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照明計算是照明設計的重要內(nèi)容,照度計算又是照明功能效果計算的重要組成部分。照度計算的目的是根據(jù)所需要的照度值,結合其它已知條件(如照明器型式及布置、房間各個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。
照度計算方法有利用系數(shù)法和逐點計算法(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)法用于計算平均照度與配燈數(shù),逐點計算法用于計算某點的直射照度?，F(xiàn)將這兩種計算方法的特點及使用范圍對比如下:
利用系數(shù)法利用系數(shù)計算此法考慮了直射光及反射光兩部分所產(chǎn)生的照度計算結果為水平面上的平均照度計算室內(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)概略計算
逐點計算法平方反比法此法只考慮直射光產(chǎn)生的照度,可以計算任意面上某一點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,求算任意面上一點的照度
以上這兩種計算方法,各文章都介紹的較多了,這里不再復述。從實際使用效果來看,以上兩種方法都存在計算繁瑣，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遠不夠的。
2．現(xiàn)有頂棚有效光反射比ρcc曲線不能滿足當代建筑豐富多彩的室內(nèi)裝飾材料，而且維護系數(shù)的分類較粗糙。
3.它假設了工作面上所有計算點的照度均相同，無法滿足一些特殊場合照度的計算。
逐點計算法：
其計算結果僅為最小照度值，僅適用于大面積、高凈空、維護結構反射比較低的室內(nèi)空間。
在缺乏專門照明設計軟件的條件下，以上方法很難做到高精確度。隨著照明技術的發(fā)展、電子計算機的應用和建筑裝飾的深入,照度計算已被人們廣泛關注并為科學工作者所研究。從研究動向來看,照明計算主要向兩個方面發(fā)展,其一是力求簡單迅速,經(jīng)常是將計算好的在各種可能條件下的結果編制成圖表、曲線供設計人員查用,其二是力求準確。由于各種參數(shù)的不精確,計算結果有 20%至-10%的誤差是允許的。針對非研究場合及一般施工設計,真正實用的方法應該是簡便易算且有較高準確度的,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、單位容量計算法的概念及步驟
單位容量法適用于均勻的一般照明計算,它主要計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
通過以上表格能進行計算的第一步: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、單位容量計算法設計實例
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:要求照度標準E=100 lx,廠房面積A=1000m2。
第三步:光通量φ為10809lm,代入公式計算出燈具數(shù)量為N=E*A*φ0*C1*C2/φ=25.9<個>。
利用系數(shù)法首先要計算室空比、頂空比及地空比,再計算頂棚、墻面、地板有效反射比,確定利用系數(shù)加上維護系數(shù)。此法計算準確度雖較高,但步驟很繁瑣,除非用計算機編程輔助計算,否則工作量很大。而單位容量法的計算結果與采用利用系數(shù)法結果(25個)相當接近,但計算步驟要簡便許多。在實際設計中常常是燈具并不確定,需要不斷計算調(diào)整型號及位置以達到滿意的效果,此法手工計算花費時間較短,因此在實際中有較廣泛的運
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