任意平面I的照度： （三）傾斜面照度計算第31頁，共41頁，2022年，5月20日，23

14、點54分，星期五情況一：90 2.傾斜面照度 為簡化起見，任意面I包含X軸，則90第32頁，共41頁，2022年，5月20日，23點54分，星期五情況二：90情況三：90第33頁，共41頁，2022年，5月20日，23點54分，星期五二、等照度曲線計算法 （一）空間等照度曲線 （四）多點光源的點照度計算 按此關系可制成燈具的等照度曲線。K=1水平面照度第34頁，共41頁，2022年，5月20日，23點54分，星期五 （二）計算點處的水平照度 1.從燈具等照度曲線上查得各燈具在計算點處產(chǎn)生的水平照度e1，e2，e3， 2. 計算點處實際水平面照度 3. 計算點處實際垂直面照度 4. 計算點處實際傾斜面照度第35頁，共41頁，2022年，5月20日，23點54分，星期五第36頁，共41頁，2022年，5月20日，23點54分，星期五第37頁，共41頁，2022年，5月20日，23點54分，星期五第38頁，共41頁，202