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 照明计算的方法很多，本节主要介绍以下几种常用的计算方法。一、逐点照度计算法二、光通利用系数法三、单位容量法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：一、逐点照度计算法（5-13） 式中 Es 照度计算点的水平面照度（lx）；I光源照射方向的光强（cd）；光源的入射角l光源与计算点之间的距离（m）。5-4 照度的计算第五章 照明质量与计算 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 照度的计算第五章 照明质量与计算式中 K维护系数； 每个灯具内的总光通量（lm）； 各灯具对计算点产生的水 平照度的总和（lx）。 图523为平圆型吸顶灯的空间等照度曲线。其他常用灯具的曲线可查阅有关手册。 （5-14） 5-4 照度的计算第五章 照明质量与计算 2、平面相对等照度曲线法 非对称配光特性的灯具可使用“平面相对等照度曲线”进行计算。由于曲线是假设计算高度1m的条件下绘制的，所以计算公式： 式中 K维护系数； 每个灯具内的总光通量（lm）； 各灯具对计算点产生的水 平照度的总和（lx）。 h灯具的计算高度（m）。 (5-15) 图6-24 为简式荧光灯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、利用系数法二、利用系数法 利用系数法是计算工作面上平均照度的常用方法。利用系数是指投射到工作面的光通量（包括灯具的直射光通量和墙面、顶棚、地面等的反射光通量）和灯具发出的总光通量的比值。 1、计算公式 （5-16） 式中 Ev 工作面的平均照度值（lx）； 利用系数；r修正系数 K维护系数； N灯具数量（盏）； 每个灯具内的总光通量（lm）； S工作面的面积（m）。 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 1）确定房间的空间特征系数：）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 室空间系数：（5-17） 顶棚空间系数：（5-18） 地板空间系数： （5-19） （1）确定房间的空间特征系数：）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 2）确定）确定顶棚、地板空棚、地板空间的有效反射比和的有效反射比和墙面的平面的平均反射比：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 a、顶棚平均反射比棚平均反射比c平平 ：b、顶棚空间有效反射比、顶棚空间有效反射比cc （5-20） 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 a、地板平均反射比、地板平均反射比f平平 ：b、空间有效反射比、空间有效反射比fc 确定地板空间有效反射比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 如果某个空间是由i个表面组成，则平均反射比为：（5-21） 式中i第i个表面的反射比； Si第i个表面面积（m）。墙面的平均反射比w如需要可利用式5-21计算。 确定墙面平均反射比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 3）确定利用系数）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。 5-4 照度的计算第五章 照明质量与计算 （4 4）确定修正系数）确定修正系数r 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）确定确定平均照度Eav ：5-4 照度的计算第五章 照明质量与计算表表5-31 YG1-15-31 YG1-1荧光灯具利用系数表光灯具利用系数表有效顶棚反射系数0.700.500.300.100墙反射系数0.70 0.50 0.30 0.100.70 0.50 0.30 0.100.70 0.50 0.30 0.100.70 0.50 0.30 0.100室空间比123456789100.75 0.71 0.67 0.630.68 0.61 0.55 0.500.61 0.53 0.46 0.410.56 0.46 0.39 0.340.51 0.41 0.34 0.290.47 0.37 0.30 0.250.43 0.33 0.26 0.210.40 0.29 0.23 0.180.37 0.27 0.20 0.160.34 0.24 0.17 0.130.67 0.63 0.60 0.570.60 0.54 0.50 0.460.54 0.47 0.42 0.380.49 0.41 0.36 0.310.45 0.37 0.31 0.260.41 0.33 0.27 0.230.38 0.30 0.24 0.200.35 0.27 0.21 0.170.33 0.24 0.19 0.150.30 0.21 0.16 0.120.59 0.56 0.54 0.520.53 0.48 0.45 0.410.47 0.42 0.38 0.340.43 0.37 0.32 0.280.39 0.33 0.28 0.240.36 0.29 0.25 0.210.33 0.26 0.22 0.180.31 0.24 0.19 0.160.29 0.22 0.17 0.140.26 0.19 0.15 0.110.52 0.50 0.48 0.460.46 0.43 0.40 0.370.41 0.37 0.34 0.310.37 0.33 0.29 0.260.34 0.29 0.25 0.220.32 0.26 0.22 0.190.29 0.24 0.20 0.160.27 0.21 0.17 0.140.25 0.19 0.15 0.120.23 0.17 0.13 0.100.430.340.280.230.200.170.140.120.110.095-4 照度的计算第五章 照明质量与计算 例例1 1 有一实验室长，宽6.6m,高3.6m,在顶棚下方处均匀安装9盏YG1-1型40W荧光灯（光通量按2400lm），设实验桌高度为0.8m,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：米，米，米，hcc米，hfc米 pc，pw，pf，pcw，pfw，hrc求：Eav=？第五章 照明质量与计算5-4 照度的计算解：解：（1）求空间系数： 室空间系数室空间系数顶棚空间系数顶棚空间系数地板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求顶棚空间有效反射比cc、 ：a a、顶棚平均反射比棚平均反射比c平平 ：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、顶棚空间有效反射比cc或，（3 3）确定利用系数）确定利用系数 ： 根据RCR2，w，cc0.7,查表6-31得1 根据RCR3，w，cc0.7,查表6-31得2 用插值法可得，RCR时0.656 第五章 照明质量与计算5-4 照度的计算 在求出、cc、w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 4）确定修正系数）确定修正系数r ： 在求出、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 第五章 照明质量与计算5-4 照度的计算 根据RCR2，w，cc， fc=0.3, 查表6-,32得 r1 根据RCR3，w，cc， fc=0.3, 查表6-32得 r2 用插值法可得，RCR时r （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 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 例例2 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？ 解解：由已知条件h，S，Eav150lx，查表6-32得P0。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 表表6-32 控照式荧光灯的单位容量控照式荧光灯的单位容量平均照度Eav计算高度hm房间面积Sm2 lx3050751001502002310151525255050150150300300以上3.22.72.42.11.91.85.24.53.93.43.23.07.86.75.85.14.74.510.48.97.76.86.35.915.613.411.610.29.48.9211815.413.612.511.85-4 照度的计算第五章 照明质量与计算 平均照度Eav计算高度hm房间面积Sm2lx30507510015020034101515202030305050120120300300以上4.53.83.22.72.42.11.97.56.25.34.53.93.43.211.39.38.06.85.85.14.91512.410.89.07.76.86.3231915.913.611.610.29.5302521.218.115.413.512.6续表续表6-32 控照式荧光灯的单位容量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P450HNI K COS31000H25-4 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5-4 照度的计算n由推荐照度 光源总光通量n = 灯具总数量第五章 照明质量1000H2EI K COS3 = / 05-4 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，试求应配置该灯具多少盏？（13W荧光灯光通量为780Lm）求解： 因： = 第五章 照明质量1000H2EI K COS3 = / 0PH=2m3005-4 照度的计算第五章 照明质量5-4 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5-4 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）个 曲线是在100LX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，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：第五章 照明质量5-4 照度的计算第五章 照明质量