電氣照明第五章

1、電氣照明第五章第1頁(yè)，共41頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)54分，星期五 第一節(jié) 平均照度計(jì)算 平均照度計(jì)算，適用于房間長(zhǎng)度小于寬度的4倍、燈具均勻布置以及使用對(duì)稱(chēng)或近似對(duì)稱(chēng)光強(qiáng)分布燈具時(shí)的室內(nèi)場(chǎng)所的照度計(jì)算。 利用系數(shù)法是根據(jù)房間的形狀和材質(zhì)、燈具的數(shù)量和類(lèi)型通過(guò)計(jì)算工作面獲得的光通量來(lái)確定工作面平均照度的計(jì)算方法。一、基本計(jì)算公式 落到工作面上的光通量可分為兩個(gè)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(chēng)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(chēng)為間接部分)。第2頁(yè)，共41頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)54分，星期五 1.利用系

2、數(shù) 對(duì)于每個(gè)燈具來(lái)說(shuō)，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(chēng)為光源光通量利用系數(shù)（簡(jiǎn)稱(chēng)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(gè)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(hù)系數(shù)，可查表。 第3頁(yè)，共41頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)54分，星期五 3.維護(hù)系數(shù) 照明的維護(hù)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(hù)系數(shù)（以每年對(duì)燈具進(jìn)行一次擦拭）： 燈具防護(hù)等級(jí) IP54 時(shí)， 取0.70 IP54 時(shí)， 取0.65

3、第4頁(yè)，共41頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)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(jì)算式為：圖 5-1 房間的空間特征室空間燈具開(kāi)口平面lwh工作平面對(duì)矩形房間：對(duì)圓形房間：第5頁(yè)，共41頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)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(kāi)口平面lwchrhfh工作平面地板空間第6頁(yè)，共41頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)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(kāi)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(yè)，共41頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)54分，星期五 （四）室內(nèi)平均照度的計(jì)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(kāi)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(jì)算值與利用系數(shù)表中fc不一致時(shí)，利用系數(shù)應(yīng)加以修正，如計(jì)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(yè)，共41頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)54分，星期五 （五）舉例 有一教室長(zhǎng)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(jiàn)圖示，試計(jì)算課桌面上的平均照度。(熒光燈光通量取2400lm，維護(hù)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(yè)，共41頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)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(yè)，共41頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)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(yè)，共41頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)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?yàn)閒cr%20，則取fcr%10=、ccr%70=，wr%50=，561.3=RCR， 第12頁(yè)，共41頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)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(yè)，共41頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)54分，星期五U0.424. 確定燈具數(shù)第14頁(yè)，共41頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)54分，星期五www第15頁(yè)，共41頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)54分，星期五第16頁(yè)，共41頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)54分，星期五 三、概算曲線與單位容量法 （一）概算曲線 為了簡(jiǎn)化計(jì)算，把利用系數(shù)法計(jì)算的結(jié)果制成曲線，假設(shè)被照面上的平均照度為100lx時(shí)，求出房間面積與所用燈具數(shù)量N的關(guān)系曲線稱(chēng)為概算曲線。 第17頁(yè)，共41頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)54分，星期五 如果實(shí)際需要的平均照度為E、實(shí)際采用的維護(hù)系數(shù)為K，那么實(shí)際采用的

9、燈具數(shù)量n可按下列公式進(jìn)行換算： 確定平均照度的步驟： 確定燈具的計(jì)算高度h； 室內(nèi)的面積A； 根據(jù)室內(nèi)面積A 、燈具計(jì)算高度h ，在燈具概算曲線上查出燈具的數(shù)量。 如果計(jì)算高度處于圖中h1與h2之間，則采用內(nèi)插法進(jìn)行計(jì)算； 計(jì)算所需燈具的數(shù)量(或所要求的平均照度)。第18頁(yè)，共41頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)54分，星期五第19頁(yè)，共41頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)54分，星期五第20頁(yè)，共41頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)54分，星期五 （二）單位容量法 常用于對(duì)照明用電量進(jìn)行估算。 根據(jù)不同類(lèi)型的燈具、不同的室空間條件，可以列出照度為1lx時(shí)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(jì)算表格，以便查用。 編制條件： 單位容量法的計(jì)算公式(實(shí)際照度為E時(shí))： 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(shí)的修正（調(diào)整）系數(shù)。第21頁(yè)，共41頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)54分，星期五第22頁(yè)，共41頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)54分，星期五C3當(dāng)燈具效率不是70時(shí)的校正系數(shù)，=60時(shí)C3 = 1.22; =50時(shí) C3 = 1.47 第23頁(yè)，共41頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)54分，星期五第24頁(yè)，共41頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)54分，星期五第25頁(yè)，共41頁(yè)，20

11、22年，5月20日，23點(diǎn)54分，星期五 解： 室空間比為 查單位容量P0計(jì)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(diào)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(shí)際情況擬選用6盞36W單管熒光燈，此時(shí)估算照度可達(dá)105.3lx。第26頁(yè)，共41頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)54分，星期五 第二節(jié) 點(diǎn)光源直射照度計(jì)算 光源形狀分類(lèi)： 點(diǎn)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(zhǎng)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(jì)算高度的1/4、長(zhǎng)度大于計(jì)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(diǎn)計(jì)算法 可用于水平面、垂直面和傾斜面上的照明計(jì)算。但不適用于室內(nèi)周?chē)瓷湫院芨叩膱?chǎng)所的照度計(jì)算。 計(jì)算點(diǎn)的照度應(yīng)為照明場(chǎng)所內(nèi)各燈對(duì)該點(diǎn)所產(chǎn)生的直射照度之和。方法有：逐點(diǎn)計(jì)算法、等照度曲線計(jì)算法等。第27頁(yè)，共41頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)54分，星期五 （一）水平面照度計(jì)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(chēng)為距離平方反比定律光源距離 光強(qiáng)微分面積元微立體角元指向平面 點(diǎn)dAn第28頁(yè)，共41頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)54分，星期五 水平面微分面積元與指向平面微分面積元關(guān)系： 2.水平面照度 水平面照度：稱(chēng)為余弦定律法線 實(shí)際應(yīng)用公式：第29頁(yè)，共41頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)54分，星期五 （二）垂直面照度計(jì)算 同理，垂直面照度： 實(shí)際應(yīng)用公式：第30頁(yè)，共41頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)54分，星期五 1.照度的矢量關(guān)系： 根據(jù)矢量運(yùn)算法則 作一空間坐標(biāo)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(jì)算第31頁(yè)，共41頁(yè)，2022年，5月20日，23

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