照度计算

照度计算照度计算的目的•根据照度标准的要求、灯具的形式和布局、室内环境条件等有关条件，确定灯具的数量和光源的功率•在光源的功率、灯具的形式和布局、室内环境条件等条件确定时，计算工作面的照度是否满足照度标准的要求计算方法利用系数法概率曲线法逐点计算法单位容量法用来计算水平工作面上的平均照度：利用系数法、概算曲线法计算工作面任意点的照度逐点计算法•影响照度的因素很多，无论采用哪一种照明计算方法，都只是近似计算利用系数法•定义：–根据房间的几何形状、灯具数量、和类型确定工作面平均照度的方法；也是按光源的光通流明来计算工作面上的照度，也称流明计算法•利用系数的概念•基本计算公式•确定利用系数的步骤•算例利用系数法——利用系数的概念•利用系数（用U表示）定义–是指照明光源投射到工作面上的光通量与全部光源发出的光通量之比。他可用来表征光源的光通量有效利用的程度。•利用系数的计算公式为•u=Φe/（nΦ）式中，Φe为投射到工作面上的总光通量；Φ为每盏灯发出的光通量；n为灯的个数利用系数法——利用系数的概念•利用系数值的大小与很多因素有关：–灯具的悬挂高度越高、光效越高，则利用系数越高；房间的面积越大，形状越接近正方形，墙壁颜色越浅，则利用系数就越高。利用系数法——利用系数的概念•室形指数是我国有关标准中用来描述照明空间形状的参数。利用系数的概念——空间系数•空间系数–表示房间的空间特征)910()(5lbblhRCRRChRC为室空间高度（指灯具开口平面到工作面的空间高，m)；l为房间长度(m)；b为房间宽度(m)。显然，RCR=5/RI，一般的室内空间，其室形指数约在0.6～5.0之间，对应的室空间系数RCR约在1～10之间利用系数的概念——空间系数•空间系数是美国有关标准中用来描述照明空间尺寸和形状的参数，分别有室空间系数RCR、顶棚空间系数CCR、地面空间系数FCR利用系数的概念——有效空间反射比•定义–用来描述照明有效空间的平面对光通量的反射或折射情况的参数•有效空间反射比与照明有效空间平面的实际面积、总面积和内表面平均反射比等因素有关•有效空间反射比一般有顶棚有效反射比、地板有效反射比、墙面有效反射比三个基本参数，有相应的计算公式•一般顶棚、墙面开口和地板上放置的家具等会影响有效空间反射比，在实际工程应用中通常不必详细计算有效反射比，而是采用实际的反射比进行计算利用系数的概念——有效空间反射比•计算公式00cssAAAAA0：顶棚(地板)平面面积As：顶棚(地板)空间内所有表面的总面积顶棚(地板)各表面的平均反射比工作房间表面的反射比(表4-13)利用系数的概念——维护系数•维护系数–照明装置在使用一定周期后，在规定的表面上的平均照度与该装置在相同条件下新装在同一表面上的平均照度之比(表4-12)•由于灯具在使用期间，光源本身的光效要逐渐降低、灯具也要陈旧脏污、被照场所的墙壁和顶棚也有污损的可能，从而使工作面上的光通量有所减少，因此在计算工作面上的实际平均照度时，应计入一个小于1的灯具减光系数K利用系数法——基本计算公式savavsNUKEAEANUKEav:工作面的平均照度(lx)：每个灯具中光源的总光通量(lm)N：灯具个数U：利用系数A：工作面面积(m2)K：维护系数(见表4-12)s利用系数法——利用系数的确定•①根据灯具的布置，确定室空间高度•②计算室空间比RCR、CCR、FCR(式4-2~4-4)•③确定顶棚空间的有效反射比(4-5~4-6)•④确定墙面平均反射比(4-6)•⑤确定地板空间有效反射比(4-6)•⑥确定利用系数u（由RCR值和反射系数查手册表4-15）•⑦根据有关手册或表查出布置灯具的光通量Φ•⑧根据有关手册或表查出减光系数K•⑨计算平均照度和实际平均照度利用系数法——算例分析•例4-1内插法：又称插值法。根据未知函数f(x)在某区间内若干点的函数值，作出在该若干点的函数值与f(x)值相等的特定函数来近似原函数f(x)，进而可用此特定函数算出该区间内其他各点的原函数f(x)的近似值，这种方法，称为内插法。•例•有一机械加工车间长为32m，宽为20m，高为5m，柱间距4m。工作面的高度为0.8m。若采用GC1-A-1型工厂配照灯（电光源型号为PZ220–150）作车间的一般照明。车间的顶棚有效反射比ρc为50%，墙壁的有效反射比ρw为30%。试确定灯具的布置方案，并计算工作面上的平均照度和实际平均照度。设该车间的照度标准为75lx。解1.确定布置方案查表可知，150~200W的白炽灯最低距地悬挂高度为3m，故可设灯具的悬挂高度为0.5m，则室空间高度为:hRC=5-0.8-0.5=3.7m又查表可知，该种灯具的最大距高比为1.25，即l/hRC=1.25，则灯具间的合理距离为:l≤1.25hRC=1.25×3.7=4.625初步确定灯具布置方案如图10–15所示•该布置方案的实际灯距为•满足要求。•此时灯具个数为：n=5×8=40（个）•2.用利用系数法计算照度•①计算室空间比RCR：•②确定利用系数•查表10–4可知：ρc=50%，ρw=30%，RCR=1时u=0.79；ρc=50%，ρw=30%，RCR=2时u=0.66。运用插入法可知ρc=50%，ρw=30%，RCR=1.5时u=0.72•③确定布置灯具的光通量•查表10–7可知，普通照明用的白炽灯200W其光通量Φ=2920lmmml625.44445.12032)2032(7.35)(5lbblhRCRRC•④确定减光系数•查表10–6可知，机械加工车间的K=0.7•⑤计算平均照度•⑥计算实际平均照度•计算结果满足照度要求。lxAunE4.131203229204072.0'avlxAuKnEav98.9120322920407.072.0照度计算——单位容量法–依据是利用系数法，只是进一步被简化了–将不同类型的灯具，不同的室空间条件列出“单位面积光通量”或“单位面积安装电功率”的表格，供设计人员根据不同的设计对象和条件使用。–计算方法简单，但不精确，适用于生产及生活用房平均照度设计方案或初步设计的近似计算。单位容量法计算过程简单，在实际工程中广泛用于•计算灯具的数量和光源的功率照度计算——单位容量法•单位容量法又称比功率法。•单位容量法一般是根据照明空间的光源种类、灯具形式、照度标准的经验数据和实际使用效果，得出各种光源和灯具在不同照度标准下的单位被照面积所需的电功率，并将其制成表格,一般称为单位容量计算表，照明计算时根据对应情况查取表用•单位容量计算是在一定条件下编制的,查表时，要考虑照明空间的尺寸和形状，考虑照明有效空间对光的反射情况，考虑照明灯具的效率和维护条件等因素。照度计算——单位容量法•单位容量概念–在单位水平面积上照明光源的安装功率0LnPPAP0：单位容量(W/m^2)PL:：每盏灯的功率(W)照度计算——单位容量法房间所需的总功率计算公式如下：P=WS式中：P——全部灯泡的安装功率，W；W——单位面积安装功率，W/m2；S——被照面积，m2。房间所需的灯具数公式如下:n=P/PL式中：n——房间灯的总盏数；PL——每盏灯的额定功率，W。计算：例4-2照度计算——单位容量法•单位容量计算基本公式：照度计算——单位容量法C1：当房间反射比不是规定值时的修正系数，其取值为C2：当灯具效率不是规定值时的修正系数，其取值为灯具效率60%时，C2=1.22灯具效率50%时，C2=1.47照度计算——单位容量法•C3：当光源不是规定功率时的修正系数(Φ:光通量,lm；功率:W)照度计算——单位容量法•例：某教室宽7m，长9m，房间高度3.6m，拟用40W荧光灯照明，荧光灯安装方式为链吊式，带反射罩，距顶棚0.6m，课桌高度为0.8m，教室反射比为顶棚70%，墙面50%，地面20%，维护系数0.7，求该教室所需荧光灯的安装功率及灯具数照度计算——单位容量法照度计算——单位容量法•题设的条件与单位容量计算表编制条件相同，修正系数为1，于是，教室的照明空间所需的电功率P为P＝P0•AE＝0.0470×63×200=592W•灯具采用两列均匀布置，则荧光灯的数量N为：N＝P／40＝592／40≈15•按对称美观考虑，取N＝16，每列8支荧光灯，实际照度近似为216lx•布局按双列平行布置，如图所示照度计算——单位容量法照度计算——单位容量法•单位容量计算表编制条件•白炽灯的光效为12.5lm/W（220V，100W）•荧光灯的光效为60lm/W（220V，40W）•灯具效率不小于70%，（装有遮光格栅时不小于55%）•计算平均照度为1lx，维护系数为0.7•房间反射比：顶棚70%，墙面50%，地面20%照度计算——概率曲线法照度计算——概率曲线法照度计算——概率曲线法照度计算——概率曲线法照度计算——概率曲线法照度计算——逐点计算法逐点计算法——主要特点逐点计算法——主要要点逐点计算法——主要要点逐点计算法逐点计算法逐点计算法逐点计算法逐点计算法逐点计算法简化的逐点计算法简化的逐点计算法