建筑電氣照明之計(jì)算超好

第五 照明計(jì)平均照度是以整個(gè)被照面為對(duì)象，按被照面所得到的光通量除以被照面平均照度計(jì)算方法，即利用系數(shù)法，即燈數(shù)概算法和單位容量平均照度計(jì)算，它適用于燈具布置較均勻、墻和頂棚反射比較高、且無(wú)大型設(shè)備遮擋的室內(nèi)一般照明。于驗(yàn)算工作點(diǎn)的照度和被照面照度分布的均勻度平均照度計(jì)算法是按照光通量進(jìn)行照度計(jì)的它是根據(jù)房間的幾何形狀、照明器數(shù)量和直射部分：從燈具發(fā)出的光通量中直接落到工作面的部分1、利用系數(shù)（Utlization一、基本計(jì)算公1、利

U式中

—利用系數(shù)f—由燈具發(fā)出的最后落到工作面上的光通量；s

—每個(gè)燈具中光源額定總光通量，單位：lm利用系數(shù)與照明器的光強(qiáng)分布（配光特性）、照明器的效率、照明器的懸掛高度、房間的大小及形狀和室內(nèi)各反射面的反射比等因素有關(guān)。2、室內(nèi)平均照度計(jì)算(利用系數(shù)

作面平均照度Eav

燈具A:工作面Ф:每個(gè)燈具中光源額定總光通K:系U:利用系NN Eav3、系燈具在使用過(guò)程中，因光通量的衰減、燈具和房染引起照度下降系數(shù)K環(huán)境污染特工作房間或場(chǎng)系燈具擦洗次數(shù)/(次/年清，閱覽室，儀器、儀表裝配車2一商店?duì)I業(yè)廳，影劇院觀眾廳，機(jī)加工車2污染嚴(yán)鑄工、鍛工車間，廚2室道路和廣2二、利用系數(shù)(一 室形指數(shù)(Room用來(lái)表示照明房間的幾何特征，記作室室形指數(shù)等效地面面積等效頂棚面積室空間部分的面積矩形房間：RI

正方形房間

h(l圓形房間

RIh

h－燈具開(kāi)口平面距工作面的度，單位為(二 室空間燈具開(kāi)口平面工作平面

圖5-1房間的空間特頂棚空間地面空間室空間作面之間的空間 圖5-1房間的空間特1、室空間比的計(jì)RCRlRCRl頂棚空間比(CeilingCoefficientCCRCCRlwhcch地板空間比(FloorCoefficientFCRFCRlwhhcc-頂棚空間高RIRCRRIRCR2、有效空間反射ρcρcwρfρfw：開(kāi)窗、開(kāi)ρw－平均反射比以Ai、ρ分別表示為第i表面及其反射比ρ由下面公式求出iiAs-頂棚(或地板)空間內(nèi)所有表面的總面積，單位為有效(equivalence)空間反射比e(1)As0 (1)ρ－頂棚(或地板)(三)室內(nèi)平均照度1、確定房間c iiA c

cc

c

0.4cw

hlwl

2cc

ρρAsρρA0ρc－頂棚表面實(shí)際反射比、ρcw－頂棚空間 實(shí)際反射3、確定平均反射比 w(AwAg)gAwaAw若用窗面積與室空間墻的總面積之比值表Rρw(1R)ρgRAw－室空間部分包括門(mén)窗在內(nèi)的總面積，單位為Ag－玻璃窗的面積，單位為ρg－玻璃的反射比，近似取ρw 4、確定利用系數(shù)RCR、ρcc、ρw(a)－查表得出UUUU2U11RCR(RCRRCR1215、確定地板空間有效反射比f(wàn) iiA f

fc

hfc

0.4

lw

2hfc

hlwl10.4

l ρρ(1Asρρ(1ρ)(10.4A0ρf－地面實(shí)際反射比、ρfw－地面空間 實(shí)際反射6、確定利用系數(shù)的修正值表中接近RCR的兩個(gè)數(shù)組(RCR1,γ1)、(RCR2,211RCR(RCRRCR121EavSNUK(EavSNUK(Ul【例5-1某，長(zhǎng)20m，寬10m，2.75m，頂棚反射比0.7、反射比2000lm，要求滿際標(biāo)準(zhǔn)的照度，求所【解室空間的高度hrc=2.75-0.75=2m室空間比

l

52

20

2010頂棚空間比頂棚空間比CCRhccRCR01.52地面空間比FCR

RCR

2

1.5

確定ρcc、ρwa、頂棚空間有效反射窗戶面 室空間的積兩者比 平均反射比ρwa=ρw(1-=0.65×(1-取ρcc=0.7,ρwa=0.5，RCR=1.5查表得(RCR1,U1)=(1,0.48) 利用系數(shù)確定ρfc、地板空間各面平

0.4

地板空間有效反射比

10.4

(1)(10.4因?yàn)棣裦c≠0.2,取ρfc=0.3,ρcc=0.7,ρwa=0.5RCR=1.5查表1(RCR1γ1)=(1,1.07)(RCR2,11利用系數(shù)的修正值1

2

(RCR

)RCR2需要照度CIE推薦的大進(jìn)深普通平均照度值lx，我國(guó)普通標(biāo)準(zhǔn)是 照明器系數(shù)取N Eavw

50010

sK(U

320000.73Ev

NsK(U)50320000.730.4551.064

10列個(gè)照明器，實(shí)際平1驗(yàn)算距高行S列

w

S

21m2S1010

最大允許距高比查得

均大于實(shí)際距三、概算曲線與單位容量(一 概算曲為簡(jiǎn)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100，求出房間面積與所用燈具數(shù)量的關(guān)系曲線，該曲線稱為概算曲線。這種方法使設(shè)計(jì)計(jì)算工作量大為減少，但精低于通常的利用系數(shù)法，常作為照明初步設(shè)計(jì)時(shí)近似計(jì)算用。1、應(yīng)用概算曲線應(yīng)已知以下條圖5-2YG1-1型1×40W熒光燈具的概算曲

①燈具類型及②計(jì)算高度③房間面④射2、換算公概算曲線是在假設(shè)受照面上的平均照度100lx，系數(shù)為K′的條件下繪制的實(shí)際需要的平均照度為E、實(shí)際采用的系nnEK'N或EK'NK－實(shí)際采用的系數(shù)K′－概算曲線上假設(shè)的系數(shù)(取0.7)3、確定平均照度的步①確定燈具的計(jì)算高度②③根據(jù)室內(nèi)面積、燈具計(jì)算高度h，在燈具概④用以下公式計(jì)算出所需燈具的數(shù)量n(或所nnEK'N或EK'N(二 單位容量/(W/m2)”的表格，以便查用1、光源比pnNApnNAp－光源的比功率，單位為n－燈具數(shù)A－房間面積，單位為m2YG1-1型熒光燈的比功2、估算光源的安裝功

Pi

nN

n點(diǎn)光源：指圓形發(fā)光體的直徑小于一、逐點(diǎn)計(jì)算法(平方反比法（一）水平面照度計(jì)用En

圖5-4點(diǎn)光源在水平面上的照d

d

l2EEndnldω－光源S投向面積元dAn Iθ－光源照射方向的光強(qiáng)，單位為l－光源與計(jì)算點(diǎn)之間的距離，單位為mh－計(jì)算高度，單位為m

圖5-4點(diǎn)光源在水平面上的照水平面照度計(jì)算公式Ehh2cos3圖5-4Ehh2cos3cosθ－光線入射角的余弦，其值為1000lm給出的，同時(shí)考慮系數(shù)K，故水EEh Icos3Ф－實(shí)際所采用燈具的光源光通量，單位為SholSholdPEV sinIEV sinIKnsin I1000lcos2sin點(diǎn)光源直射照度計(jì)算公式匯lhdl2I cos2hI d I coslI cos3hI sin2cosdI sinlI hI sin3d （三）任意傾斜面照度計(jì)

為P點(diǎn)的法線照度

在x、y、z三坐標(biāo)軸上的分量分別ExEyEz

EncosEn任意傾斜面上照度

完整的計(jì)算表達(dá)Ei

Eh

PsinhEhA點(diǎn)的水平斜面（背光）與水平面P具在水平面上的投影點(diǎn)交線的垂直最短h當(dāng)δ角進(jìn)入arccos(P/h)范圍內(nèi)時(shí)，上式右邊第二項(xiàng)取負(fù)號(hào)二、等照度曲線計(jì)算(一 空間等照度曲在采用旋轉(zhuǎn)對(duì)稱配光的燈具的場(chǎng)所計(jì)算點(diǎn)到燈具間的水平距離 h hEh－水平面照度，單位為K－系數(shù)∑e－各燈具產(chǎn)生假設(shè)水平照度的總和，單位為lx，可從對(duì)圖5- JXD5-2型平圓吸頂燈具1×100W的空間等照度曲（二）平面相對(duì)等照度曲適用于具有非對(duì)令光通量為1000lm、系數(shù)為1、計(jì)算高度 Kh Kh式中Eh—水平面照度—每個(gè)燈具中的總光通量K—系數(shù)—各燈具所產(chǎn)生的相對(duì)照度的總合h—計(jì)算高度，ｍ圖5-8不對(duì)稱燈具示【例5-4有一接待室長(zhǎng)6.6m，4.4m，凈高3.0m，方法一:燈2、5對(duì)A

按查空間等照度曲線按查空間等照度曲線2.222.22

hl

查表

E2.5

Il2

2.22燈1、6對(duì)A點(diǎn)2.222.222.22

d

hl

查表

查空間等照度曲線E2.5

Il2

0.67

查空間等照度曲線查空間等照度曲線4.422.222.22

d

hl

查表

E3.4

Il2

AEA

2E125020.8(11.64

EA

eK1250 ▓AB取 ρfc=0.3,ρcc=0.7,ρwa=0.5，d1h11d2h22圖5-7YG2-2型簡(jiǎn)式熒光燈照明器平面相對(duì)等照度曲線2JXD5-2型平圓形吸頂燈配光特性線光源直射照度計(jì)一、線光源的光強(qiáng)分1、各種線光源的橫向光強(qiáng)分布曲線可用下面公式表示I

I0

式中II0

—光源發(fā)光面法線方向上的光強(qiáng)2、任意線狀燈具在通過(guò)燈縱軸的各個(gè)平面上的光強(qiáng)布曲線，可用下

I

f實(shí)際應(yīng)用的各種線光源的縱向光強(qiáng)分布曲線，可利用下列五類理論光強(qiáng)分布曲線來(lái)表示。A類

I

B

I

E

I

cos20 0I二、連續(xù)線光源的照度計(jì)如圖5-14，計(jì)算點(diǎn)P的光強(qiáng)以及法線照度為

(I

dx

l2)

dxcosn

(Ll2整個(gè)線狀光源在點(diǎn)P處產(chǎn)生的法線照度En和水平照度Eh為1 cosnEn

dxLLEh

I0cos2F三、被照點(diǎn)在不同情況下的計(jì)1、計(jì)算點(diǎn)不光源端部的照度計(jì)如圖5-16所示計(jì)算點(diǎn)位于P1或P2點(diǎn)，則照度可利用如下關(guān)系式進(jìn)行計(jì)算：

EABEP

2、斷續(xù)線狀光源的計(jì)C燈具長(zhǎng)度燈具個(gè)數(shù)面光源直射照度計(jì)一、等亮度面光源的照度計(jì)1、基本公式：

產(chǎn)生P點(diǎn)的水平照度eEe

coscosr對(duì)于多邊形光源，可L—多邊形的邊數(shù)

E2

nnk

kk—第條邊對(duì)點(diǎn)處所張的夾角，rad；kk—第條邊和點(diǎn)組成的三角形與受照面所形成的夾角,rad；E—面光源亮度值

m22、矩形光被照點(diǎn)在光源頂點(diǎn)向的垂線上P點(diǎn)的水平照度L

b2h2b2hb2h2b2h2

aah2ah2P點(diǎn)垂直照L Ev

2

a2a2h2a2h2被照點(diǎn)在光源頂點(diǎn)向的垂線以外的地方，則點(diǎn)水平照度

二、面光源計(jì)算舉例4：如圖7-32所示，某平面尺寸7m15m凈高4.5

，在頂棚正中布置一個(gè)發(fā)光頂棚，發(fā)光頂亮度均勻、亮度值為500cd

，尺寸為5m13m。房間中心地面上P1、P2點(diǎn)處的初始水平照度值(不慮室內(nèi)反射求房間中心點(diǎn)P1處的水平照度xhE1xh

4EA對(duì)于矩形AX

h

Y 從圖7-30