照明基础知识6照明计算

6照明计算白天，建筑塑造光的空间；

夜晚，光限定建筑的空间。

如果说建筑是空间的载体，那光就是它的生命。

没有光，空间就失去了意义。DIALUXAGI32RELUXLIGHTSCAPE照度计算照明计算是照明设计的主要内容之一，是正确进行照明设计的重要环节，是对照明质量作定量评价的技术指标。在实际照明工程设计中，照明计算常常只进行照度计算。照度计算的目的照度计算，就是根据初步拟定的照明方案计算工作面上的照度，检验是否符合照度标准的要求；也可以在初步确定灯具类型、功率和悬挂高度之后，根据工作面上的照度标准值来计算灯具数目，确定布置方案。常用的照度计算的方法利用系数法概算曲线法（利用系数法的实用简化）比功率法（单位面积安装功率）逐点计算法——计算水平工作面上的平均照度计算任一倾斜面（包括垂直面）上的照度6.1利用系数法它可根据房间的几何形状、照明器的数量和类型来确定工作面的平均照度；也可以根据工作面上的平均照度标准值，确定灯具的数量。一、利用系数法参数的含义及其定义对于每个灯具来说，由光源发出的额定光通量与最后落到工作面上的光通量之比值称为光源光通量利用系数（简称利用系数）式中，U——利用系数；

——由灯具发出的最后落到工作面上的光通量；

——每个灯具中光源额定总光通量。1利用系数2．室内平均照度E

式中，E——工作面平均照度，单位为lx；

N——灯具数；

A——工作面面积，单位为㎡；

K——维护系数。3．维护系数K考虑到灯具在使用过程中，因光源光通量的衰减、灯具和房间的污染而引起照度下降。维护系数值（据GB50034-2004）二、按利用系数法计算工作面上的平均照度的思路已知灯具光源总数时，可按下式计算工作面上的平均照度：三、按利用系数法确定灯数已知工作面上的平均照度标准值时，可按下式确定灯数：【例6—1】某机械加工车间，长36m，宽18m，柱距6m，屋架下弦高度11m。该车间顶棚的反射比＝50％，墙壁的反射比=30％，地板的反射比＝20％。整个车间拟采用混合照明，其一般照明采用混光灯具，平均照度不低于100lx。试选择其一般照明的混光灯具，并进行合理布置。1．灯具类型的选择2．计算室空间比RCR3．确定灯具的利用系数和维护系数4．计算灯数，并进行灯具布置5．校验最大允许距高比6．计算实际照度值【解】工业照度标准（据GB50034-2004）混光光源的光通量比和显色效果部分灯具的技术数据6.2概率曲线法为了简化计算，把利用系数法计算的结果制成曲线，并假设受照面上的平均照度为100lx，绘出的被照房间面积与所用灯具数目的关系曲线，该曲线称为概算曲线。它适用于一般均匀照明的照度计算。该曲线假设的条件是：被照水平工作面的平均照度为100lx，而且给定的维护系数为0.7。1.按概算曲线法计算照度的思路1）计算受照房间面积A。2）根据灯具型式、计算高度及墙壁、顶棚、地板的反射比和房间面积A，查对应的灯具概算曲线，得计算灯数N。3）按公式计算水平工作面的平均照度

K——实际的维护系数（概算曲线依据的维护系数为0.7）；

n——实际灯数。2.按概算曲线法确定灯数的思路1）试选灯具和光源。2）计算受照房间面积A。3）根据灯具型式、计算高度及墙壁、顶棚、地板的反射比和房间面积A，查对应的灯具概算曲线，得计算灯数N。4）根据照度标准值E确定灯数n。【例6—2】用概算曲线法重做例6—1

某机械加工车间，长36m，宽18m，柱距6m，屋架下弦高度11m。该车间顶棚的反射比＝50％，墙壁的反射比=30％，地板的反射比＝20％。整个车间拟采用混合照明，其一般照明采用混光灯具，平均照度不低于100lx。试选择其一般照明的混光灯具，并进行合理布置。【解】1．灯具类型的选择2．计算车间面积3．利用概算曲线查计算灯数N4．确定实际灯数n

6.3比功率法（单位容量法）实际照明设计中，常采用“单位容量法”对照明用电量进行估算，单位容量法是一种简单的计算方法，只适用于方案设计时的近似估算。1、比功率的概念照明光源的比功率，是指单位面积上照明光源的安装功率P0，即

n——灯数；

PN——每灯的额定功率；

A——受照房间面积。2、按比功率估算灯具安装功率受照房间的灯具总功率可按下式估算：式中P0——灯具的比功率（w／m），参看设计手册。因此每盏灯的功率为配用型灯具的比功率控用式荧光灯（如YG2－1型）的比功率6.4逐点计算法逐点计算法是指逐一计算附近各个光源对照度计算点的照度，然后进行叠加，得其总照度的计算方法。一、逐点计算法的主要特点1）假设灯具的光源为“点光源”。2）逐点计算法利用距离平方反比定律（又称“照度定律”）：

3）逐点计算法可计算任一倾斜面上的照度，但只计算光源的直射照度（不含反射光通引起的照度），因此适于带反射罩的灯具照明。二、任意倾斜面上照度的计算任意倾斜面上的照度E按下式计算：

E——照度计算点的水平照度；

δ——倾斜面（背光面）与水平面的夹角；

h——光源至水平面的垂直距离；

p——光源在水平面上的投影至倾斜面与水平面交线的垂直距离。三、垂直面上照度的计算垂直面上的照度E┴可按下式计算：式中E——照度计算点的水平照度。四、逐点计算法的计算步骤1）根据所确定的照明方案，选择几个有检验意义的照度计算点。2）根据每盏灯至计算点的水平距离d和垂直距离h，从有关灯具的空间等照度曲线上查得各灯具的假想光源（其中Φ=1000lm）在计算点的水平面上产生的假想照度Eima；或者根据每盏灯对计算点的d／h比值和灯具对计算点的水平面位置角β，从灯具的平面相对照度曲线上查得各灯具的假想光源（其中Φ=1000lm）在计算点的水平面上产生的假想照度Eima。逐点计算法的计算步骤3）计算各灯具的实际光源（其光通量为ΦN）在计算点的水平面上产生的照度：①利用灯具的空间等照度曲线计算时，按下式计算：②利用灯具的平面相对等照度曲线计算时，由于该曲线是根据h＝lm来绘制的，因此按下式计算：

逐点计算法的计算步骤4）求计算点水平面上由所有光源直射产生的总的水平照度：Ei——各灯对计算点产生的水平照度E。逐点计算法的计算步骤5）按下式分别计算各灯对计算点产生的倾斜面照度或垂直面照度。逐点计算法的计算步骤6）求计算点总的倾斜面照度或垂直面照度：

或逐点计算法的计算步骤【例6—3】某高压配电室拟装设YG2一2型控照式荧光灯（双管YZ一40），如图所示。试检验图示高压开关柜下端A、B两点的水平照度是否符合规定的照度E＝30－50－75lx的要求，并计算其垂直照度值。6.6适于设计师使用的粗略估算方法1功率密度法这个方法对于许多类型的建筑空间都是适用的。以一个房间为例，如果想要在这个房间获得所需要的照明水平，采用功率密度法就是用房间面积乘以单位面积上消耗的照明用电功耗由此就可以得出使用荧光灯或白炽灯光源时的用电功率。

如果在照明设计中考虑到如下的原则，那么采用本方法时才会得到比较理想的效果。（1）这个方法仅适合于具有白色天花板、中性色调或浅色调的墙面、窗户数量适当等要求的普通房间。当房间墙面为暗色调或房间的形状比较特殊时，这一方法就不适用了。（2）在房间的照明设计中，尽量采用普通的或常用的照明设备。避免那些别出心裁地使用照明设备的方法。（3）充分了解白炽灯、卤钨灯以及荧光灯等光源在照明效果方面的差别。2简化流明法本方法也只适合于某些类型的照明以及在某些场所的使用。使用方法如下：（1）用光源的初始总光通量除以被照明场所的面积。（2）将前面得到的结果再除以2，就能得到被照明场所的照度近似值。如果想要知道所希望得到的照明水平需要多少光通量的话，把上面的过程倒过来即可：（1）将设计照度乘以2。（2）用获得的结果乘以房间面积，由此可以得到所需要的总光通量。（3）用总光通量除以所用光源的单灯初始光通量，即可获得所需要的灯数量。有一个15㎡的私人办公室，房间中有4台双光源灯具，每个光源的光通量是2850lm。房间的总光通量为：4台灯具×2只光源／灯具×28501m／光源=228001m除以房间面积：

22800lm／15㎡＝1520lm/㎡再除以2

1520／2＝760lx【例如】让我们再用另一种方法试一下同样是在15㎡的办公室，采用某个特定的光源，其光通量是2200lm，希望获得430lx的照度，乘以2为860lx。再乘以被照明的房间面积，就可以得到所需要的总光通量（860×15＝12900lm）。然后，用每个光源的光通量去除总光通量，即可得到所需要的灯具台数（12900lm／2200lm／光源=5.86台），取整后为6台灯。也就是说，需要6台单光源灯具，或者3台双光源灯具，或者2台三光源灯具，或者1台安装了六光源的灯具。3简化逐点计算方法（1）计算出灯具与被照物之间距离的平方值。（2）用计算结果乘以所要求的设计照度值（比如住宅、旅馆、餐厅等处的照度为