照明光源、灯具选用及照明设计计算

照明光源的选用

各种光电源指标

《照标》第3.2.3条规定了照明设计时选择光源可依据的条件，即：

1）高度底于（≤4.5M）房间，如办公室、教室、会议室及仪表、电子等生产车间，宜选用细管径（≤26MM）直管型三基色T8和T5荧光灯，不选用粗管径（＞26MM）荧光灯（因其光效低、显色不足）及普通T8荧光灯（因其显色不足）。

2）商店营业厅宜选用紧凑型荧光灯及小功率（35W、70W）金属卤化物灯

3）高度较高（＞4.5M）的工业厂房，应采用金属卤化物灯或高压钠灯，亦可采用大功率细管荧光灯。高压钠灯主要是看显色指数能否达到《照标》要求。

4）为节约能源，室外照明可用金属卤化物灯或高压钠灯，室内公共、工业建筑的公共场所可用环型荧光灯或紧凑型荧光灯，在特殊情况下需采用白帜灯时，只能用100W以下白织灯。此“特殊情况”是指《照标》第3.2.4条规定的5种工作场所。

镇流器的选用

镇流器选择的总原则是安全、可靠、功耗低、能效高。国产36W荧光灯用镇流器性能对比见下表：

《照标》第3.3.5条规定了照明设计时选择镇流器原则，即

1）自镇流荧光灯（如紧凑型荧光灯）应配电子镇流器。

2）T8直管型荧光灯应配用节能型电感镇流器或电子镇流器,不宜配用功耗大的传统电感镇流器。3）T5直管型荧光灯（＞14W）应采用电子镇流器。

4）高压钠灯、金属卤化物灯应配用节能型电感镇流器；功率较小者（≤150W）可配用电子镇流器。

灯具的选择

灯具具有控制光源、保护光源、安全、美化环境等作用。设计时主要从其光学性能、光源种类、安装方式、照明场所的使用条件、经济性等方面综合

考虑确定。

1）《照标》第4.1.3条规定在满足眩光限制和配光要求条件下，应选用效率高的灯具，规定了荧光灯具和高强气体放电灯具的最低效率值，以利于节能。满足眩光

限制是指满足遮光角要求（《照标》第4.1.3条规定了直接型灯具的遮光角）和根据该场所的室形指数来选择配光种类。

表3灯具选择条件

2）《照标》第3.3.3条规定了潮湿、有腐蚀性气体或蒸汽、高温、有尘埃、洁净、爆炸或火灾危险等九种特殊场所选用灯具的要求。

照明标准值

1）《照标》修改了原标准规定的低、中、高的三档照度标准值，只规定一个固定照度值，此照度值是作业面或参考平面（一般指距地面0.75M的水平面）上的维持平均照度值。

2）《照标》第4.1.3条、4.1.4条规定了照度标准值提高或降低一级的条件。为节约电能、视觉安全和功效，无论符合几个条件，照度值都只能提高或降低一级，不能无限制地提高或降低。

3）《照标》第4.1.7条规定了设计照度值与照度标准值比较时允许的偏差范围，即考虑到照明设计时布灯的需要和光源功率、光通量的变化非连续的实际情况，灯具布置后计算出的平均照度值与规范要求的照度标准值比较，可以有+-10%的偏差。当照明场所安装灯具小于10个小时，允许适当超过此偏差。

4）《照标》第5章规定了居住建筑、公共建筑、公共场所的照明标准值，它包括对照度标准值、统一眩光值（UGR）、一般显色指数（RA）的要求。《照标》第5.4.1条所指的“公用场所”是指公共建筑和工业建筑的公用场所。

照明功率密度值

1）照明功率密度（LPD）是评价建筑照明节能的指标，它是房间或场所单位面积上的照明安装功率（包括光源、镇流器或变压器）。要求用较少的照明功率，保证满足标准要求的照度和照明质量，即达到节约能源、保护环境、提高照明质量、实施绿色照明的宗旨。

2）《照标》第6章规定了居住、办公、商业、旅社、医院、学效和工业等七类建筑108种常用房间和场所在达到要求的照度值情况下的最大允许照明功率密度值。除居住建筑外，其他六类建筑的照明功率密度限值属强制性条文。

3）当符合《照标》第4.1.3条和第4.1.4条的规定，照度标准值进行提高或降低时，或当存在符合《照标》第4.1.7条的偏差时，照明功率密度值应按比例提高或减少。

4）在工业建筑照明功率密度值表中规定，当房间或场所的室形指数值≤1时，利用系数有所下降，可按表中的照明功率密度值增加20%。

5）确保LPD满足标准的条件：使用高光效照明光源；推广高效率节能灯具；合理选用节能电气附件；正确选择照度标准值；合理选择照明方式。

照明设计计算

为满足《照标》对照度标准值及照明功率密度值的要求，设计时需要进行计算。现采用平均照度法（或称利用系数法），以某高档办公室为例来说明计算过程。

[例]某高档办公室长12M，宽6M，面积72M2。灯具离地高度2.80M，工作面离地0.75M。房间反射比为：顶棚0.7、墙面0.5、地面0.2。

1）查《照标》表5.2.2、表4.4.1、表6.1.2、表4.1.6，得知高档办公室室要求照度标准值500 1X、RA≥80、相关色温3300--5300，在500 1X时LPD应≤18W/M2，维护系数值0.80。

2）光源选用T8三基色荧光灯36W，RA＞80，色温4000K，光通量3250LM；选用电子镇流器，损耗≤4W；选用双管格栅灯具。

3）计算室形指数RI：

RI=（房间宽度*房间长度）/[灯离工作面高度*（房间宽度+房间长度）]=（6*12）/[（2.80-0.75）*（6+12）]=1.95

由室形指数及房间表面反射比查利用系数表，得利用系数0.59。

4）求所需灯数N套：

N=（标准照度值*房间面积）/[单套灯光通量*利用系数*维护系数]=500*72/2*3250*0.59*0.8=11.7

取整，需要双管格栅荧光灯具12套。

5）计算5001X时的照明功率密度LPD：

LPD=灯具总安装功率/房间面积=11.7*2*（36+4）/72=13（W/M2）＜18（W/M2）满足强制性条文要求。

几点说明

1）《照标》第4.5.1条规定了房间反射比的选取范围，设计时反射比可依据建筑表面材料查反射比表得到。如：抹灰并用大白粉刷0.7-0.8、砖墙或混凝土屋面板喷白0.5-0.6、水泥沙浆抹面0.3、混泥土地面0.2。

2）利用系数是光强分布、灯具效率、房间形状、室内表面反射比等的函数，通常是根据灯具测光数据的假定条件编制灯具利用系数表，由专业生产厂商提供。

3）若先选定上述12套灯具，则可按下式效验设计照度值：

设计照度值=光源总光通量*利用系数*维护系数/房间面积=12*2*3250*0.59*0.8/72=511.3（LX）

计算结果在允许偏差10%内，符合规定。

设计照度值的LPD=12*2*（36+4）/72=13.3（W/M2）

折算为500 1X时的LPD=13.3*500/511.3=13（W/M2）

满足强制性条文要求。

设计中注意的其他问题

在进行平面布置时，应按灯具生产厂家给出的灯具最大允许距高比来布置灯具，以保证照度的均匀性。