船舶照明照度计算

荧 光灯 较 干燥 清 洁处 所 （ 居 住 舱室 ， 会议室等）
一
白炽 灯 １ ． １
１ － ３
般舱室（ 工作 室 ， 储藏室 ， 餐厅 ） １ ． ５ 有油污 ， 水汽 ， 灰尘 等 处 （ 机， 炉， 厨房等） １ ． ７
１ － ３ １ ． ５
４ ． １ ＿ ３ 利用系数 １ １ 的确定
０ 为光源至被照点的射线与光源垂直高度线的夹角；
Ｉ 。 为０ 角方 向的发 光强 度 ，由灯 具 的配 光 曲线 查
得（ ｃ ｄ ） ；
第３ ３ 卷第 ５期
龙
海， 等： 船舶 照明照度计算
４ ７
Ｅ 为Ｐ ． 点的法 线 照度 （ ｉ ｘ ） ；
满足船舶作业 的需要 。
④ 由表查得天花板反射系数为０ ． ７ ，墙壁反射系数为
０ ． ５ 。
③所需总功率Ｐ ＝Ｐ ＝ Ｗｓ Ｓ ＝ ４ ． ５ ￣ ２ ． ５ ｘ ４ ＝ ４ ５ （ Ｗ） 。
因此 该 轮机 长 卧 室 可 以选 用２ ￣ ２ ０ Ｗ带 灯 罩 荧 光 灯 一
不足功率可 由台灯和床头灯补充。 ⑤因为选用嵌入式灯具 ， 根据表 的配光 曲线查得利用 只， ４ ． ３ 逐点计算法 系 数 ＝ Ｏ ． ４ ０ （ 按 ： ０ ． ８ 查）
４ 照度计算
照度计算 的方法常用有三种 ：
— — — —
值与舱室的几何形状 ， 墙壁与天花板 的反射条件及
灯具 的型式 有 关 。 室 形 系数
利用 系数法 比功率 法
①室形系数 取决 于舱室的几何形状 ， 可由以下公式 计算 ： 面 ａ ｂ
作者 简介 ： 龙 海（ １ ９ ８ ４ 一 ） ， 男， 重庆 云 阳县人 ， 大学本 科 ， 助 理 电气 工 程师， 主要从 事船 舶 海 洋工程 电气 自动化 系统 设计 。
面积。 单位 ： ｌ ｕ ｘ ， ｌ ｘ（ 勒克斯）
１ ． ２ ３ 发 光强 度 （ 光强 ）
光源在某一特定方向上单位立体角 内辐射的光通量 ， 称光源在该方 向上的发光强度。 单位 ： ｃ ｄ（ 坎德拉）
Ｅ 为要求达到的平均照度（ ｉ ｘ ） Ｋ 为照度补偿系数
Ｎ 为灯 具 数量
企 业 技 术 开 发
其中ａ 为舱室长度（ ｍ） ｂ 为舱 室 宽度 （ ｍ）
Ｈ为舱 室 高度 （ ｍ）
２ ０ １ ４ 年２ 月
式中Ｐ 为所需灯具总功率 （ ｗ） Ｗｓ 为单位面积所需功率（ 比功率值 ） （ ｗ． ｍ ） ｓ 为 舱室 面积 （ ｍ ）
②反射系数 ｐ ４ ． ２ ． ２ 比功 率值 墙壁与天花板 的反射系数 Ｐ按船舶设计实用手册（ 电 不 同照度时的单位面积所需灯具的功率值 ， 见表２ 。 气分册 ） 中表６ ． ２ ． ３ ． ２ 选择 ③利用系数 １ １ 已知室形系数 ， 反射系数 Ｐ和灯具 配光 曲线 ， 可以 从预选用灯具提供 的利用系数表 中选取 １ １ 值， 如果灯具没 有提供利用系数时， 可参考船舶设计 实用手册 （ 电气分册 ）
Ｎ＝ ６ ０ ０ ０ ／ １ ７ ６ ０ ＝ ３ ． ４ １ （ 只）
过Ｐ 点 的水平 面 。
也就是说需要４ 只这种荧光灯才能达到所规定 的照度
要 求 ４ ． ２ 比功 率 法
比功率法是根据各舱室的最低照度要求 ， 选择其单位 面积所需的照明灯具功率数值（ 即比功率值 ） ， 再根据舱室 面积计算该舱室所需照明灯具的总功率 ， 然后结合舱室的 具体布置情况确定照 明灯具的型式 和数量及每个灯的功 率的方法 。 比功率法是一种简易估算法 ， 由于船舶舱室的 形状普遍为矩形 ， 层高普遍为２ ～ ３ ｍ， 各种计算参数实际可 供选 择的范 围不大 ， 加上船用灯具的类别不多 ， 因此用 比 功率法计算照明简单实用。 ４ ． ２ ． １ 计算公式
Ｅ＝ｌ ０ ０ｌ ｘ
②由表查得照明补偿 系数Ｋ ＝ Ｉ ． ５ 。
４ ． ２ ． ３ 计算举例
．
③计算室形系数 ：
。
ｍ 加如
Ｉ 。 一 ａ ｂ
—
轮机长卧室面积为２ ． ５ ￣ ４ （ ｍ ） ， 安装带灯罩荧光灯 ， 求 敬姒 该舱室所需要的的灯泡功率和数量。
⑥ 现在 可 以得 到该 餐 厅需 要 的总 光通 量 ：
Ｆ ＝Ｓ Ｅ １ １
＝
根据 电光 源 向各 被 照点 发 射 的光 通量 的直 射 分 量 来
４ × ４ ×１ ０ ０ ￣１ ． ５ ， ０ ． ４ ０
计算被照点的照度。 逐点计算法适用于水平 面 、 垂直面和 倾斜 面上的照度计算 。 此方法计算 的结果 比较准确 ， 故可 计算室内， 外走道 ， 机炉舱 的一般照明 、 局部照明和外部照
４ ． １ 利用 系数 法
１ 光 学知 识
室 形指 数 ， 与墙壁、 天 花板 和 地 面有 关 的反 射 系数 ， 以及 照
度补偿系数等 。根据灯具功率和数量计算 出总光通量 ， 考 求出被 照面 的光通量 ， 再 除以 光是一种电磁辐射 ， 可见光是 电磁辐射 的一部分 ， 电磁 虑上述各种系数的影响后 ， 即可 求 得 被 照 面 的平 均 照 度 。 利 用 系 数法 是 在 辐射包括微波 、 红外 、 可见光 、 紫外辐射 、 ｘ 射线和 射线。 在 被 照 面积 ， 根据预选灯具的利用 这些电磁辐射 中， 只有可见光波段是眼可见 的。 可见光波段 舱室的几何特性已经确定 的前提下 ， 系数来计算所需的光通量的方法。 包 括波 长３ ８ ０ — ７ ８ ０ ｎ ｍ （ １ ｎ ｍ ＝ １ ０ ｍ） 的 电磁 波段 。 １ ． ２ 光 学度 量 的几 个 基本 量 ４ ． １ ． １ 计算公式
＝
６０ ０ ０（ １ ｍ）
但不适用于计算周围反射性能很高场所的照度 。 ⑦ 由船舶设计 实用 手册（ 电气分册 ） 表６ ． １ ． ２ ． ２ 荧光灯 明等 ， 计算公式如下图 １ ， Ｓ 为光源 ， Ｐ 点为所求 照度点 ， Ｍ为 的光 电参数表查得２ ０ ｗ荧光管的光通量为８ ８ ０ ｌ ｍ， 可以得 到此双管荧光灯的光通量应为８ ８ ０ ￣ ２ ＝ １ ７ ６ ０ ｌ ｍ ⑧ 由此 可 以得 到该餐 厅 应装 灯具 ：
低 照度 要 求 。 计 算 步骤 如 下 ：
９—１ ２
１ ５ — ２ ０ ２ ４ ６ ８
２． ２ ４． ５
２ ． ５ ５
７
６． ５
９ ｌ １ ｌ ３ ． ５
９ ． ５ １ ２ １ ４． ５
９． ５
１１ ． ５
① 由中 国船 级社规 范查得储 藏 室最低 照度要 求 为
中图 分 类 号 ： Ｕ６ ６ ２ ． ９
文 献标 识 码 ： Ａ
文章编号： １ ０ ０ ６ — ８ ９ ３ ７ （ ２ ０ １ ４ ） ５ － ０ ０ ４ ５ — ０ ３
船舶照 明是船舶航行 ， 作业 以及船上人员生活的必要
—
—
逐点 法
条件 。 为 了保证船 舶安全行驶 ， 良好 的照 明条件和合 理的 照 明， 照度设计是必不可少的． 照度计算是进行照明设计时 利用 系数法又称流明法 ， 光通量法 ， 这种方法适用于 所作 的计算 ， 目的是根据 既定 的照度要求 ， 求得一个 具体 灯具均匀布置的一般照明及利用周 围围墙 、 天花板作为反 舱室 ， 具体处所或某被 照平 面上需要多少光通量 ， 进而确 射面的场所。 当采用反射式照明灯具时 ， 也采用此法计算。 定 需 配用 多 少个 预先 选 定 的灯 具 。 投射到被照 面上 的光通量与房间内全部灯具总光通量的 比值 ， 叫做利用系数 。 此外 ， 还有与房 间尺寸 、 面积有关 的
中表６ ． ２ ． ３ ． ３ ， 选 取利 用 系数 。
表 ２ 比功 率 值
单 位 面积 所需 功 率／Ｗ． ｍ
所 需
面
５ － ７
丽 画
而
６—１ ０
８ —１ ２
４ ． １ ． ４ 计算举例 已知某船储藏室长４ ｒ ｎ ， 宽４ ｍ， 高２ ＿ ３ Ｉ Ｔ Ｉ ， 天花板 白色 ， 四周墙壁淡蓝色 ，该舱室准备装用２ ２ ０ Ｖ ２ ｘ ２ ０ Ｗ嵌入式双 管荧光蓬顶灯 ， 确定该舱室应装几个预选灯具才能满足最
表 Ｉ照 度 补 偿 系 数 Ｋ 值
３ 照度标准
照度标准是照明计算 的重要依据 ， 照明设计的照度标 准必须满足有关规范和规则的要求 。 由于现在各个船东对 各 自的船 的照度要求不太一致 ，所 以进行照度计算之前 ， 应该参照每型船规格书上面对 电气照明的照度要求。
舱 室 处所
Ｋ
Ｐ＝ Ｗｓ Ｓ
图 １计 算 公 式 图
Ｐ 点 的 照度 为 ：
Ｅ ｎ ＝ ＝ ￣ ２ Ｃ Ｏ Ｓ ｏ ＝ Ｉ ｏ ３ ０ ＝ Ｉ ｏ ｓ ｉ ｎ ０ ＝ Ｉ ｏ ｓ ｉ ｎ ０ ｃ ｏ ｓ ２ ０
式 中Ｌ 为光 源距 被 照点Ｐ 的距 离 （ ｍ） ；
第３ ３卷第 ５期
Ｖ０ ｌ ＿ ３ ３ Ｎｏ． ５
企 业 技 术 开 发
Ｔ Ｅ ＣＨＮＯＬ ＯＧＩ Ｃ ＡＬ ＤＥ ＶＥＬ ＯＰ ＭＥＮＴ ＯＦ Ｅ ＮＴ Ｅ ＲＰ ＲＩ Ｓ Ｅ
２ ０ １ ４年 ２月
Ｆ ｅ ｂ ． ２ ０ １ ４
船舶 照 明照度计 算
龙 海， 练 生才 ， 毛 建强 ， 黄志 刚
Ｈ（ ａ ＋ ｂ ）
．
①由中国船级社规范查得轮机长卧室的照度要求为
１ ０ ０ｌ ｘ 。
１ ．
４ ￣ ４ ’ 一２ —３ ｘ （ ４ — ＋ ４）
．
② 由表查得带灯罩荧光灯在 １ ０ ０ ｌ ｘ 的所需照度下 ， 比
功 率值 为４ ． ５ ｗ， ｍ 。
＝
０ ． ８ ８
（ 海洋 石 油工 程股 份 有 限公 司设 计 公 司 ， 广东 深圳 ５ １ ８ ０ ５ ２ ）
摘 要 ： 文 章主要 介 绍对 船舶 照 明 系统照 度 的计 算 。 我 们在 船舶 照 明 的设 计时 ， 需要 参 考规 范中指 示船 舶 各 个地 方 需要
的照 度 ， 并根据 照度 来确 定灯 具 的大 小及 数 量 。 照 度计 算就 为我们 选 用照 明灯具提 供 了依 据。 关键 词 ： 光； 光 通量 ； 发光 强度 ； 照度
Ｅ 为Ｐ 点的水平面照度（ Ｉ ｘ ） Ｅ 为Ｐ 点的垂直面照度（ Ｉ ｘ ）
一Βιβλιοθήκη Baidu
５ 结
语
般情况下 ， 我们只需计算水平面照度 。 假如Ｐ 点上不 本文通过对一些光学基本知识 的了解 ， 着重介绍 了船 是 由一盏灯照射 ， 而是若干盏 ， 则Ｐ 点上的照度为各盏灯在 舶照 明系统 中对于各种需要照明的场所进行照度计算的 其上照度 的总和 方法和步骤。由于现在不同国家有着不同的照度标准 ， 所 Ｅ＝Ｅ１ ＋Ｅ ２ ＋ Ｅ３ ＋… ＋ Ｅｎ 以我们计算照度时要参考所造船舶 的规格书要求以及船 ４ ． ４ 露 天 甲板 的 照度 计算 东的意见。 在对照度要求明确的基础上 ， 我们可 以对船舶 不管货船 ， 油船还是工程船 ， 都有露天 甲板 ， 这里有很 不同场所选取合适 的照明灯具及其数量 ， 达到优化照明的 多地方都无法装灯 ，而且更谈不上什 么反射条件等等 ， 因 目的 ！ 此这些地方的照度计算有其独特 的程序 。 这些地方往往是 船东根据船舶 的作业需要 提出一定的要求 ， 我们需要根据 参 考文 献 ｉ 这些要求来进行照度计算 。 这种计算最好是利用计算机进 行， 因为用计算机程序可 以绘 出等照度曲线 ， 用等 照度 曲 ［ １ ］中国船舶工业总公司． 船舶设计手册（ 电气分册） ． 北京： 国防 工 业 出版 社 ， １ ９ ９ ７ ． 线来适 当调整灯点布置 ， 拟定最佳 布置方案 。 如果人工计 ２ ］中国船舶工业总公 司 船舶舱室 照度计算 与测 量方法［ Ｍ】 ． 北 算， 必须先设定计算点 ， 这些点应该是 甲板 面上 的主要活 ［ 京： 中国标准 出版社， １ ９ ９ ６ ． 动部位 ， 如液位测量点 ， 起货操作点 ， 冷藏集装箱插座集 中 ３ 】中国船 级社． 钢质海船 入级规范［ Ｍ ］ ． 北京 ： 人 民交通 出版社 ， 装置点 以及 出入 甲板 的通道 口和甲板 面上 的小舱盖处等 ［ ２ ００ ９ 等 ，计算结果必须保证设定点达到所要求的照度水平 ， 以
２ 船舶 照 明光 源
，
为利用系数 ４ ． １ ． ２ 照度补偿系数Ｋ
考虑到光源在使用期间 ， 由于光通量的衰减以及被照 船舶照 明光源分为两大类 。 一类 为热辐射光源 ， 如白 所以在照明设计时预置 了补 炽灯和卤钨灯 ； 一类为气体放 电光源 ， 如荧光灯 ， 汞灯 ， 金 环境的变化而引起照度降低 ， 偿系数（ Ｋ） 。 （ 见表 １ ） 属卤化物灯 ， 钠灯等。
１ ． １光 的基 本 概 念
１ ． ２ ． １ 光 通量
利 用 系数 法 的计算 公 式 为 ：
一
光源每秒钟发出的光 的总量。 单位 ： 流明ｌ ｕ ｍ ｅ ｎ （ Ｉ ａ） ｒ
１ ． ２ ． ２ 照度
‘ Ｎ＇ ｑ
照射 到表面一点处 的面元上的光通量 除以该面元 的
上式 中Ｆ 为 每个 灯具 中光 源 的光 通 量 （ １ ｍ） Ｓ 为舱 室面 积 （ ｍ ）