电气照明-照明计算解析课件.ppt

1、第七章第七章 照明计算照明计算第一节第一节 平均照度计算平均照度计算-利用系数法利用系数法一、基本计算公式一、基本计算公式sfUU-利用系数；利用系数；f -工作面光通；工作面光通； s-光源总光通光源总光通 7-1ANUKEsav7-2UKAENsavK-维护系数；维护系数；N-灯数；灯数； s-每个灯光通；每个灯光通；A-工作面面积工作面面积 二、利用系数有关概念二、利用系数有关概念1.空间系数空间系数（1）室空间系数：）室空间系数：wlwlhRCRrc)(57-3（2）顶棚空间系数：）顶棚空间系数：wlwlhCCRcc)(57-5（3）地板空间系数：）地板空间系数：wlwlhFCRfc)

2、(5l-室长；室长；w室宽；室宽； hrc-室空间高度；室空间高度； hcc-顶棚空间高度；顶棚空间高度；hfc-地板空间高度地板空间高度 2.有效空间反射比有效空间反射比00AAAAsse7-6A0-顶棚（或地板）平面面积（顶棚（或地板）平面面积（m2）；）；A s顶棚或地板顶棚或地板空间内所有表面的总面积（空间内所有表面的总面积（m2） ； -顶棚或地板空间顶棚或地板空间各表面的平均反射比各表面的平均反射比iiiAA7-7平均反射比由平均反射比由7-7计算计算3.确定利用系数的步骤确定利用系数的步骤1）确定房间的各特征量。）确定房间的各特征量。2）确定顶棚空间的有效反射比）确定顶棚空间的有

3、效反射比 。 3）确定墙面平均反射比）确定墙面平均反射比 。 4）确定地板空间有效反射比。）确定地板空间有效反射比。5）确定利用系数。（查表，内插法。）确定利用系数。（查表，内插法。）四、概算曲线与单位容量法四、概算曲线与单位容量法 为简化计算，把利用系数法计算的结果制成曲线，假设被为简化计算，把利用系数法计算的结果制成曲线，假设被照面的平均照度为照面的平均照度为100lx时，求出房间面积与所用灯具数量的时，求出房间面积与所用灯具数量的关系曲线称为概算曲线。关系曲线称为概算曲线。NKKEn100n-实际灯数，个N-由概算曲线上查得的灯具个数，个K-实际采用的维护系数K-概算曲线上的假设维护系数

4、E-设计所要求的平均照度，lx7-8 单位容量法单位容量法 见教材附录见教材附录7-6，方法是根据表格查出每平米面积所需的功率，方法是根据表格查出每平米面积所需的功率，然后乘以总面积获得总功率。再用总功率除以一个灯的功率即为然后乘以总面积获得总功率。再用总功率除以一个灯的功率即为灯的个数。灯的个数不为整数可以取整数。灯的个数。灯的个数不为整数可以取整数。 单位容量法公式：单位容量法公式：AEpp07-9P-总功率；总功率；P0-单位面积功率单位面积功率A-总面积；总面积；E-房间照度房间照度第三节第三节 点光源直射照点光源直射照度的计算度的计算 光源尺寸与被照物距离光源尺寸与被照物距离相比可以

5、忽略不计时，光相比可以忽略不计时，光源可以看作点光源。某点源可以看作点光源。某点的照度应为直射照度和反的照度应为直射照度和反射照度之和。如有多盏灯射照度之和。如有多盏灯时，某点的照度应为各光时，某点的照度应为各光源产生的照度之和。源产生的照度之和。一、点光源水平照度计算一、点光源水平照度计算dId2ldAdn2lIdAdEnn其中其中d为面元为面元dAn对光源对光源S所张的立体所张的立体角。按立体角的定义可知：角。按立体角的定义可知：cos2lIEh32coshIEhLhcoslh 由于配光曲线是按由于配光曲线是按光通量为光通量为1000lm给出的，考虑维护给出的，考虑维护系数系数K，水平照度

6、，水平照度公式为：公式为：cos10002lIKEh32cos1000lIKEh二、任意倾斜面照度计算二、任意倾斜面照度计算在实际工作中，工作面不一定都是水平的，往往是任意倾斜面，在实际工作中，工作面不一定都是水平的，往往是任意倾斜面，故需要计算任意倾斜面（包括垂直面）上的照度。故需要计算任意倾斜面（包括垂直面）上的照度。若若En为为P点的法向照度，点的法向照度，其在三个坐标轴上的投影其在三个坐标轴上的投影为：为：cosnxEE cosnyEE cosnzEE coscoscoszyxnEEEE反之，还可以将反之，还可以将En表达为：表达为：对于倾斜面的照度，可以对于倾斜面的照度，可以设设Ey

7、为零，只有水平照度为零，只有水平照度Eh和垂直照度和垂直照度EX倾斜面与倾斜面与水平面的夹角为水平面的夹角为即即=，=900-，则有，则有)sin(coscossincoscoshPEEEEEEhhxhxi若若角增大可能照到倾斜角增大可能照到倾斜面反面，则公式变为面反面，则公式变为)sin(coshPEEhi三、实用计算图表三、实用计算图表1、空间等照度曲线、空间等照度曲线只要知道高度只要知道高度h和水平距离和水平距离d即可查出照度。即可查出照度。K为维护系数。为维护系数。1000eKEh2、平面相对等照度曲线、平面相对等照度曲线只要知道高度只要知道高度d/h和水平距离和水平距离d即可查出照即

8、可查出照度。度。21000hKEh四、逐点计算法举例四、逐点计算法举例有一接待室长有一接待室长6.6m，宽宽4.4m，净高，净高3m，采用采用JXDS-2平圆吸平圆吸顶灯顶灯6只，房间顶棚只，房间顶棚反射比为反射比为0.7。墙面。墙面的平均反射比为的平均反射比为0.5，求房间内求房间内A点上的照点上的照度。度。第四节第四节 线光源直射照度计算（方位系数法）线光源直射照度计算（方位系数法）一、线光源的光强分布一、线光源的光强分布线光源光强一般分为两个面表示，见线光源光强一般分为两个面表示，见图示。图示。)(0fII )(0fII7-337-34nIIcos0一般情况下一般情况下I具有如下形式：具

9、有如下形式：二、基本计算方法二、基本计算方法几种几种I光强光强曲曲线分类图线分类图二、基本计算方法二、基本计算方法nndxIdxLIdIcoscos00202coscoscoslLdxIldIdEnn1020coscoslLdxIEnntanrx drdx2seccos/ lr11000220coscoscoscosseccosdaLrIdarlLdxIEnnnncos/rl rh/coscos22dhr10coscosdaFnxxxnFrIFLrIE00 xxxnhFhIFLrhIFrhLrIEE20200coscos令令xxhFLhKIFLrKIE200cos1000cos1000三、被照

10、点在不同情况下的计算三、被照点在不同情况下的计算ABADPEEE1四、线光源等照度曲线四、线光源等照度曲线heKEh1000根据线光源等照度曲线根据线光源等照度曲线查出查出e后再计算后再计算Eh五、计算举例五、计算举例例例3. 由四盏由四盏YQ701三管荧光灯具三管荧光灯具（336W）组成一）组成一条光带，如图所示。条光带，如图所示。求求P点的照度。点的照度。第七节第七节 平均亮度的计算平均亮度的计算wcswAUNL)(墙壁的初始亮度Lw可以用下式求出：顶棚的初始亮度Lc可以用下式求出：ccscAUNL)(式中 s-光源光通量 N-灯数 （U）w （U）c为墙面或顶棚表面的反射比，U为相应该表

11、面的利用系数，二者乘积为亮度利用系数。 AW，AC为墙和顶棚面积。cewLL各表面的近似亮度L可以用下式求出：L墙的某表面亮度； LW 墙的平均亮度；墙的某表面的反射比；ce墙的加权平均反射比第八节第八节 室外场地泛光照明的室外场地泛光照明的计算计算有效光通量法有效光通量法 光强大于最大光强值的光强大于最大光强值的10%的光通称为有效光通的光通称为有效光通s。 1.估算泛光灯数量估算泛光灯数量AuKNEsav7-69uKAENsav7-70sAu7-71 2.根据泛光灯光度数据图布灯根据泛光灯光度数据图布灯 确定灯具的高度和位置然后调确定灯具的高度和位置然后调整灯具的俯仰角。整灯具的俯仰角。

12、3.求被照面上任意点的水平照度求被照面上任意点的水平照度2rIEHVn3rhIEHVhVhyGarctanhxHGcosarctan 当当V0时，查水平轴线上方的曲线。时，查水平轴线上方的曲线。 V0时，查水平轴线下方的曲线。时，查水平轴线下方的曲线。 4.采用多灯照明时的布灯方法采用多灯照明时的布灯方法 按公式计算灯的个数分别调整。按公式计算灯的个数分别调整。 第九节第九节 道路照明计算道路照明计算 一一.照度计算照度计算 1.逐点计算照度逐点计算照度(光强曲线法和等照度曲线法，见下页）光强曲线法和等照度曲线法，见下页）nrcPhIE132cosPsPehaE22.平均照度平均照度nEEPa

13、v无限长道路的平均照度无限长道路的平均照度可以用利用系数法计算可以用利用系数法计算wsnUNKEsavs光源光通量；光源光通量；n每盏灯的光源数；每盏灯的光源数；K维维护系数；护系数；w道宽；道宽；s路灯间距；路灯间距；N路灯排列路灯排列方式，单排交错方式，单排交错N=1，双侧排列，双侧排列N=2；U路灯利用系数（查利用系数曲线）路灯利用系数（查利用系数曲线）U将路边将路边和屋边和屋边的利用的利用系数查系数查得后进得后进行相加行相加后为总后为总的利用的利用系数。系数。 二二.平均照度与平均亮度的换算平均照度与平均亮度的换算ELq 某点的反射特性用亮度系数表示某点的反射特性用亮度系数表示),(q

14、q 32cos),(),(),(hIqcEqLc 32cos),(hIqLcpavavQELQ值见表值见表7-3（P154） 三三.道路照明计算举例道路照明计算举例 例例5.如图所示，某小区道如图所示，某小区道路照明采用交错式排列，路照明采用交错式排列，灯杆间距为灯杆间距为46m，路面宽，路面宽度为度为14m，灯具安装高度，灯具安装高度为为8m，伸出，伸出1.5m。采用。采用JTY-61型灯具（型灯具（250W高压高压钠灯），灯泡额定光通量钠灯），灯泡额定光通量为为23750lm。试求路灯（。试求路灯（1）（2）（）（3）对）对A点的照度。点的照度。灯具水平安装，照度曲线灯具水平安装，照度曲线

15、见等照度曲线图。见等照度曲线图。例例6 如图所示路灯单侧布置，如图所示路灯单侧布置，灯间距为灯间距为25m，路面宽，路面宽6m，灯具安装高度为灯具安装高度为6m，伸出，伸出1m。采用。采用JTY23-125型灯型灯具（具（125W荧光高压汞灯），荧光高压汞灯），灯泡额定光通为灯泡额定光通为4750lm。灯具安装仰角为灯具安装仰角为50，试求，试求路面平均照度。灯具利用路面平均照度。灯具利用系数曲线见附图。系数曲线见附图。 第十节不舒适眩光计算第十节不舒适眩光计算 不舒适眩光由英国行业专家首先采用不舒适眩光由英国行业专家首先采用UGR（统一眩光评价系（统一眩光评价系统）来评价。统）来评价。UGR

16、的基本公式为：的基本公式为：)25. 0lg(822PLLUGRsb 其中其中Ls光源亮度，光源亮度，cd/m2；眩光源立体角；眩光源立体角；Lb背景亮度，背景亮度，cd/m2；P位置系数。位置系数。 1.小光源的眩光小光源的眩光)20025. 0lg(8222PrILUGRb 其中其中I光源在眼睛方向的光强，光源在眼睛方向的光强，cd；r光源离眼睛的距离，光源离眼睛的距离，m；Lb背景亮度，背景亮度，cd/m2；P位置位置系数。系数。 各种工作室的各种工作室的UGR标准见标准见P158表表7-4 2.大光源（发光顶棚、均匀间接照明）的眩光大光源（发光顶棚、均匀间接照明）的眩光 CIE TC3

17、.01提出一个漫射发光顶棚或均匀的间接照明，在提出一个漫射发光顶棚或均匀的间接照明，在某一要求的某一要求的UGR值下提供的照度，不能超过下列值：值下提供的照度，不能超过下列值： 当当UGR=13时，不能超过时，不能超过300lx；当；当UGR=16时，不能超过时，不能超过600lx；当；当UGR=19时，不能超过时，不能超过1000lx；当；当UGR=22时，不时，不能超过能超过1600lx；当要求较高的照度又较小的；当要求较高的照度又较小的UGR时，可以采时，可以采用适当遮蔽的局部照明，或适当控制亮度的发光顶棚。用适当遮蔽的局部照明，或适当控制亮度的发光顶棚。 3.一般光源（介于小光源和大光源之间）的眩光一般光源（介于小光源和大光源之间）的眩光 采用采用GGR公式评价公式评价