6 照明计算

hf
CCR
5hc (l w) hc RCR lw hr
FCR
5h f (l w) lw

hf hr
RCR
3．有效空间反射比
顶棚或地板空间各 表面的平均反射比
顶棚或地板平面 面积，㎡
A0 0 AS AS A0
顶棚或地板空间内所有 表面积的总面积，㎡。
某机械加工车间，长36m，宽18m，柱距6m， 屋架下弦高度11m。该车间顶棚的反射比＝ 50％，墙壁的反射比=30％，地板的反射比 ＝20％。整个车间拟采用混合照明，其一般 照明采用混光灯具，平均照度不低于100lx。 试选择其一般照明的混光灯具，并进行合理 布臵。
建筑表面情况 刷白的墙壁、顶棚、窗子装有白色窗帘 刷白的墙壁，但窗子未装窗帘，或挂有深色窗帘；刷白的顶 棚，但房间潮湿；虽未刷白，但墙壁和顶棚干净光亮 有窗子的水泥墙壁、水泥顶棚；木墙壁、木顶棚；糊有浅色 纸的墙壁、顶棚；水泥地面 有大量深色灰尘的墙壁、顶棚；无窗帘遮蔽的玻璃窗；未粉 刷的砖墙；糊有深色纸的墙壁、顶棚；较脏污的水泥地面、油 漆、沥青等地面
一个面或多个面内各部分的实际反射比各不相同时，其 平均反射比的计算公式是
该表面的实际反射比
A A
i i
i
第 i 块表面的面积
表6-2
表面名称 反射比 顶棚 0.6～0.9
房间表面的反射比
墙壁 0.3～0.8 地面 0.1～0.5 作业面 0.2～0.6
表6-3
建筑表面的反射比近似值
反射比（%） 70 50 30
单位功率法
逐点计算法
计算工作面任意点的照度
任何一种计算方法都只能做到基本准确。计算结果的误差范围 在-10％～+10％ 。
一、利用系数法
根据光源的光通量、房间的几何形状、灯具 的百度文库量和类型确定工作面平均照度的计算方法， 又称流明计算法。
它可根据房间的几何形状、照明器的数量和 类型来确定工作面的平均照度； 也可以根据工作面上的平均照度标准值，确 定灯具的数量。
E0 E0 E1 E0 2 2
图6-16 最大允许距高比示意图 I0—灯具投射角为0º时的光强（cd）； Iθ—灯具投射角为θ时的光强（cd）； H—灯具安装高度（m）；S—两灯的间距（m）；
各种灯距最有利的距高比如表6-1所示。
表6-1 灯具最有利的距高比S/H
灯具形式 乳白玻璃圆球灯、散照型 防水、防尘灯、天棚灯 无漫透射罩的配照型灯 搪瓷深照型灯 镜面深照型灯 有反射照的荧光灯 有反射照的荧光灯，带栅格 相对距离S/H 多行布置 2.3～3.2 1.8～2.5 1.6～1.8 1.2～1.4 1.4～1.5 1.2～1.4 单行布置 1.9～2.5 1.8～2.0 1.5～1.8 1.2～1.4 — — 宜采用单行布置的房间高度 1.3H 1.2 H 1.0 H 0.75 H — —
6 室内灯具布置 与照明计算
DIALUX AGI32 RELUX LIGHTSCAPE
白天，建筑塑造光的空间； 夜晚，光限定建筑的空间。 如果说建筑是空间的载体，那光就是它的生命。 没有光，空间就失去了意义。
6.1 室内灯具的布置
光的投射方向
是否合理
灯具布置
确定灯具在 房间内的空 间位置
工作面的照度 照度的均匀性 眩光的限制 阴 影
f

A0 AS AS A0
0.17 72 .32 0.128 (72 .32 0.8 11 .32 2 0.8 0.64 2) 0.17 100 .64 0.17 72 .32
（4）求墙面的有效反射比
w
因为墙面反射比均为0.5，所以取 w =50% （5）确定利用系数 若取RCR=2， w =50%， c =70%，得U=0.61； 若取RCR=3， w =50%， c =70%，得 U=0.53。 用内插法可得当RCR=2.8时：
二、简化的利用系数法——概率曲线法
为了简化计算，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，绘出的被照房间面积与所用灯具数 目的关系曲线，该曲线称为概算曲线。
它适用于一般均匀照明的照度计算。 该曲线假设的条件是：被照水平工作面的平 均照度为100lx，而且给定的维护系数为0.7。
5．应用利用系数法计算平均照度的步骤
（1）计算室空间比RCR（或计算室形指数 RI ）、顶棚空间比CCR、地 板空间比FCR。 （2）计算顶棚空间的有效反射比。
（3）计算墙面平均反射比。 （4）计算地板空间有效反射比。 （5）查灯具维护系数。
（6）确定利用系数。
例6-1 已知某教室长11.3m、宽6.4m、高3.6m，在离顶棚0.5m的高度内安 装YG1-l型40W荧光灯10只，光源的光通量为2400lm，课桌高度为0.8m，室 内空间及各表面的反射比如图所示。试计算课桌面上的平均照度。
线状布灯方式下， 房间内光带最少排数
N 房间宽度 最大允许间距
线光源纵向灯具的个数
图6-2 线状光源布灯法 （a）为光带布灯方式 （b）为间隔布灯方式
房间长度 1 个 N1 光源长度
二、装饰布灯
1．天棚装饰布灯法
图6-3 梅花形布灯
图6-4 渐开型布灯
图6-5 组合布灯
图6-6
线状光源横向布灯
工作面上的光通量通常是直接照射和经过室内表面反射后间接照 射的光通量之和，因此在计算光通量时，要进行直接光通量与间接光 通量的计算，增加了计算的难度。因此在实际设计时，引入利用系数 的概念，使问题简化。
1. 计算平均照度的基本公式 光源光
通量 工作面上的平均 照度，lx
利用系数
E av
ΦNUK A
灯具的维护系数
光源数量
工作面面积
2．室内空间的表示方法
l
——室长，m；
w ——室宽，m；
hc ——顶棚空间高，即
灯具的垂度，m；
hr
室空间比 室形指数 顶棚空间比 地板空间比
5hr (l w) RCR lw
RI lw hr (l w)
——室空间高，即灯具 的计算高度，m； ——地板空间高，即工 作面的高度，m。
0.74 (11 .3 6.4) 0.7 (11.3 6.4 (0.5 11.3) 2 (0.5 6.4) 2) 0.74 90.02 0.74 72.32
（3）求地板空间的有效反射比

f
A A
i i
i

0.35 (0.8 11 .3) 2 0.35 (0.8 6.4) 2 0.1 (11 .3 6.4) 0.17 0.8 11 .3 2 0.8 6.4 2 (11 .3 6.4)
四、满足照度分布均匀的合理性 与局部照明、重点照明、加强照明不同，大部分 建筑物都会按均匀的布灯方式布灯，以满足照度分布 均匀的基本条件，一般在这些场所设计要求照度均匀 度不低于0.7。
照度是否均匀主要还取决于灯具布置间距和灯具本身光分 布特性（配光曲线）两个条件。为了设计方便常常给出灯具 的最大允许距高比值S/H。 当灯下面的照度E0等于相邻灯具中点处的照度E1时，此 两灯的间距S与高度H之比称为最大允许距高比，此时，
照明安装容量 投资费用 维护检修 方便与安全
正确地选择布灯方式应着重考虑以下几方面：
（1）灯具布置必须以满足生产工作、活动方式的需要为 前提，充分考虑被照面照度分布是否均匀，有无挡光阴 影及引起的光的程度； （2）灯具布置的艺术效果与建筑物是否协调，产生的心 理效果及造成的环境气氛是否恰当；
（3）灯具安装是否符合电气技术规范和电气安全的要求， 并且便于安装、检修与维护。
常用的照度计算的方法
利用系数法 概算曲线法 （利用系数法的实用简化） 比功率法 （单位面积安装功率）

计算水平工作面上的平均照度
逐点计算法—— 计算任一倾斜面（包括垂直面）上的照度
灯具的形式和布置方案已确定 照度标准 利用系数法 计算工作面上的平均照度 灯功率及装设总功率
计算方法
一、一般照明方式典型布灯法
1．点光源布灯
灯具与墙的间距取 灯间距离的1/2倍， 如果靠墙区域有工 作桌或设备，灯距 墙也可取l/3～l/4的 灯间距。
图6-1 点光源布灯
2．线状光源布灯
靠墙光带与墙之间的距离一 般取S/2，若靠墙有工作台可 取S/3～S/4，光带端部与墙 的距离不大于500mm。
10
4．利用系数U 利用系数是灯具光强分布、灯具效率、房间形状、室内表 面反射比的函数。
表6-4是YG1-1型40W荧光灯具的利用系数表，该表在使用时允许采用内 插法计算。表上所列的利用系数是地板空间反射比为0.2时的数值，若地 板空间反射比不是0.2时，则应用适当的修正系数进行修正。如表6-5所示。
线状光源横向布灯的特点 是工作面照度分布均匀，并造 成一种热烈气氛，且舒适感良 好。 线状光源纵向布灯的特点 是诱导性好，工作面照度均匀， 舒适感良好。
图6-7
线状光源纵向布灯
图6-8
线状光源格子布灯
线状光源格子布灯的特点 是从各个方向进入室内时有相 同的感觉，适应性好，有排列 整齐感，照度分布均匀，舒适 性好。
在已知灯具至工作面的高度H，并根据表中的 S/H值，就可以确定灯具的间距S。图6-17给出了 点光源灯具的几种布臵和S的计算。
S1
S1
S1 S2
S2
S2
S=S1=S2
图6-17
S=(S1S2)1/2
S=(S1S2)1/2
点光源灯具的几种布置方式及S的计算
6.2 室内照度计算
照度计算的目的
照度计算，就是根据初步拟定的照明方案计 算工作面上的照度，检验是否符合照度标准 的要求；也可以在初步确定灯具类型、功率 和悬挂高度之后，根据工作面上的照度标准 值来计算灯具数目，确定布臵方案。
2. 按概算曲线法确定灯数的思路
1）试选灯具和光源。 2）计算受照房间面积A。 3）根据灯具型式、计算高度及墙壁、顶棚、地 板的反射比和房间面积A，查对应的灯具概算 曲线，得计算灯数N。 4）根据照度标准值E确定灯数n。
0.7 EN n 100 K
【例6—2】用概算曲线法重做例6—1
1. 按概算曲线法计算照度的思路
1）计算受照房间面积A。 2）根据灯具型式、计算高度及墙壁、顶棚、地板 的反射比和房间面积A，查对应的灯具概算曲线， 得计算灯数N。 3）按公式计算水平工作面的平均照度
100 Kn E 0.7 N
K——实际的维护系数（概算曲线依据的维护系数为 0.7）； n——实际灯数。
0.61 0.53 U 0.53 (2.8 2) 0.594 3 2
f 12% ，必须进行修正。
用内插法，可得到当RCR=2.8时，U修=0.955，修正后的利用系数为
U=0.955×0.594=0.57
（6）查灯具维护系数 维护系数K=0.8 （7）求平均照度
NUK 2400 10 0.57 0.8 Eav 151 .33(lx) A 11.3 6.4
0.5 ρ=0.8
ρ=0.5
3.6
ρ=0.35
ρ=0.1
0.8
解：使用利用系数法计算平均照度。
（1）求室内空间比
RCR
5hr (l w) 5 (3.6 0.5 0.8) (11.3 6.4) 2.8 lw 11.3 6.4
（2）求顶棚的有效反射比 c
A A
i i
i

0.5 (0.5 11.3) 2 0.5 (0.5 6.4) 2 0.8 (11.3 6.4) 0.74 (0.5 11.3) 2 (0.5 6.4) 2 (11.3 6.4)
c

A0 AS AS A0
2．室内装修配合布灯法
图6-10 光藻井
图6-9 发光天棚
图6-12 顶极藻井花灯
图6-11 彩色玻璃天棚
图6-13 天花藻井装大型花灯
3．组合天棚式和成套装置式照明
图6-14 组合天棚式照明
图6-15 成套装置式照明
三、灯具的悬挂高度
为了达到良好的照明效果，避免眩光的影响； 保证人们活动的空间、防止碰撞产生；避免发生触 电，保证用电安全，灯具要具有一定的悬挂高度， 对于室内照明而言，通常最低悬挂高度为2.4m。