灯具强度计算
光照强度多少lx是怎么计算的
在网上查了些，你看看对你有用吗？呵呵，如果你有照度计就方便多了，可以直接测量了W＝(H2×l)/0.9 W为所用灯泡瓦数(装有反光罩)；H为灯泡离地面高度；L为光照强度勒克斯(LX)。
光照强度多少lx是怎么计算的？答：1）光照强度＝光通量/单位面积。
至于Lux的换算对很多人来说也是比较抽象。
现推荐一种简单的换算方法。
光是一种辐射能，故各种光源所发出的光能都有一定的强度。
这种光能的强度，就叫作“光强度”。
它一般以烛光为计算单位。
即以点然一种特制的鲸油蜡烛，依它沿水平方向的发光强度作为基数－－1烛光。
现在所用的以电源发光的光源，其光强度的计算单位仍以烛光为标准，称作国际烛光。
在习惯上我们称瓦特。
25瓦特的电灯，其光强度等于25国际烛光。
2）光照强度的换算实际上要用英尺烛光，但是我还没有找到英尺烛光和日光灯之间的关系公式。
英尺烛光是距光源一米处每平方英尺的光照强度，可以说它是这样规定的：就是一个标准烛光（我不知道这样说对不对）在一米处一平方英尺的垂直面积上的光照强度是一英尺烛光。
计算式：1标准烛光＝10.76Lux3）因为光照强度和发光强度的单位换算中有都有“标准烛光”这一关系，为此，我认为完全可以用发光强度来推测光照强度的相关性。
又因为同一标准的烛光，其在相同距离的光照强度应该也是一样的，而且日光灯的瓦数和国际烛光的发光强度是相同的，所以，英尺烛光也可以和日光灯的光照强度相同，也就是说等于日光灯的瓦数。
例如130瓦的日光灯，在一米处的光张强度为30×10.76＝322.8Luxlm是光通量是灯具发光的总量。
CD是强度，就是单位角度的光通量也就是说cd=lm/球角度。
灯具的平均照度课件
技术发展与趋势
LED技术的普及
随着LED技术的不断发展，越来越多的灯具开始采用LED作为光源，LED灯具具有更高的 光效和更长的寿命，使得平均照度得到了显著提升。
智能化控制
随着物联网和智能化技术的不断发展，灯具的智能化控制成为趋势，通过智能化控制，可 以实现对灯具的精准控制和调光，从而提高平均照度。
能耗与节能
灯具的平均照度决定了电能消耗量，过高的照度会导 致能源浪费，而照度过低则可能引发频繁开关灯具或 使用更多灯具来弥补不足，同样造成能源消耗。
光污染
不当的照度设置可能导致光污染问题，如眩光和过度照 明，对人类生活和生态环境造成负面影响。因此，合理 控制灯具照度对于减少光污染至关重要。
06
灯具的平均照度的发 展趋势与未来挑战
采用大功率LED灯珠能够显著降低能耗。
02 03
优化光学设计
通过对灯具的光学系统进行优化设计，提高灯具的光效。例如，采用反 射式、透射式或反射透射组合式的光学系统，将光线集中到需要照明的 区域，减少光的浪费。
智能控制技术
结合传感器和智能控制算法，根据实际需求自动调节灯具的亮度和色温 ，实现按需照明，降低电能消耗。例如，利用人体感应或移动传感器控 制灯具的开关和亮度调节。
对心理的影响
情绪调节
灯具的平均照度可以影响到人的情绪状态。明亮的照 明环境通常会让人感到愉快和兴奋，而昏暗的环境则 可能引发沉静或忧郁的情绪。
工作与学习效率
不同的照度对于工作和学习效率有着显著的影响。在 适宜的照度下，人们能够更高效地完成任务，而照度 不足或过度则可能引发疲劳和注意力不集中。
对环境的影响
道路和广场的平均照度应达到300-400 lux，以确保足够的照明强度和交通安全 ，同时还应考虑市民的出行体验和城市的 夜景效果。
光照强度知识点总结
光照强度知识点总结1. 光照强度的定义光照强度是光线在单位面积上的照射能量，通常用流明/平方米（lm/m²）或勒克斯（lux）来衡量。
光照强度的大小取决于光源的亮度、距离和辐射方向等因素。
2. 光照强度的衡量单位光照强度的衡量单位有流明（lm）和勒克斯（lux）两种。
流明是衡量光源的总发光量的单位，而勒克斯是衡量光线在某一点上的光照强度的单位。
3. 光照强度的计算公式光照强度的计算公式为：光照强度（lux）=光源光通量（lm）/照射面积（m²）。
4. 光照强度的影响因素光照强度的大小受到多种因素的影响，包括光源的亮度、光源与照射点的距离、照射点的面积等。
5. 光照强度的应用领域光照强度在农业、建筑、舞台灯光等领域有着广泛的应用。
在农业中，光照强度对植物的生长和发育起着重要作用；在建筑中，光照强度可以影响建筑的采光和能源利用效率；在舞台灯光中，光照强度可以营造出不同的氛围和效果。
6. 光照强度的测量方法测量光照强度可以使用照度计或光度计等专业仪器，也可以通过光照强度计算软件进行模拟计算。
在实际应用中，选择合适的测量方法可以更准确地获取光照强度数据。
7. 光照强度的标准要求在不同的应用领域中，对光照强度的要求也不同。
例如在办公和学习场所，通常需要满足一定的照度要求；在舞台灯光中，需要根据不同的场景和效果进行调整。
8. 光照强度的调节方法可以通过调整光源的位置、亮度和角度等方式来调节光照强度，也可以通过增加或减少灯具的数量、更换光源种类等方式来实现光照强度的调节。
9. 光照强度的影响因素光照强度受光源的亮度、距离和辐射方向等因素的影响。
光源的亮度越高，光照强度越大；光源与照射点的距离越远，光照强度越小；光源的辐射方向不同，光照强度也会有所不同。
10. 光照强度的国际标准国际上有一些关于照明和光照强度的标准，如国际照明委员会（CIE）和国际电工委员会（IEC）等组织发布了一系列与光照强度相关的标准和规范。
路灯灯杆强度计算公式
二、 风压 P=U2/16 =
(N/m2 980 ）
三、 迎风面积 S灯杆= S叉杆= S灯具=
(D+d)*H/2 = 0.6 (m2)
1.67 (m2) 0.228 (m2)
四、 根部所受最大力矩
主杆根部的力矩，可以等效为集中风力作用在主杆重心处对主杆根部的力矩:
1、 重心高度
Hx=
(2d+D)*H/3(D+d)=
W=π*(D4-d4)/32D
=
2、 危险截面应力：
б =M/W=
76069694.48 (Pa)
3、 安全系数：
K= [б]/б =
3.09 >1.5
故强度是安全的。
(m 0.000143886 3)
六、 挠度计算 1、 惯性矩：
De= (D+d)/2=
167 mm
I=
π(De4-de4)/64
=
2、 风力影响
4.47 (m)
M灯杆= M灯具= M叉杆=
P1*S灯杆*Hx=
7317.3
P1*S灯具*Hx=
2629
P1*S叉杆*Hx=
999.01
M总=M灯杆+M灯具+M叉杆= 10945
（N·m） （N·m） （N·m） （N·m）
五、 强度校核 1、 灯杆的危险截面处于根部，根部的抗弯截面系数：
灯杆强度校核
一、 已知条件
1、 材 设计最大风速度:
U=
40 m/S
2、 料：
Q235
许用
应Байду номын сангаас
3、 力：
[σ] =
235 MPa
弹性
模 4、 量：
每平方米需要多少w照度
每平方米需要多少w 照度，照度公式计算公式：是以单位容量法来计算的，n=Pn/Pn,la 其中n表示所需灯的数量（支），Pn表示达到某一照度值时全部灯的标称功率之和（W），Pn,la表示达到100 Lx照度是全部灯的标称功率（W）。
单位容量法计算的基础是：为达到平均照度100 Lx时，室内地面面积每平方米需要用白炽灯约22w或荧光灯5.5w. 对于白炽灯的计算：Pn,100=22w/m2*A（E=100 Lx,nB=0.3,n=15Lm/w）对于荧光灯的计算：Pn,100=5.5w/m2*A（E=100 Lx,nB=0.3,n=15 Lm/w）A表示地面面积（m2）即：比如10m2地面，选用照度为100 lx时考虑安装40w的荧光灯，要安装多少支？Pn,100=5.5w/m2*1m2=55w n=55w/40w=1.375≈2支如果你取室内的照度为300 lx,那么所需的灯数为Pn,300=(E/100 lx)*Pn,100=(300/100）*55=165w n=165/40=4.125≈5支你按照这样的算法不就可以得出每平方米需要多少w 了吗？工厂照度要求为250-300 Lx“宴会场所”照度要求为300-700 Lx，“餐厅” 照度要求为150-300 Lx“餐厅”，照度要求为200 Lx，高5米，45瓦的节能灯，1000平方米要80个。
2600平方米，大概要210个吧。
2.家里面积平方适合用多少瓦的节能灯（灯泡）一般的标准是：15—18平方米照明用灯光在60—80瓦；30—40平方米在100—150瓦；40—50平方米在220—280瓦；60—70平方米在300—350瓦；75—80平方米在400~450瓦。
通常卫生间的照明每平方米2瓦就可以了；餐厅和厨房每平方米4瓦足够了，而书房和客厅要大些，每平方米需8瓦；在写字台和床头柜上的台灯可用15至60瓦的灯泡，最好不要超过60瓦。
您的房间是卧室，如需要读书写字的话。
灯杆强度设计程序
A、已知条件1、风速U=36.9m/s约12级台风2、灯杆材质Q2353、屈服强度[σ]=235Mpa4、弹性模量E=210Gpa5、灯杆尺寸H=22000mm d=400mm D=600mm δ=15mm 6、组件倾斜角度0°B、风压P=U 2/1.6=851.01N/m 2C、迎风面积S 塔杆==11.00m 2S 挑臂=60×1200×0=0.00m 2S 灯具=100×600×0=0.00m 2S 组件=1580×810×6=7.68m 2×sin 0S 风叶=300×600×=0.00m 2D、扭矩核算1、重心高度Hx==10.27m M 塔杆==96106.97N·mM 挑臂==0.00N·m M 灯具==0.00N·m M 组件==0.00N·m M 风叶==0.00N·m =96106.97N·mW==0.00m 3[M]==923911.91N·m综上所述=9.61E、挠度核算De==500.00mm2、截面惯性矩I==672312759.38mm 4因此灯杆强度是太阳能路灯强度校验π×De 4×[1-(De 内径/De）4]/64W*[σ][M]/M 总＞11、圆锥杆，相当于直杆，近似计算（d+D）/2P×S 组件×H P×S 风叶×HM 总=M 塔杆+M 挑臂+M 灯具+M 组件+M 风叶3、灯杆根部的截面抵抗距π×（D 外径4-D 内径4）/32D4、灯杆根部实际理论扭矩允许值P×S 灯具×H （d+D）*H/2（2d+D）*H/3（d+D）2、风压对路灯各部位的扭矩P×S 塔杆×Hx P×S 挑臂×H3、重心处载荷Q==9361.07Nfmax==23.92mm[fmax]==550.00mm6、综上所述=23.00还有地基强度和地脚螺栓强度计算，我也上传了[fmax]/fmax＞1因此灯杆挠度是结论：考虑风速的不均匀系数，空气动力系数，以及风向与灯杆、灯具的夹角等，实际危险截面力及灯顶的挠度均比以上计算的结果低，故此灯杆设计是安全可靠的。
灯具配光计算
灯具配光计算夏清明所谓灯具配光，指的是灯具发光强度的空间分布，通常用若干个具有代表性的平面上，光强值随角度的变化曲线（可在极坐标系或者直角坐标系中给出）来表达，称为配光曲线。
灯具的空间光强分布由分布光度计测量得到，原始数据以光强数据表的形式给出。
本文以下所有的计算都是以光强数据表为基础而展开的。
第一部分 基本计算1.基本概念、公式光强：光源在给定方向上单位立体角内所传输的光通量。
1.1.1照度：单位面积上所接收得到的光通量。
1.1.2亮度：光源在某一方向上,单位投影面积上和单位立体角内所发出的光通量。
1.1.3 由光强、照度、亮度的定义式，可推导出两个非常重要的公式：1.1.41.1.5这两个公式在灯具配光计算中经常要用到。
公式中各参量的意义参见图1.1。
图1.12.光通量的计算设想一个闭合球面，灯具位于球心，球的半径等于分布光度计的测试距离。
将这闭合球面细分成很多环带。
图1.2如图1.2所示，介于垂直角度γ1 和γ2之间的第n个环带所对应的光通量等于1.2.1称为环带系数，简称ZF。
介于水平角度C1，C2，垂直角度γ1，γ2之间的区域，其所对应的环带系数为1.2.2总光通量等于n为环带数。
1.2.3 例如，我们每隔10⁰分割一个环带，总共应该分割出18个环带，总光通量等于1.2.4I1，I2，…I18分别为对应环带上的平均光强。
),…)如果只计算垂直角度0⁰到90⁰区间的光通量，即为灯具的下射光通量，总光通量减去下射光通量，即为灯具的上射光通量。
到底将整个球面分割成多少个环带，取决于灯具的配光。
如果光强随角度变化剧烈，环带数应该多一些，比如每隔2⁰划分一个环带。
其他情况角度间隔可以适当大一些，5⁰或者10⁰就可以了。
事实上，光通量的计算思路就是把整个球面分割成若干区域（划分的细密程度取决于你想要达到的精度），落到每一小块上的光通量等于这一小块上的平均光强乘以相应的环带系数，所有区域上的光通量累加求和，得到灯具总光通量。
发光强度、光通量、照度、亮度
发光强度I：坎德拉，简称“坎”，cd光亮度L：坎德拉/平方米，cd/㎡光通量Φ：流明，lm光照度E：勒克斯，lux光亮度和光照度之间的关系为：L=R×E（式中L为光亮度，R为反射系数，E为光照度）勒克斯：照度的国际单位，又称米烛光。
1流明的光通量均匀分布在1平方米面积上的照度，就是一勒克斯。
可以标作勒[克斯]，简称勒。
英为lux，简作lx 。
勒克斯是引出单位，由流明(lm)引出。
流明则由标准单位坎德拉(cd)引出。
勒克斯是照度单位，照度是反映光照强度的一种单位，其物理意义是照射到单位面积上的光通量，照度的单位是每平方米的流明（Lm）数，也叫做勒克斯（Lux），即：确1Lux=1Lm/m2关系：1lux=1lm/m2=1cd×sr/m2米烛光是表示光照强度大小的单位名称。
它是以一个国际烛光的点光源为中心，以一米为半径所做的球面上的照度，是光照强度的测量单位。
即一支点燃的蜡烛，在距被照射物体一米远的距离上投射在该物体上的光的亮度为一米烛光，或叫勒克斯。
流明，光通量的单位。
发光强度为1坎德拉(cd)的点光源，在单位立体角（1球面度）内发出的光通量为“1流明”，英文缩写lm常见发光的大致效率（流明/瓦）：白炽灯：15 白色LED：80-200 日光灯：50 太阳灯：94 钠灯：120 节能灯：60-80 LED：80-130光通量是描述单位时间内光源辐射产生视觉响应强弱的能力，单位是流明，也叫明亮度。
光亮度是表示发光面明亮程度的，指发光表面在指定方向的发光强度与垂直且指定方向的发光面的面积之比，单位是坎德拉/平方米。
对于一个漫散射面，尽管各个方向的光强和光通量不同，但各个方向的亮度都是相等的。
电视机的荧光屏就是近似于这样的漫散射面，所以从各个方向上观看图像，都有相同的亮度感。
空间利用系数：工作面或其他规定的参考面上，直线或经相互反射接受的光通量与照明装置全部灯具发射的额定光通量总之比。
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灯具配光计算
夏清明
所谓灯具配光，指的是灯具发光强度的空间分布，通常用若干个具有代表性的平面上，光强值随角度的变化曲线（可在极坐标系或者直角坐标系中给出）来表达，称为配光曲线。
灯具的空间光强分布由分布光度计测量得到，原始数据以光强数据表的形式给出。
本文以下所有的计算都是以光强数据表为基础而展开的。
第一部分 基本计算
1.基本概念、公式
光强：光源在给定方向上单位立体角内所传输的光通量。
1.1.1
照度：单位面积上所接收得到的光通量。
1.1.2
亮度：光源在某一方向上,单位投影面积上和单位立体角内所发出的光通量。
1.1.3 由光强、照度、亮度的定义式，可推导出两个非常重要的公式：
1.1.4
1.1.5
这两个公式在灯具配光计算中经常要用到。
公式中各参量的意义参见图1.1。
图1.1
2.光通量的计算
设想一个闭合球面，灯具位于球心，球的半径等于分布光度计的测试距离。
将这闭合球面细分成很多环带。
图1.2
如图1.2所示，介于垂直角度γ1 和γ2之间的第n个环带所对应的光通量等于
1.2.1
称为
1.2.2 总光通量等于
1.2.4 I1，I2，…I18分别为对应环带上的平均光强。
),…)
图1.3
以（C，γ）坐标系为例，如图1.3所示，已知光强数据表中四个点（C m，γj），（C m，γj+1），（C m+1，γj），（C m+1，γj+1），现在要求出（C，γ）点的光强值，一次插值公式如下：
1.3.1
我们令
这里有两个常数
1.3.2
1.3.3
并且我们注意到
1.3.4 令
对应于一次插值公式，有
代入式1.3.1，有
1.3.5 同样的，有
1.3.6 最终有
1.3.7 这里
1.3.8
当然也可以反过来，先进行γ角度的插值计算，再进行C角度的插值计算，结果是一样的。
图1.4
再说二次插值，如图1.4所示，要算（C，γ）点的光强值，二次插值公式如下：
1.3.9
同样的，令
这里有三个常数
按照式1.3.9，有
从而
1.3.10
其中
一般情况下，角度间隔在2.5⁰或2.5⁰以下，用一次插值即可。
如果角度间隔更大一些，应该用二次插值计算光强值，以保证足够的精度。
4 坐标系的转换
在描述灯具配光的时候，有三种坐标系会用到，分别是（C，γ）坐标系，（A，α）坐标系和（B，β）坐标系。
其中（C，γ）坐标系和（B，β）坐标系用得比较多，（A，α）坐标系极少用。
在进行灯具配光计算的时候，经常要进行两种坐标系之间的转换。
如图1.5所示，假设我们要将（B，β）转换为（C，γ）
因为
所以
1.4.1 同理
1.4.2 反过来，由（C，γ）变换到（B，β），有
1.4.3
1.4.4 因为（A，α）坐标系很少用到，这里不做深究。
图1.5
5 灯具仰角可调时的计算
在实际应用中，特别是道路照明，灯具安装仰角很多时候是可调的。
如果路灯的配光曲线是在安装仰角为0度的时候测量的，但路灯实际使用的时候，安装仰角不是0度，而是另外一个角度δ，要想知道空间某一点的光强值，查阅原先的光强数据表肯定是不对的，因为安装仰角发生变化了，空间中一点的坐标值也随之发生变化。
所以必须进行坐标变换，换算到新的坐标系，然后查表或插值得到我们想要的光强值。
建立如图1.6所示的直角坐标系，假设路灯仰角相对抬高一个角度δ，那么在新的坐标系中，空间中同一点P的坐标可表示为
1.5.1
图1.6
实例：路灯安装高度10m，路面上一点P（0，10），单位：m。
如果路灯仰角抬高15度，在新坐标系中，点P所对应的（C，γ）角度是多少？
已知
代入式1.5.1，计算得到
查阅光强数据表（或插值计算），即可知道点P对应方向上的光强值。
第二部分 路灯、室内灯和投光灯具体参数的计算 本部分结合路灯、室内灯和投光灯出具的测试报告，具体讲解各种参数、图表是如何计算出来的。
1.路灯
(1)垂直半平面（C平面）上的极坐标曲线（配光曲线）
只需按照光强数据表，绘制每个C平面上光强值随γ角的变化曲线即可。
对路灯而言，一般只给出C0/180，C90/270以及最大光强点所在平面的配光曲线。
(2)圆形等光强曲线
路灯的等光强曲线绘制为圆形等光强曲线：空间中所有光强相等的点连成的曲线。
此时需要用插值的方法找到所有光强相等的点，插值算法为线性插值。
(3)灯具总光通量、路（屋）边上（下）射光通量
光通量的计算方法在本文第一部分已经阐明，这里只简略讲讲路灯路（屋）边上（下）射光通量的计算方法。
我们知道，C0/180平面把空间分成路边和屋边两部分。
路边和屋边的光通量分开计算，计算方法仍旧是累加求和。
但是需要注意的是，此时对于路边和屋边来说，环带系数等于
2.1.1
(4)路面等照度曲线
对于角度（C，γ），其所对应的光强值I，可查阅光强数据表（或者插值）得到。
应用式1.1.4，路面上相对应点的照度值等于
2.1.2
在图1.6所定义的直角坐标系中，这一点对应的路面坐标等于
2.1.3
2.1.4
这里，h等于路灯安装高度。
理论上，我们可以用上述方法得到路面上任意一点的照度值。
路面上照度相等的点连接而成的曲线，称为路面等照度曲线。
(5)利用系数曲线
所谓利用系数，系指落在工作面上的光通量和总光源光通量的比值。
绘制利用系数随距高比的变化曲线，即为利用系数曲线。
如图2.1，落到路面上的光通量是在（B，β）坐标系中计算的，因为B半平面将整个路面划分成很多纵向条带，这给光通量的计算带来极大的便利。
具体的计算过程我们不做详细描述，这里只大概讲一下计算思路。
我们可以这样划分纵向条带，条带宽度等于0.1h（h为路灯安装高度），每个条带再划分为2×18个单元（也就是说β角度间隔5度）。
对于每一个计算单元，环带系数等于
2.1.5
其中
2.1.6
总光通量等于
2.1.7
其中
2.1.8
图2.1
2.室内灯
(1)配光曲线
同路灯。
一般给出C0/180，C90/270两个面上的配光曲线。
(2)等照度曲线
平面等照度曲线同路灯。
空间等照度曲线：一般绘制C0面的，对于一个（C0，γ）角度，其光强值为I，则对应
点的照度计算用式2.1.2即可。
(3)亮度限制曲线
亮度的计算应用式1.1.5即可。
一般给出C0和C90面的亮度曲线。
需要注意的是，如
果室内灯具有发光侧边，在计算投影面积的时候，发光侧边也要计算在内。
(4)灯具概算图表
灯具数量=工作面所需平均照度×工作面面积/(光源光通量×利用系数×维护系数)
(5)最大距高比
根据式2.1.2计算得到工作面与C0面交线上的照度值，假设最大照度值为E m，找到E m/2点，其与灯下点距离为d，则C0面上的最大距高比为2d/h。
h为灯具距离工作面的高度。
同理可以算得C90面上的最大距高比。
(6)CIE室内灯分类
表2.1
上（下）射光通量占灯具总光通量的比值（%） 类型
上半球 下半球
直接型 0～10 100～90
半直接型 10～40 90～60
均匀扩散型 40～60 60～40
半间接型 60～90 40～10
间接型 90～100 10～0
按照第一部分所讲的方法计算灯具总光通量，上射光通量，下射光通量，并依据表2.1确定室内灯具类型。
(7)室内灯具利用系数表（略）
计算过程比较复杂，其复杂性在于不光要考虑灯具的直射光，还要考虑墙壁和天花板的反射光，感兴趣者可参考《IESNA Lighting Handbook》相关章节。
3.投光灯
(1)配光曲线
投光灯的配光曲线在直角坐标系中给出，一般给出V0，H0和最大光强所在垂直半平面上的配光曲线。
(2)光束扩散角和半峰边角
查阅光强数据表，找到最大光强点，再在过最大光强点的水平和垂直平面上找到10%和50%最大光强值的点，分别在垂直和水平平面上计算光束扩散角和半峰边角。
(3)等光强曲线
投光灯一般给出矩形等光强图，插值算法为线性插值。
横坐标为水平（β）角度，纵坐标为垂直（B）角度。
(4)区域光通量
按照灯具测试时采用的角度间隔，算出各角度间隔中的立体角(区域常数)，将区域常数与对应区域中的平均光强相乘，就得到该区域中的光通量，列表填明即可。
区域光通量计算公式如下：
2.3.1。