1、5-4 照度的计算,第五章 照明质量与计算,照度计算是照明计算的主要内容之一，其目的有两点： 一是根据场所的照度标准以及其他相关条件，通过一定的计算方法来确定符合要求的光源容量及灯具的数量。 二是在灯具的形式、数量，光源的容量都确定的情况下计算其所达到的照度值。,5-4 照度的计算,第五章 照明质量与计算,5-4 照度的计算,第五章 照明质量与计算,逐点计算法又叫平方反比法，它可以求出工作面上任何一点的直射照度，图5-22为示意图。 当光源的尺寸和它到被照面的距离相比非常小时，可以忽略光源的大小而认为是“点光源”。点光源到被照面上某个照度计算点的水平照度为：,5-4 照度的计算,第五章 照明质
2、量与计算,当有多个点光源时，逐一计算每个光源对计算点的照度，然后叠加起来即可。 利用公式513，把其加以变化就可以计算任意倾斜面上的照度。 实际的工程计算中为了简化，是利用灯具厂商提供的“空间等照度曲线”和“平面相对等照度曲线”来进行逐点照度计算的。,5-4 照度的计算,第五章 照明质量与计算,1、空间等照度曲线法 在具有旋转轴对称配光特性灯具的场所，可利用“空间等照度图曲线”进行水平照度的计算。只要知道计算高度h和水平距离d就可以从曲线上查得该点的水平照度值。 由于曲线是按光源的光通量为1000lm绘制的，所以查得的数值还要根据实际光通量进行换算。被照计算点的水平照度值E为：,5-4 照度的
3、计算,第五章 照明质量与计算,5-4 照度的计算,第五章 照明质量与计算,5-4 照度的计算,第五章 照明质量与计算,图5-22 逐点照度计算法图示,5-4 照度的计算,第五章 照明质量与计算,图5-23 平圆型吸顶灯的空间等照度曲线,5-4 照度的计算,第五章 照明质量与计算,图5-24 YG2-1的平面相对等照度曲线,5-4 照度的计算,第五章 照明质量与计算,二、利用系数法,5-4 照度的计算,第五章 照明质量与计算,计算公式并不复杂，关键是利用系数。常用灯具在各种条件的利用系数已经计算出来并制成表格，供人使用。接下来看如何选取利用系数。 2、利用系数的选取与多种因素有关，步骤是： （1
4、）确定房间的空间特征系数：房间的空间特征可以用空间系数表征。如图5-25所示，将房间横截面的空间分为三个部分：灯具出口平面到顶棚之间的叫顶棚空间；工作面到灯具出口平面之间的叫室空间；工作面到地面之间的叫地板空间。,5-4 照度的计算,第五章 照明质量与计算,图5-25 房间空间的划分,5-4 照度的计算,第五章 照明质量与计算,（1）确定房间的空间特征系数：,5-4 照度的计算,第五章 照明质量与计算,式中 hrc室空间高度（m）； hcc顶棚空间高度（m）； hfc地板空间高度（m）； L房间的长度（m）； W房间的宽度（m）。,5-4 照度的计算,第五章 照明质量与计算,（2）确定顶棚、地
5、板空间的有效反射比和墙面的平均反射比：射向灯具出口平面上方空间的光线，除一部分吸收之外，剩下的最终还要从灯具出口平面向下射出。那么，可以把灯具开口平面看成一个有效反射比为cc的假想平面。光在这假想平面上的反射效果同在实际顶棚空间的效果等价。同样，地板空间的反射效果也可以用一个假想平面来表示，其有效反射比为fc。,5-4 照度的计算,第五章 照明质量与计算,确定顶棚空间有效反射比cc、 ：,（5-20）,式中： cc 顶棚空间有效反射比 c平顶棚空间各表面的平均反射比； cw顶棚空间反射系数 c 顶棚反射系数 CCR 顶棚空间系数,a、顶棚平均反射比c平 ：,b、顶棚空间有效反射比cc,（5-2
6、0）,式中： fc地板空间有效反射比； f平地板空间各表面的平均反射比； f 地板反射系数 fw地板空间反射系数 FCR 地板空间系数,a、地板平均反射比f平 ：,b、空间有效反射比fc, 确定地板空间有效反射比fc、 ：,5-4 照度的计算,第五章 照明质量与计算,5-4 照度的计算,第五章 照明质量与计算,确定墙面平均反射比w ：,5-4 照度的计算,第五章 照明质量与计算,（3）确定利用系数 ： 在求出RCR、cc、w后，按灯具的利用系数计算表就可查出其利用系数。如系数不是表中的整数，可用插值法算出对应值。即：临近RCR上下值的两组数（RCR1， 1），（RCR2， 2），用插值法球利用
7、系数 表5-31给出YG1-1型灯具的利用系数表。一般情况下，系数表是按fc20求得的，如果实际的fc值不是20，应该加以修正。在精度要求不高的场合也可以不修正。,http:/ http:/ Tunnel Lighthttp:/fangjingdiandiban.laminated- http:/ http:/ http:/ Tunnel Lighthttp:/fangjingdiandiban.laminated- http:/ http:/ http:/ Tunnel Lighthttp:/fangjingdiandiban.laminated- http:/ http:/ 照度的计算,第
8、五章 照明质量与计算,（4）确定修正系数r ： 在求出RCR、cc、w， fc后，按灯具的修正系数计算表就可查出其修正系数。如系数不是表中的整数，可用插值法算出对应值。即：临近RCR上下值的两组数（RCR1， r1），（RCR2， r2），用插值法球利用系数r 表5-31给出YG1-1型灯具的利用系数表。一般情况下，系数表是按fc20求得的，如果实际的fc值不是20，应该加以修正。在精度要求不高的场合也可以不修正。,5-4 照度的计算,第五章 照明质量与计算,（5）确定确定平均照度Eav ：,5-4 照度的计算,第五章 照明质量与计算,表5-31 YG1-1荧光灯具利用系数表,http:/ h
9、ttp:/ Tunnel Lighthttp:/fangjingdiandiban.laminated- http:/ http:/ http:/ Tunnel Lighthttp:/fangjingdiandiban.laminated- http:/ http:/ http:/ Tunnel Lighthttp:/fangjingdiandiban.laminated- http:/ http:/ 照度的计算,第五章 照明质量与计算,例1 有一实验室长9.5m，宽6.6m,高3.6m,在顶棚下方0.5m处均匀安装9盏YG1-1型40W荧光灯（光通量按2400lm），设实验桌高度为0.8m,
10、实验室内各表面的反射比如图6-26，试用利用系数法计算实验桌上的平均照度。,已知：L=9.5米，W=6.6米，H=3.6米，hcc=0.5米，hfc=0.8米 pc=0.8，pw=0.5，pf=0.1，pcw=0.5，pfw=0.3，hrc=2.3,求：Eav=？,第五章 照明质量与计算,5-4 照度的计算,解：（1）求空间系数：,室空间系数,顶棚空间系数,地板空间系数,5-4 照度的计算,第五章 照明质量与计算,（2）求顶棚空间有效反射比cc、 ：,a、顶棚平均反射比c平 ：,或，,5-4 照度的计算,第五章 照明质量与计算,b、顶棚空间有效反射比cc,或，,（3）确定利用系数 ：,根据RC
11、R2，w0.5，cc0.7,查表6-31得10.61 根据RCR3，w0.5，cc0.7,查表6-31得20.53 用插值法可得，RCR2.95时0.656,第五章 照明质量与计算,5-4 照度的计算,在求出RCR=2.95、cc=0.7、w=0.5后，按灯具的利用系数计算表5-31就可查出其利用系数。如系数不是表中的整数，可用插值法算出对应值。即：临近RCR上下值的两组数（RCR1， 1），（RCR2， 2），用插值法球利用系数,5-4 照度的计算,第五章 照明质量与计算,（4）确定修正系数r ：,在求出RCR=2.95、cc=0.8、w=0.5， fc=0.3后，按灯具的修正系数计算表就可
12、查出其修正系数。如系数不是表中的整数，可用插值法算出对应值。即：临近RCR上下值的两组数（RCR1， r1），（RCR2， r2），用插值法球利用系数r,第五章 照明质量与计算,5-4 照度的计算,根据RCR2，w0.5，cc0.7， fc=0.3, 查表6-,32得 r11.079 根据RCR3，w0.5，cc0.7， fc=0.3, 查表6-32得 r21.070 用插值法可得，RCR2.95时r0.656,（4）求实验桌上的平均照度：,注意，上述计算并没有考虑实验室的开窗面积，如计入开窗面积的影响，平均照度将降低。,5-4 照度的计算,第五章 照明质量与计算,5-4 照度的计算,第五章
13、照明质量与计算,图5-25 房间空间的划分,5-4 照度的计算,第五章 照明质量与计算,图5-26 利用系数法举例示意,5-4 照度的计算,第五章 照明质量与计算,三、单位容量法,光源的单位容量是指在单位水平面积上光源的安装电功率，它实际上是光源电功率的面密度。即：,（5-22）,式中 P0单位容量(W/m)； 房间安装光源的总功率(W)； S房间的总面积(m)。,5-4 照度的计算,第五章 照明质量与计算,单位容量法就是利用已经制作好的“单位面积光通量”或“单位面积安装电功率”数据表格进行计算。 根据已知条件在表上查得单位容量，室内照明的总安装容量为：,(5-23),5-4 照度的计算,第五
14、章 照明质量与计算,室内需要的灯具数量为：,（5-24）,式中PL每盏灯具的光源容量（W）； N灯具数量（盏）。,5-4 照度的计算,第五章 照明质量与计算,例2：用单位容量法计算上例，如规定照度为150lx，采用YG2-1型荧光灯需要多少盏？ 解：由已知条件h2.3m，S6.69.562.7m，Eav150lx，查表6-32得P010.2W/m。照明总安装功率为：,盏,用单位容量法求得的灯数要比利用系数法计算出来的灯数多一些。,5-4 照度的计算,第五章 照明质量与计算,表6-32 控照式荧光灯的单位容量,平均照度Eav,5-4 照度的计算,第五章 照明质量与计算,平均照度Eav,续表6-3
15、2 控照式荧光灯的单位容量,5-4 照度的计算,5、例题1： 公共过道装配平圆型吸顶灯，内装100W白炽灯1盏，灯具离地面3M，求P点照度？求解： 因 E=可知EP,第五章 照明质量,P,450,H,N,I K COS3,1000H2,5-4 照度的计算,第五章 照明质量,5-4 照度的计算,6、求灯具数 根据逐点照度法，计算点的照度应为各个灯对该点所产生的照度的总和。 实际环境设计,第五章 照明质量,确定光源及位置,推荐照度,计算照度,修正,比较,http:/ http:/ Tunnel Lighthttp:/fangjingdiandiban.laminated- http:/ http:
16、/ http:/ Tunnel Lighthttp:/fangjingdiandiban.laminated- http:/ http:/ http:/ Tunnel Lighthttp:/fangjingdiandiban.laminated- http:/ http:/ 照度的计算,由推荐照度 光源总光通量 = 灯具总数量,第五章 照明质量,1000H2E,I K COS3, = / 0,5-4 照度的计算,7、例题2： 室内客厅装饰，如图示：配置MQ型简灯，内置13W紧凑型荧光灯；P点推荐照度E为150lx，K=0.8，试求应配置该灯具多少盏？（13W荧光灯光通量为780Lm）求解： 因
17、： =,第五章 照明质量,1000H2E,I K COS3, = / 0,P,H=2m,300,http:/ http:/ Tunnel Lighthttp:/fangjingdiandiban.laminated- http:/ http:/ http:/ Tunnel Lighthttp:/fangjingdiandiban.laminated- http:/ http:/ http:/ Tunnel Lighthttp:/fangjingdiandiban.laminated- http:/ http:/ 照度的计算,第五章 照明质量,http:/ http:/ Tunnel Light
18、http:/fangjingdiandiban.laminated- http:/ http:/ http:/ Tunnel Lighthttp:/fangjingdiandiban.laminated- http:/ http:/ http:/ Tunnel Lighthttp:/fangjingdiandiban.laminated- http:/ http:/ 照度的计算,二、概算曲线法 利用已知条件：灯具类型、计算高度，房间面积、各个接触面反射比及推荐照度。 求均匀布置灯具数量,第五章 照明质量,http:/ http:/ Tunnel Lighthttp:/fangjingdiand
19、iban.laminated- http:/ http:/ http:/ Tunnel Lighthttp:/fangjingdiandiban.laminated- http:/ http:/ http:/ Tunnel Lighthttp:/fangjingdiandiban.laminated- http:/ http:/ 照度的计算,例：教室面积为80mm2，灯具计算高度为2m，设置灯具为40W荧光灯具简易型，反射比为（70 50 30），推荐照度为200Lx，利用概算曲线求出平均配光之灯具数量。 80mm2/2m 高度 /反射比确定曲线 灯具数量（理论值）5.6个 曲线是在100LX
20、照度情况下绘制的，而教室的推荐照度为 200Lx， 所以：实际灯具数 N=E推荐/E0 * N理论 =200/100 *5.6 =12(盏）,第五章 照明质量,5-4 照度的计算,作业： 某公共写字楼（如图示），配置嵌入式格栅荧光灯具3*40w，顶棚离地面高度为2.8m，推荐照度为500Lx，试求均匀配光方案？ （设墙面无工作面） 灯具最大允许距高比为 A：1.12 B B: 1.05,第五章 照明质量,http:/ http:/ Tunnel Lighthttp:/fangjingdiandiban.laminated- http:/ http:/ http:/ Tunnel Lighthttp:/fangjingdiandiban.laminated- http:/ http:/ http:/ Tunnel Lighthttp:/fangjingdiandiban.laminated- http:/ http:/ 照度的计算,第五章 照明质量,
