照明习题解答(1)

第4章照度计算部分习题答案4-7如图4-21所示，某车间装有8只GC39型深照型灯具，内装400W荧光高压汞灯，灯具的计算高度为10m，光源光通量为20000lm，灯具的光强分布如下表，维护系数为0.7。试求A点的水平面照度。表4-9灯具的光强分布()051015202530354045505560657075808590I23423223223423221420219218216914110575352416940解：按点光源水平照度计算公式计算：由于Eh1＝Eh2＝Eh7＝Eh8，Eh3＝Eh4＝Eh5＝Eh6，故先计算Eh1和Eh3，然后求和EAh。已知：计算高度h＝10m，车间的维护系数由表4-1查得K＝0.7（1）光源1的水平照度Eh1光源1在水平面的投影点至计算点的距离d1＝9.6m,而光源1至计算点的距离l1由表4-9知：θ＝40°时，I40°＝182cd，θ＝45°时，I45°＝169cd直线内插法求得：θ＝43.8°时，Iθ1＝I43.8°＝172.12cd则（2）光源3的水平照度Eh3光源3在水平面的投影点至计算点的距离d2＝4.3m,而光源3至计算点的距离l2Ad1=9.6m13572468d1=9.6md2=4.3md2=4.3md3=4.3md3=4.3md4=9.6md4=9.6m图4-21车间灯具平面布置m86.136.910222121dhl72.086.1310cos11lh8.431lx65.072.086.1312.172cos21211θ1hlIEm89.103.410222222dhl10m1.35m1.35m2.7m0.2mA1.3m0.6m5.4m1.35m图4-22精密装配车间内灯具平面布置由表4-9知：θ＝20°时，I20°＝232cd，θ＝25°时，I25°＝214cd直线内插法求得：θ＝23.3°时，Iθ2＝I23.3°＝220.12cd则（3）8盏灯在A点产生的实际照度EAh4-8．某精密装配车间长10m，宽5.4m，高3.5m，有吊顶。采用YG701-3型嵌入式荧光灯具，布置成两条光带，如图4-22所示。试计算高度为0.8m的水平面上A点的直射照度。YG701-3型荧光灯具发光强度值如表4-2和4-3所示。解：按方位系数法计算A点的水平照度EAh由题意知：精密装配车间采用了非连续布置的12盏YG701-3型嵌入式荧光灯具构成两条光带，灯具布置间距s＝0.2m，而计算高度h＝3.5－0.8＝2.7m，光带的一端至计算点A的投影距离d＝1.35m，则垂直角θ918.089.1010cos22lh3.232lx70.1918.089.1012.220cos2222θ2h3lIElx6.13110007.020000)70.165.0(41000)(43h1hAhKEEE755.06.26cos47.2cos4h6.267.235.1arctgarctghd由于s＜1/4cosθ,可将非连续布置灯具组成的光带按连续布置考虑，但在求光强或单位光强时需乘修正系数C。计算时可先计算一条光带在A点产生的水平照度，然后求和。（1）确定灯具光强分布类型将灯具纵向垂直面光强I0,α与I0,0的比值I0,α/I0,0绘制成曲线，与理论纵向平面光强分布曲线（图3-6）进行比较，可近似地认为YG701-3型荧光灯具属于C类灯具。（2）求方位角α和方位系数Fx由图知：光带长L＝10－2×0.6＝8.8m，光带一端至计算点A的距离l则，方位角α查图4-12得水平方位系数：α＝71°时，Fx＝0.66（3）求单位光强I’θ,0由表4-2知：θ＝25°时，I25°＝191cd，θ＝30°时，I30°＝176cd直线内插法求得：θ＝26.6°时，Iθ＝I26.6°＝186.2cd则，单位光强I’θ,0（4）确定维护系数K对于精密装配车间，由表4-1查得K＝0.8（5）一条光带在A点产生的水平照度E’h若采用T8型36W高效荧光灯，按每支灯管的光通量为3350lm计算，则若采用T12型40W荧光灯，按每支灯管的光通量为2200lm计算，则（6）A点的总水平照度EAh采用T8型36W高效荧光灯时：7102.38.8arctgarctglLm02.335.17.22222dhlcd96.1262.0)2.03.1(62.1866)(θθ0,θlIsslNlNlICIlx22366.06.26cos7.2100096.1268.033503cos1000x20,θhFhIKElx44622322hAhEElx5.14666.06.26cos7.2100096.1268.022003cos1000x20,θhFhIKE采用T12型40W荧光灯时：4-9．有一教室长11.3m，宽6.4m，高3.6m，课桌高度为0.75m，灯具离地高度为3.1m，要求桌面平均照度为150lx，室内顶棚、墙面均为大白粉刷，纵向外墙开窗面积占60%，纵向走廊侧开窗面积为10%，端墙不开窗；若采用YG2-1型灯具（附录4-3），请确定所需灯具数量，并画出灯具布置平面图。解：采用利用系数法计算由题意知：顶棚空间高度hcc＝3.6－3.1＝0.5m室空间高度（计算高度）hrc＝h＝3.1－0.75＝2.35m地板空间高度hfc＝0.75m1.求室形指数RCR2.求有效反射比（1）顶棚有效反射比ρcc顶棚、墙面均为大白粉刷，则取其反射比ρ＝0.75AS＝0.5×2×(11.3＋6.4)＋11.3×6.4＝90.02m2A0＝11.3×6.4＝72.32m2取ρcc＝70%（2）地板有效反射比ρfc为了简化计算过程，取地板有效反射比ρfc＝20%3.求墙面平均反射比ρw整个室空间墙壁的面积:A＝2.35×2×(11.3＋6.4)＝83.19m2整个室空间玻璃窗的面积:Ag＝2.35×11.3×60%＋2.35×11.3×10%＝18.59m2墙面平均反射比ρw取ρw＝60%lx2935.14622hAhEE88.24.63.11)4.63.11(35.25)(5rclwwlhRCR69.032.7275.002.9075.002.9032.7275.000ccAAAAss61.019.8359.181.0)59.1819.83(75.0)(gggwAAAA4.确定利用系数U由附录1-3知灯具的利用系数表中没有ρw＝60%，为了保证照明质量，故按ρw＝50%查表：当RCR＝2，ρcc＝70%，ρw＝60%，ρfc＝20%时，U＝0.79当RCR＝3，ρcc＝70%，ρw＝60%，ρfc＝20%时，U＝0.70用直线内插法求得：当RCR＝2.88，ρcc＝70%，ρw＝60%，ρfc＝20%时的利用系数U＝0.785.确定维护系数K由表4-1查得教室的维护系数K＝0.86.求灯具数量N若采用T8型36W高效荧光灯具，按每支灯管的光通量为3350lm计算，则取N＝11盏，实际布灯时，考虑到灯具布置的对称性，选用12盏YG2-1型灯具作为教室的一般照明，选择2盏不对称配光的灯具作为黑板照明，其灯具布置平面图略。4-11．某大进深办公室，长20m、宽10m、高2.75m，顶棚反射比0.7、墙面反射比0.65、地面反射比0.275，窗总宽19m、高1.7m，采用嵌入顶棚式YG701-3型3管荧光灯具照明，每只灯管额定光通量是2200lm，照度应满足国际标准的要求，试用单位容量法求所需的灯数。解：用单位容量法计算办公室面积：A＝20×10＝200m2计算高度：h＝2.75－0.75＝2m设计照度：Eav＝300lx选用的YG701-3嵌入式荧光灯具符合CIE规定的直接型灯具，且s≤0.9h（1）求室空间系数RCR（2）求单位电功率P0由表4-5知：RCR＝1.67时，P0＝0.0424W/m2.lxRCR＝1.43时，P0＝0.0410W/m2.lx利用直线内插法求：RCR＝1.5时，P0＝0.042W/m2.lx盏38.108.078.033504.63.11300avUKAEN5.11020)1020(25)(5lwwlhRCR30m15m20mC2kwD3kwE2kwBA~220V（3）求达到设计照度时的总安装电功率PP＝P0AEav＝0.042×200×300＝2520W（4）求灯具数量N若电光源选用T8型32W高效荧光灯，电子镇流器（忽略镇流器自身损耗），则灯具数量N考虑到灯具布置，选取YG701-3型荧光灯具28盏。第6章照明电气设计部分习题答案9．试计算图6-21所示单相220V供电的照明网络的电压损失。主干线AB长80m，截面为25mm2；三个分支线BC、BD、BE的截面均为4mm2；照明负荷均为白炽灯，所有线路均为铝芯导线。图6-21习题9附图解：已知：lAB＝80m，lBC＝30m，lBD＝15m，lBE＝20m，sAB＝25mm2，sBC＝sBD＝sBE＝4mm2对于单相220V的供电网络，若采用铝芯导线，则C＝7.45由于照明负荷均为白炽灯，故线路的cos＝1，可采用负荷距法计算电压损失：（1）AB段线路的电压损失ΔuAB%：（2）BC段线路的电压损失ΔuBC%：（3）BD段线路的电压损失ΔuBD%：盏25.263232520PPN%32545.780)232(%ABABCsPlu%2445.7302%BCBCCsPlu%5.1445.7153%BDBDCsPlu（4）BE段线路的电压损失ΔuBE%：（5）线路末端的电压损失应为ΔuAB%与BC、BD和BE段中最大的电压损失ΔuBC%之和：Δu%＝ΔuAB%＋ΔuBC%＝3%＋2%＝5%10．已知一照明线路电压为220/380V，全长90m。现拟采用BLV-500（3×16＋1×10）四根导线明敷，在距线路首端30m处接有20kW的电阻性负荷，在末端接有35kW的电阻性负荷。试计算该线路的电压损失百分值。若负荷接线端允许电压损失为4%，试判断其是否符合要求？若不能满足要求，试按电压损失另选该线路导线的截面。解：由题意画出线路示意图如下：已知：该线路采用的是塑料绝缘铝芯导线，相线截面积为16mm2，线路所接负荷均为电阻性负载，即功率因数cos＝1，由表6-4查得电压损失计算系数C＝44.5，则该段线路末端的电压损失Δu%：由计算结果知，线路的电压损失为5.3%，超过了负荷接线端允许的4%电压损失要求，需重新选择导线截面。按允许的4%的电压损失来选择导线截面s：根据计算结果，由附录3-8选择的导线为：BLV-500（3×25＋1×16）。%3.1445.7202%BEBECsPlu30m90m220/380V20kW35kW%3.5165.4490353020%CsPlu2mm1.2145.4490353020%uCPls11．某照明干线采用三相四线制（220/380V）电源供电，线路长度为120m，采用铝导线，已知线路负荷为12kW，cosφ≈1，电压损失要求不超过2%，试求该段线路的导线截面。解：由表6-4查得电压损失计算系数C＝44.5根据计算结果，由附录3-8选择的导线为：BLV-500（3×25＋1×16）2mm2.1625.4412012%uCPls