照明計(jì)算是照明設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容,照度計(jì)算又是照明功能效果計(jì)算的重要組成部分。照度計(jì)算的目的是根據(jù)所需要的照度值,結(jié)合其它已知條件(如照明器型式及布置、房間各個(gè)面的反射條件及污染情況等)來決定燈泡的容量或燈的數(shù)量。

 

　　 照度計(jì)算方法有利用系數(shù)法和逐點(diǎn)計(jì)算法(包括平方反比法、等照度曲線法、方位系數(shù)法等) 兩大類,利用系數(shù)法用于計(jì)算平均照度與配燈數(shù),逐點(diǎn)計(jì)算法用于計(jì)算某點(diǎn)的直射照度。現(xiàn)將這兩種計(jì)算方法的特點(diǎn)及使用范圍對(duì)比如下:

 

　　利用系數(shù)法利用系數(shù)計(jì)算此法考慮了直射光及反射光兩部分所產(chǎn)生的照度計(jì)算結(jié)果為水平面上的平均照度計(jì)算室內(nèi)水平面上的平均照度,特別適用于反射條件好的房間．查概算曲線一般生產(chǎn)及生活用房的燈數(shù)概略計(jì)算

 

　　 逐點(diǎn)計(jì)算法平方反比法此法只考慮直射光產(chǎn)生的照度,可以計(jì)算任意面上某一點(diǎn)的直射照度采用直射照明器的場所,可直接求出水平面照度等照度曲線法方位系數(shù)法，使用線光源的場所,求算任意面上一點(diǎn)的照度

 

　　 以上這兩種計(jì)算方法,各文章都介紹的較多了,這里不再復(fù)述。從實(shí)際使用效果來看,以上兩種方法都存在計(jì)算繁瑣，建筑專業(yè)條件眾多，適用范圍較小等不足之處，主要體現(xiàn)在：

 

利用系數(shù)法：

1.對(duì)眾多不同光照特性的控照器，僅僅靠頂棚空間比CCR中的hcc簡單劃分成兩種形式是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。

 

2．現(xiàn)有頂棚有效光反射比ρcc曲線不能滿足當(dāng)代建筑豐富多彩的室內(nèi)裝飾材料，而且維護(hù)系數(shù)的分類較粗糙。

 

3.它假設(shè)了工作面上所有計(jì)算點(diǎn)的照度均相同，無法滿足一些特殊場合照度的計(jì)算。

 

逐點(diǎn)計(jì)算法：

　　 其計(jì)算結(jié)果僅為最小照度值，僅適用于大面積、高凈空、維護(hù)結(jié)構(gòu)反射比較低的室內(nèi)空間。

 

　　 在缺乏專門照明設(shè)計(jì)軟件的條件下，以上方法很難做到高精確度。隨著照明技術(shù)的發(fā)展、電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用和建筑裝飾的深入,照度計(jì)算已被人們廣泛關(guān)注并為科學(xué)工作者所研究。從研究動(dòng)向來看,照明計(jì)算主要向兩個(gè)方面發(fā)展,其一是力求簡單迅速,經(jīng)常是將計(jì)算好的在各種可能條件下的結(jié)果編制成圖表、曲線供設(shè)計(jì)人員查用,其二是力求準(zhǔn)確。由于各種參數(shù)的不精確,計(jì)算結(jié)果有 20%至-10%的誤差是允許的。針對(duì)非研究場合及一般施工設(shè)計(jì),真正實(shí)用的方法應(yīng)該是簡便易算且有較高準(zhǔn)確度的,比較而言,現(xiàn)推薦一種單位容量法或稱為簡化版利用系數(shù)法。

 

二、單位容量計(jì)算法的概念及步驟

　　 單位容量法適用于均勻的一般照明計(jì)算,它主要計(jì)算每單位被照面積所需的燈具安裝功率: W=P/S P-全部燈具安裝功率,瓦; S-被照面積,米2

 

或直接計(jì)算燈具數(shù)量N=E*A*φ0*C1*C2/φ,單位容量W決定于下列各種因素:需求照度E,房間面積A,單位面積每LX光通量φ0,修正系數(shù)C1、C2,照明燈具光通量Φ。

 

我們給出一套速查表格以便使用。表格相關(guān)說明如下:

 

1. 室形指數(shù)RI=W* L/H*(W L) W-房間寬; L-房間長, H-燈具至工作面高度,并據(jù)此室形指數(shù)結(jié)合燈具配光類型查表得出φ0。見附表1。

 

2. 室內(nèi)頂棚、墻面及地面的反射系數(shù)分別為ρC、ρW、ρf,根據(jù)實(shí)際環(huán)境不同可加系數(shù)C1修正。見附表2。

 

3. 各燈具效率不同, 可加系數(shù)C2修正。見附表3。

 

附表1

 

室形指數(shù)  RI  直接型配光燈具 半直接型配光燈具 均勻漫射配光燈具 半間接型配光燈具 間接型配光燈具

S<0.9h S<1.3h             

0.6  5.38  5.00  5.38 5.38  7.78 8.75

0.8  4.38  3.89  4.38  4.24 6.36 7.00

1.0  3.89 3.41  3.68 3.59  5.39  6.09

1.25  3.41  2.98  3.33 3.11  4.83  5.00

1.5  3.11 2.74  3.04 2.86 4.38 4.83

2.0  2.80 2.46 2.69  2.50 4.00  4.38

2.5 2.64 2.30 2.50 2.30 3.59 4.89

3.0  2.55  2.30  2.37 2.19 3.33 3.68

3.5  2.46  2.12  2.30 2.11 3.18 3.33

4.0  2.37  2.06  2.22 2.03 3.04 3.33

4.5  2.35  2.02  2.17  1.99 2.98 3.26

5.0  2.33  1.97 2.12  1.94  2.92  3.18

 

 

附注:S為燈具間距,h為燈具安裝高度

 

 

直接型照明器允許距高比分類

 

分類名稱  距高比s/h

特狹照型 S/h≤0.5

狹照型(深照型,集照型) 0.5<S/h≤0.7

中照型(擴(kuò)散型,余弦型) 0.7<S/h≤1.0

廣照型  1.0<S/h≤1.5

特廣照型 1.5<S/h

 

 

附表2

 

ρC  0.7  0.6  0.4

ρW 0.5 0.4 0.3

ρf 0.2 0.2 0.2

C1  1  1.08 1.27

 

 

附表3

 

燈具效率  0.7  0.6  0.5

C2  1 1.22 1.47

 

 

通過以上表格能進(jìn)行計(jì)算的第一步:查出φ0, C1, C2,第二步代入所需照度E及房間面積A,第三步選擇合適的光源及其光通量。最后得出布燈數(shù)量。

 

三、單位容量計(jì)算法設(shè)計(jì)實(shí)例

 

　　 某廠房的尺寸為:寬X長X高=20mx50mx8m,頂棚反射比ρC=70%,墻面反射比ρW=50%,地板反射比ρf=20%,采用150W金屬鹵化物燈寬光束塊板面照明燈具,光源光通量10809lm,燈具效率72.9%,現(xiàn)要求室內(nèi)陸面平均照度為100lx,試求室內(nèi)布燈數(shù)?

 

　　第一步:求室形指數(shù)RI=W* L/H*(W L),代入W=20m,L=50m,H=8m,得出RI=1.78。照明燈具為寬配光金鹵燈,屬于中照型燈具, 距高比S/h<1.0,查表1得出單位容量光通量最接近數(shù)值φ0=2.8。據(jù)燈具效率及各反射比可知修正系數(shù)C1,C2均為1。

 

　　第二步:要求照度標(biāo)準(zhǔn)E=100 lx,廠房面積A=1000m2。

 

　　第三步:光通量φ為10809lm,代入公式計(jì)算出燈具數(shù)量為N=E*A*φ0*C1*C2/φ=25.9<個(gè)>。

 

　　 利用系數(shù)法首先要計(jì)算室空比、頂空比及地空比,再計(jì)算頂棚、墻面、地板有效反射比,確定利用系數(shù)加上維護(hù)系數(shù)。此法計(jì)算準(zhǔn)確度雖較高,但步驟很繁瑣,除非用計(jì)算機(jī)編程輔助計(jì)算,否則工作量很大。而單位容量法的計(jì)算結(jié)果與采用利用系數(shù)法結(jié)果(25個(gè))相當(dāng)接近,但計(jì)算步驟要簡便許多。在實(shí)際設(shè)計(jì)中常常是燈具并不確定,需要不斷計(jì)算調(diào)整型號(hào)及位置以達(dá)到滿意的效果,此法手工計(jì)算花費(fèi)時(shí)間較短,因此在實(shí)際中有較廣泛的運(yùn)