电气设计中照度计算方法浅析

1、电气设计中照度计算方法浅析（淄博市建筑设计研究院，山东，淄博，255000）【摘 要】照明计算包括照度计算、亮度计算以及眩光计算。由于亮度计算 和眩光计算很大程度上取决于照度，而h其计算过程繁琐，因此，在实际照明工 程设计中，照明计算往往只需要进行照度计算即可。木文综合介绍了利用系数法、 逐点计算法、单位容量法等照度计算方法。【关键词】利用系数法；逐点计算法；单位容量法虽然节能观念己经深入人心，大家也越来越重视建筑照明的节能，然而 在较大的项目中，电气照明设计中依然会发牛灯具过多、照明功率密度（lpd） 不达标准的问题。分析其中原因主要是：部分设计工作人员缺乏节能的责任心, 在照明设计中嫌麻烦

2、或者不会计算，直接省去了照明计算。基于以上原因， 所以木文特对利用系数法、逐点计算法、单位容量法三种照度计算进行了一些分 析研究。1.平均照度计算一利用系数法落在工作面上的光通由两部分组成，一是：从照明设备发出的光通直接 投射在工作面的部分，即宜接光通量；二是：从照明设备发出的光通经室内表面 反射，最后投在工作面的部分，即反射光通量。这两部分光通和与工作面面积之 比，其比值为工作面的平均照度值。在计算过程中，直接光通量和反射光通量受很多因素影响，每次计算相当复杂。 所以出现了利用系数法：首先计算出各种条件下的利用系数值，制定出利用系数 表，然后设计人员根据表中数值查询到利用系数，计算即可。1）

3、利用系数（ki）的定义利用系数是指：直射与间接反射到工作面上的光通量之和同电光源发出的总光通 量之比。利用系数值小于1,主要是因为室内灯具的一部分光线被灯具的反射面 以及室内的反射面所吸收，另外一部分光线则会透过窗户投向室外。利用系数与灯具的种类、其悬挂高度(h𝑐𝑐)、室 内面积和形状(rcr)有效顶棚反射系数(ρc)墙面平均反射系数(ρw) 等因素有关，照度计算中可通过计算出以上的各因素值，查询灯具厂家制定的利 用系数表手册，得到对应的利用系数。2)利用系数法的作用利用系数法适用于非点光源照明，其灯具采用均匀布置

4、、墙和天棚反射 系数较高、室内开阔，无大型装置遮挡光线的民用建筑的一般照明。如果将有效顶棚反射比、墙面反射比都取数值0,查到对应利用系数后，灯具均 匀布置的室外照明也可用利用系数法计算。计算公式如下：(1.1)根据照明场合，设计人员大致选定灯具形式后，通过利用系数法计算灯 具数量，计算步骤有以下五步：第一步：根据照明场合，计算出房间面积s,初步选定灯具及电光源, 查找厂家手册，获取灯具功率，光通量，灯具效率。第二步：根据照明场合，查询建筑照明设计标准(gb500342004) 第五章，对应不同建筑或者房间找到照度标准值。第三步：求利用系数。为了适应灯具的不同安装形式和不同工作面高度, 先在室内

5、照明设计前先将房间划分成室空间、顶棚空间和地面空间三个空间。对 于某一灯具，经过光学测量后都可以给出该灯具的利用系数表，所以在计算出的 值后，只要按灯具型式查阅灯具利用系数表，就可以获得其值。第四步：为减光系数，它综合考虑了灯具光通量衰减及环境污染的影响，数值可 按下表1选取。表1减光系数(维护系数)2.逐点计算法逐点照度计算法主要是用于点光源照明场所，主要是指室内净高在10 米及以上的民用建筑（例如会展中心的展厅，体育场馆，音乐大厅等）和高大工 业建筑。逐点照度计算法是以距离平方反比定理、余弦定理为依据推导得出，它 以配光曲线为重要系数，只考虑直射光照效果，计算某一点的真实照度值。 计算思路

6、如下：在确定场所的光源类型、安装高度及灯具位置的前提下，根据灯 具的配光曲线，计算该光源的直射光在其附近水平地面上产生的照度值。把附近 的各点光源在该点产生的照度叠加，得到的照度总和则是该点的确切照度值。 逐点照度计算法中数量关系如图2.1所示：从公式（2.1）可以知道：点光源s照射在水平面上产生的照度与光 源的光强及被照面法线与入射光线的夹角的余弦成正比，与点光源到被照面计算 点的距离l平方成反比。将各点光源在b点产生的水平面照度叠加即得到b点的实际水平面照度。在实际 计算中，根据计算高度h和点光源到计算点的距离l,可直接从配光曲线图上查 得该点的水平照度值，再将实际光通量按照图中光通量10

7、00ix进行换算即可。3 单位容量法单位容量法是一种基于利用系数法的简单求照度的方法，也叫负荷密度 法，往往是根据房间的被照面积大小，依据推荐的单位面积安装功率，从而估算 出这个房间需要的电能总功率。单位容量法因为得到的是估算值，所以大多在制 定方案或者初步设计吋使用。该方法直观、简单，对估算照明负荷非常适用4。 计算公式为：式中：w满足最低照度单位面积所需安装的容量，单位：w/m2； n满足最 低照度单位面积所需安装的灯具数量，单位：套；p全部灯泡的总安装功率及 设备安装功率，单位：w； s建筑面积，单位：m2o综上所述，可以知道三种照度计算法各有特点：(1) 利用系数法是以照度定义式为依据推导出的经典计算式；逐点照 度计算法是以距离平方反比和余弦定理为推导依据得到的。(2) 利用系数法适用于非点光源照明、室内开阔、墙和天棚反射系数 较高的民用建筑；逐点照度计算方法适用于点光源照明、10米以上的高大民用 建筑、高大工业建筑。(3) 利用系数法将利用系数值作为关键因素，计算得出所求的照度值； 逐点照度计算法则是以配光曲线为参考曲线，查出数值，计算得到对应照度值。(4) 利用系数法是一种综合考虑了直射光和反射光作用在工作面的光 效结果的照度计算方法；逐点照度计算法忽略了反射光，只考虑直射光作用在工 作面的光效效果。(