照度计算基本方法

照度计算基本方法

照明计算有如下的计算方法有1.平均照度的计算（利用系数法、概算曲线法）2.点光源照度的计算3.线光源照度的计算4.面光源照度的计算亮度的计算

室内照明建议采用平均照度的计算（利用系数法），具体计算方法是：

Eav=NφUK/A

式中Eav——工作面上的平均照度，lx；

φ——光源光通量，lm；

N——光源数量；

U——利用系数；

A——工作面面积，m2；

K——灯具的维护系数，

该方法考虑了由光源直接投射到工作面上的光通量和经过室内表面相互反射后再投射到工作面上的光通量。利用系数法适用于灯具均匀布置、墙和天棚反射系数较高、空间无大型设备遮挡的室内一般照明，但也适用于灯具均匀布置的室外照明，该方法计算比较准确。

应用利用系数法计算平均照度的步骤：

第一步填写原始数据；

第二步计算空间比；

第三步求有效顶棚空间反射比；

第四步计算墙面平均反射比；

第五步查灯具维护系数；

第六步由利用系数表查利用系数（厂家样本或查照明设计手册第四章的表）；第七步计算平均照度。

我要说的是：既然新规范规定了照明功率密度值的目标值，又是强条，那么就直接根据照度功率密度值乘以房间面积再除以灯具功率计算，选择推荐灯具就是了，何必要采用利用系数或逐点计算呢。

如果采用利用系数或逐点计算的LPD值不能符合照明功率密度的目标值，到底违反不违反规范呢？

照度计算基本方法

照明计算是照明设计的重要内容,照度计算又是照明功能效果计算的重要组成部分。照度计算的目的是根据所需要的照度值,结合其它已知条件(如照明器型式及布置、房间各个面的反射条件及污染情况等)来决定灯泡的容量或灯的数量。

照度计算方法有利用系数法和逐点计算法(包括平方反比法、等照度曲线法、方位系数法等) 两大类,利用系数法用于计算平均照度与配灯数,逐点计算法用于计算某点的直射照

度。现将这两种计算方法的特点及使用范围对比如下:

利用系数法利用系数计算此法考虑了直射光及反射光两部分所产生的照度计算结果为水平面上的平均照度计算室内水平面上的平均照度,特别适用于反射条件好的房间．查概算曲线一般生产及生活用房的灯数概略计算

逐点计算法平方反比法此法只考虑直射光产生的照度,可以计算任意面上某一点的直射照度采用直射照明器的场所,可直接求出水平面照度等照度曲线法方位系数法，使用线光源的场所,求算任意面上一点的照度

以上这两种计算方法,各文章都介绍的较多了,这里不再复述。从实际使用效果来看,以上两种方法都存在计算繁琐，建筑专业条件众多，适用范围较小等不足之处，主要体现在：利用系数法：

1.对众多不同光照特性的控照器，仅仅靠顶棚空间比CCR中的hcc简单划分成两种形式是远远不够的。

2．现有顶棚有效光反射比ρcc曲线不能满足当代建筑丰富多彩的室内装饰材料，而且维护系数的分类较粗糙。

3.它假设了工作面上所有计算点的照度均相同，无法满足一些特殊场合照度的计算。

逐点计算法：

其计算结果仅为最小照度值，仅适用于大面积、高净空、维护结构反射比较低的室内空间。

在缺乏专门照明设计软件的条件下，以上方法很难做到高精确度。随着照明技术的发展、电子计算机的应用和建筑装饰的深入,照度计算已被人们广泛关注并为科学工作者所研究。从研究动向来看,照明计算主要向两个方面发展,其一是力求简单迅速,经常是将计算好的在各种可能条件下的结果编制成图表、曲线供设计人员查用,其二是力求准确。由于各种参数的不精确,计算结果有20%至-10%的误差是允许的。针对非研究场合及一般施工设计,真正实用的方法应该是简便易算且有较高准确度的,比较而言,现推荐一种单位容量法或称为简化版利用系数法。

二、单位容量计算法的概念及步骤

单位容量法适用于均匀的一般照明计算,它主要计算每单位被照面积所需的灯具安装功率: W=P/S P-全部灯具安装功率,瓦; S-被照面积,米2

或直接计算灯具数量N=E*A*φ0*C1*C2/φ,单位容量W决定于下列各种因素:需求照度E,房间面积A,单位面积每LX光通量φ0,修正系数C1、C2,照明灯具光通量Φ。

我们给出一套速查表格以便使用。表格相关说明如下:

1. 室形指数RI=W* L/H*(W L) W-房间宽; L-房间长, H-灯具至工作面高度,并据此室形指数结合灯具配光类型查表得出φ0。见附表1。

2. 室内顶棚、墙面及地面的反射系数分别为ρC、ρW、ρf,根据实际环境不同可加系数C1修正。见附表2。

3. 各灯具效率不同, 可加系数C2修正。见附表3。

附表1

室形指数 RI 直接型配光灯具半直接型配光灯具均匀漫射配光灯具半间接型配光灯具间接型配光灯具

S<0.9h S<1.3h

0.6 5.38 5.00 5.38 5.38 7.78 8.75

0.8 4.38 3.89 4.38 4.24 6.36 7.00

1.0 3.89 3.41 3.68 3.59 5.39 6.09

1.25 3.41

2.98

3.33 3.11

4.83

5.00

1.5 3.11

2.74

3.04 2.86

4.38 4.83

2.0 2.80 2.46 2.69 2.50 4.00 4.38

2.5 2.64 2.30 2.50 2.30

3.59

4.89

3.0 2.55 2.30 2.37 2.19 3.33 3.68

3.5 2.46 2.12 2.30 2.11 3.18 3.33

4.0 2.37 2.06 2.22 2.03 3.04 3.33

4.5 2.35 2.02 2.17 1.99 2.98 3.26

5.0 2.33 1.97 2.12 1.94 2.92 3.18

附注:S为灯具间距,h为灯具安装高度

直接型照明器允许距高比分类

分类名称距高比s/h

特狭照型S/h≤0.5

狭照型(深照型,集照型) 0.5

中照型(扩散型,余弦型) 0.7

广照型 1.0

特广照型 1.5

附表2

ρC 0.7 0.6 0.4

ρW 0.5 0.4 0.3

ρf 0.2 0.2 0.2

C1 1 1.08 1.27

附表3

灯具效率 0.7 0.6 0.5

C2 1 1.22 1.47

通过以上表格能进行计算的第一步:查出φ0, C1, C2,第二步代入所需照度E及房间面积A,第三步选择合适的光源及其光通量。最后得出布灯数量。

三、单位容量计算法设计实例

某厂房的尺寸为:宽X长X高=20mx50mx8m,顶棚反射比ρC=70%,墙面反射比ρW=50%,地板反射比ρf=20%,采用150W金属卤化物灯宽光束块板面照明灯具,光源光通量10809lm,灯具效率72.9%,现要求室内地面平均照度为100lx,试求室内布灯数?

第一步:求室形指数RI=W* L/H*(W L),代入W=20m,L=50m,H=8m,得出RI=1.78。照明灯具为宽配光金卤灯,属于中照型灯具, 距高比S/h<1.0,查表1得出单位容量光通量最接近数值φ0=2.8。据灯具效率及各反射比可知修正系数C1,C2均为1。

第二步:要求照度标准E=100 lx,厂房面积A=1000m2。

第三步:光通量φ为10809lm,代入公式计算出灯具数量为N=E*A*φ0*C1*C2/φ=25.9<个>。

利用系数法首先要计算室空比、顶空比及地空比,再计算顶棚、墙面、地板有效反射比,确定利用系数加上维护系数。此法计算准确度虽较高,但步骤很繁琐,除非用计算机编程辅助计算,否则工作量很大。而单位容量法的计算结果与采用利用系数法结果(25个)相当接近,但

计算步骤要简便许多。在实际设计中常常是灯具并不确定,需要不断计算调整型号及位置以达到满意的效果,此法手工计算花费时间较短,因此在实际中有较广泛的运用

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工程名称: 一个多功能厅

项目: 一个多功能厅

计算地点: 一个多功能厅

场所类别: 体育馆照明-训练馆-篮球、排球、羽毛球、网球、田径(室内)、体操、艺术体操技巧、武术等运动场所

---------------------------------------- 依据规范----------------------------------------

1 : 《建筑照明设计标准》GB50034-2004

2 : 《体育建筑设计规范》JGJ31-2003

----------------------------------------- 参考书-----------------------------------------

1 : 《照明设计手册》北京照明学会

2 : 《建筑灯具与装饰照明手册》陈小丰

3 : 《现代建筑电气设计技术文集》全国建筑电气情报网

4 : 《建筑照明设计手册》李恭慰

------------------------------------ 规范对场所的要求------------------------------------

水平照度标准值Eha(lx); GB50034-2004 : 300; CIE : 300; 计算取值= 300

参考平面及其高度d(m); GB50034-2004 : 0; 计算取值= 0

维护系数K; GB50034-2004 : 0.70

照度均匀度Ux:GB50034-2004; 水平Uh : ≥0.7

统一眩光值UGR GB50034-2004 : : -

照明功率密度(瓦/平方米) GB50034-2004; 现行值= -; 目标值= -; 取值:现行值

--------------------------------- 规范对光源和灯具的要求---------------------------------

适用光源的相关色温K; GB50034-2004 : :3300~5300

对一般显色指数Ra的要求; GB50034-2004 : ≥65; CIE : : -

灯具的防护等级; GB7001-86 : ≥IP20

功率因数GB50034-2004 COSΨ ≥ 0.9

灯具效率η G B50034-2004; 开敞式≥75%; 磨砂保护罩≥55%; 格珊≥60%

频闪限制GB50034-2004 : 宜防止频闪

噪音限制(dB) GBJ118-88: -

亮度限制GB50034-2004: -

灯具选择:JGJ/T16-92:灯具宜带有格栅

特殊要求GB50034-2004 : -

---------------------------------------- 房间尺寸----------------------------------------

房间尺寸: 形状=矩形

长=36(m) ; 宽=20(m) ; 面积=720.00(平方米) ; 高=12(m) ; 灯具安装高度=12(m)

--------------------------------------- 反射面属性---------------------------------------

一: 顶空间: 总面积=720.00; 有效空间反射比ρc=0.70

其中：

顶板1: 抹灰并用大白粉刷:ρ=0.70 面积= 720.0平方米

二: 室空间: 总面积=1344.00; 平均表面反射比ρw=0.70

其中：

墙面1: 抹灰并用大白粉刷:ρ=0.70 面积= 1344.0平方米

三: 地空间: 总面积=720.00; 有效空间反射比ρf=0.38

其中：

地板1: 白间赭水磨石:ρ=0.38 面积= 720.0平方米

------------------------------------- 选用灯具及数量-------------------------------------

序号灯具型号固有利用系数灯具效率利用系数计算数量用户取值一排灯数量照度分配

1 WYY-DJ43 0.8206 0.7

2 0.5908 14.51 15 1 300.00

其中:灯具计算数量=照度取值*房间面积/(灯具光通量*固有利用系数*灯具效率*维护系数)

--------------------------------- 选用灯具的主要技术参数---------------------------------

型号: WYY-DJ43; 名称: 400W宽配光防眩罩吸顶节能金卤灯

性质: 点光源分类: A2 光通量(lm): 36000 效率: 0.72

使用的光源: ED玻壳金属卤化物灯功率: 400 色温(K): 4000 显色指数: 65

镇流器: 金卤灯节能型电感镇流器频闪效应: 频闪噪音等级(dB): ≤50

防护等级: IP20 防触电保护分类= I 类

额定电压(V): 220 额定电流(A): 1.97 总功率(W): 434.00 功率因数: 0.90

尺寸: 长(mm): 470 宽(mm): 470 高(mm): 540 重量(kg): 11.00

发光面积(平方米): A1=0.1735 A2=0.0000 A3=0.0000