建筑电气照明之照明计算(超好)

1、室空间比的计算 室空间比是用来表示室内空间的比例关系 室空间比(Room Coefficient Ratio)
lw RCR 5hrc lw
顶棚空间比(Ceiling Coefficient Ratio)
l w hcc CCR 5hcc RCR lw hrc
地板空间比(Floor Coefficient Ratio) hrc-室空间高度 l w h fc FCR 5h fc RCR hcc-顶棚空间高度 lw hrc
① 灯具类型及
光源的种类和容量 ② 计算高度 hrc(灯具开口平面 离工作面的高度) ③ 房间面积 ④ 房间的顶棚
、墙壁、地面的反
射比
图5-2 YG1-1型1×40W荧光灯具的概算曲线
2、换算公式
概算曲线是在假设受照面上的平均照度为 100lx，维护系数为K′的条件下绘制的。 实际需要的平均照度为E、实际采用的维护系 数为K，实际采用的灯具数量n
一、基本计算公式
1、利用系数
U
式中 U —利用系数；
f s
f
—由灯具发出的最后落到工作面上的光通量；单 —每个灯具中光源额定总光通量，单位：lm。
位：lm；
s
利用系数与照明器的光强分布（配光特性）、照明器
的效率、照明器的悬挂高度、房间的大小及形状和室内各
反射面的反射比等因素有关。
2、室内平均照度计算(利用系数法)
平面；
工作平面：
人们坐着工作时的平面 是离地0.75m的水平面； 当人站着工作时，把离地 0.85m的水平面看作工作 面。
图5-1 房间的空间特征
顶棚空间：
灯具开口平面到顶棚
之间的空间；
地面空间：
工作面到地面之间
的空间；
室空间：
灯具开口平面到工
作面之间的空间。
图5-1 房间的空间特征
等效地面面积 等效顶棚面积 室 形 指 数 室空间部分的墙面面积
2lw lw 矩形房间： RI 2(l w)h h (l w) a 正方形房间： RI 2h r RI 圆形房间： h－灯具开口平面距工作面的高 h
度，单位为m
(二 )
室空间比
灯具开口平面：
通过灯具光中心的一个水
hcc 0 顶棚空间比CCR RCR 1.5 0 hrc 2
0.75 地面空间比FCR RCR 1.5 0.563 hrc 2 h fc
(2) 确定ρcc、ρwa、U
顶棚空间有效反射比 ρcc＝ρc=0.7 窗户面积 Ag=wghg=19×1.7=32.3m2
室空间的墙面积 Aw=2hrc(l+w)=2×2×(20+10)=120m2 两者比值 R=Ag/Aw=32.3/120=0.269
ρ ρfc A s ρ (1 ρ)(1 0.4 FC R) ρ (1 ρ) A0 ρ
ρf－地面实际反射比、ρfw－地面空间内墙面实际反射比
6、确定利用系数的修正值γ
表中利用系数的数值是按ρfc=20%计算的
如果不是表中的整数，用内插法求出γ
表中接近RCR的两个数组(RCR1, γ 1)、
(RCR2, γ 2)
1
2 1
RCR2 RCR1
( RCR RCR1 )
NUK ( U ) S 7、确定室内平均照度Eav Eav lw
【例5-1】
某办公室，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

最基本的照度计算主要有点照度计算和平均照度计算。
平均照度是以整个被照面为对象，按被照面所得到的光
通量除以被照面面积来计算被照面上的照度平均值。
平均照度计算方法，即利用系数法；以及简便计算方法 ，即灯数概算法和单位容量法 平均照度计算方法用于计算平均照度以及所需灯的数量 ，它适用于灯具布置较均匀、墙和顶棚反射比较高、且无大
第五章
5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6
照明计算
平均照度计算 点光源直射照度计算 线光源直射照度计算 面光源直射照度计算 平均亮度计算 不舒适眩光计算
照度是评价照明的最重要的指标。
照度计算目的：

根据照明需要及其他已知条件(照明器型式及布置
、房间各个面的反射条件及污染情况等)，决定照明 器数量及电光源容量，确定照明器布置方案。 在照明器型式、布置及光源的容量已确定情况下， 通过照明计算来定量评价实际场合的照明质量。
墙面平均反射比 ρwa=ρw(1-R)+ρgR
=0.65×(1-0.269)+0.1×0.269=0.502 取ρcc=0.7,ρwa=0.5，RCR=1.5查表得☆ (RCR1, U1)=(1,0.48)、 利用系数 U=0.455 (RCR2,U2)=(2,0.43)
(3) 确定ρfc、γ
地板空间各面平均反射 比
A A
i i i

f (l w) fw[2(l h fc w h fc )]
l w 2(l h fc w h fc )

f 0.4 fw FCR
1 0.4 FCR
As l w 2h fc (l w) 1 0.4 FCR A0 lw
5.1 平均照度计算
平均照度计算法是按照光通量进行照度计算 的。 它是根据房间的几何形状、照明器数量和类 型来确定工作面平均照度的计算法。 一、基本计算公式 灯具发出的光通量中最后落到工作面上的部 分，该值与工作面的面积之比，称为工作面上的 平均照度。
直射部分：从灯具发出的光通量中直接落到工作面上 的部分。 间接部分：从灯具发出的光通量经室内表面反射后最 后落到工作面上的部分。
Eav w l 500 10 20 N 47.2 s K ( U ) 3 2000 0.73 (0.455 1.064)
取5行10列共50个照明器，实际平均照度
N s K ( U ) 50 3 2000 0.73 0.455 1.064 Eav 530 lx wl 10 20
利用系数的修正值 1
2 1
RCR2 RCR1
( RCR RCR1 ) 1.064
(4) 需要照度CIE推荐的大进深普通办公室平均照度值是500750-1000lx，我国普通办公室标准是100-150-200lx。根据题 意，并考虑到我国国情取Eav=500lx。 (5) 照明器数 维护系数取K=0.73
Eav
NUK A
Eav : 工作面平均照度(lx)
N: 灯具数
A:
Ф: K:
工作面积
每个灯具中光源额定总光通量(lm) 维护系数
U:
利用系数
若已知房间特性、照明要求的情况下，计算所 需照明器数
源自文库
Eav A N sUK
3、维护系数
灯具在使用过程中，因光通量的衰减、灯具和房间的污 染引起照度下降。 《建筑照明设计标准》：照明装置在使用一定周期后， 在规定表面上的平均照度或平均亮度与该装置在相同条件下 新装时在同一表面上所得到的平均照度或平均亮度之比。
型设备遮挡的室内一般照明。
逐点计算法，是以被照面上的一点为对象，计算
不同形状、不同位置的光源在该点产生的直射照度
（不考虑反射光通量产生的照度），这种计算方法
称作逐点计算法。
内容包括点光源、线光源和面光源的直射照度
的基本计算公式、实用计算公式及简化计算公式。
适用于房间高大、反射光较少的场所，一般用
于验算工作点的照度和被照面照度分布的均匀度。
地板空间有效反射比 fc
f 0.4 fw FCR
1 0.4 FCR
0.344
0.300
(1 )(1 0.4 FCR)
因为ρfc≠0.2,取ρfc=0.3,ρcc=0.7, ρwa=0.5 RCR=1.5查表得 (RCR1, γ 1)=(1,1.07)、 (RCR2, γ 2)=(2,1.057)
RI RCR 5
hfc-地板空间高度
2、有效空间反射比
顶棚空间：一部分光被吸收，一部分光经多
次反射从灯具开口平面射出。
ρc、 ρcw－ ρcc
地面空间：地面放置家具、机器，光线也会
被吸收、反射。 ρf、 ρfw－ ρfc 墙面： 开窗、开门 ρw－ ρaw
(1) 平均反射比ρ
以Ai、ρ分别表示为第i表面及其反射比，则
ρw －墙面的实际反射比(没有开门窗)
4、确定利用系数U
RCR、ρcc、ρw(a)－查表得出U
如果不是表中的整数，用内插法求出U
表中接近RCR的两个数组(RCR1,U1)、
(RCR2,U2)
U 2 U1 U U1 ( RCR RCR1 ) RCR2 RCR1
5、确定地板空间有效反射比ρfc
ρ －顶棚(或地板)空间各表面的平均反射比
(三) 室内平均照度的确定
1、确定房间的各特征量
计算RI、RCR、CCR、FCR 2、确定顶棚空间有效反射比ρcc
A A
i i
i

c (l w) cw[2(l hcc w hcc )]
l w 2(l hcc w hcc )

c 0.4 cw CCR
1 0.4 CCR
As l w 2hcc (l w) 1 0.4 CCR A0 lw
ρcc ρ ρ (1 ρ) As A0 ρ ρ (1 ρ)(1 0.4 C C R)
ρc－顶棚表面实际反射比、ρcw－顶棚空间内墙面实际反射比
3、确定墙面平均反射比ρwa
wa w ( Aw Ag ) g Ag
Aw
若用窗面积与室空间墙的总面积之比值表示
R Ag Aw
ρwa ρw (1 R) ρgR
Aw－室空间部分包括门窗在内的总面积，单位为m2 Ag－玻璃窗的面积，单位为m2 ρg －玻璃的反射比，近似取0.1
ρ由下面公式求出：
A A A A
i i i i S
i
As-顶棚(或地板)空间内所有表面的总面积，单位为m2
(2) 有效(equivalence)空间反射比ρe
A0 e (1 ) As A0 (1 ) As
A0
As－顶棚(或地板)空间内所有表面的总面积，单位为m2 A0－顶棚(或地板)平面面积，单位为m2
三、概算曲线与单位容量法
(一) 概算曲线
为简化计算，把利用系数法计算的结果制成曲线， 并假设受照面上的平均照度为100lx，求出房间面积与所用 灯具数量的关系曲线，该曲线称为概算曲线。 这种方法使设计人员计算工作量大为减少，但精度
低于通常的利用系数法，常作为照明初步设计时近似计算
用。
1、应用概算曲线应已知以下条件
1、利用系数（Utlization factor） 表示照明光源光通量被利用的程度，等 于经照明器的照射和墙、顶棚等的反射而投 射到工作面上的光通量，与房间内所有光源 发射出的总光通量之比。
对于每个灯具来说，最后落到工作面上
的光通量与光源发出的额定光通量之比称为
光源光通量利用系数(简称利用系数)。
维护系数K
环境污染特征 工作房间或场所 维护系数 灯具擦洗次数/(次/年) 0.8 2 清洁 办公室，阅览室，仪器、仪表装配车间 0.7 2 一般 商店营业厅，影剧院观众厅，机加工车间 0.6 2 污染严重 铸工、锻工车间，厨房 0.7 2 室外 道路和广场
二、利用系数法 (一) 室形指数(Room Index) 用来表示照明房间的几何特征，记作 RI
1.7m，采用嵌入顶棚式YG701-3型3管荧
光灯照明器照明，每支灯管额定光通量是
2000lm，要求满足国际标准的照度，求所
需的灯数。
【解】
(1) 确定室空间比、顶棚空间比、地板空间比 室空间的高度 hrc=2.75-0.75=2m
lw 20 10 室空间比 RCR 5hrc 5 2 1.5 lw 20 10
(6) 验算距高比 行距 w 10 S 2m 5 5 列距
l 20 S 2m 10 10
S 2 1m hrc 2
S 2 1m hrc 2
最大允许距高比查得▓：
1.12 ， 1.05
均大于实际距高比，能满足照度均匀度的要求。