电气照明第五章课件

第五章照明计算照明计算包括：照度计算、亮度计算、眩光计算等。照明计算目的：1）根据照明需要及其他已知条件，确定照明器数量、光源容量及布置方案；2）在照明器数量、光源容量及布置方案已知情况下，定量评价其照明质量。照度计算方法：平均照度计算

、

直射照度计算法(包括逐点计算法即平方反比法、空间等照度曲线法、方位系数法、形状因数法等)§5―1平均照度计算§5―2直射照度计算（点光源）§5―3不舒适眩光计算第一节平均照度计算

平均照度计算，适用于房间长度小于宽度的4倍、灯具均匀布置以及使用对称或近似对称光强分布灯具时的室内场所的照度计算。

利用系数法是根据房间的形状和材质、灯具的数量和类型通过计算工作面获得的光通量来确定工作面平均照度的计算方法。一、基本计算公式落到工作面上的光通量可分为两个部分：1）从灯具发出的光通量中直接落到工作面上的部分(称为直接部分)；2）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(称为间接部分)。1.利用系数对于每个灯具来说，由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值称为光源光通量利用系数（简称利用系数）。sfUff=式中，U——利用系数；

ff——由灯具发出的最后落到工作面上的光通量][lm；

sf——每个灯具中光源额定总光通量][lm。

2.室内平均照度式中，avE——工作面平均照度][lx；

N——灯具数；

A——工作面面积][2m；

K——维护系数，可查表。

二、利用系数法（一）室形指数

表示房间几何形状特征的数值。其计算式为：图5-1房间的空间特征室空间灯具开口平面lwh工作平面对矩形房间：对圆形房间：（二）室空间比

⑴

室空间比：

wlwlhRCRr.+=5

⑵顶棚空间比：

RCRhhwlwlhCCRrcc=.+=5

⑶地板空间比：

RCRhhwlwlhFCRrff=.+=5

图5-1房间的空间特征顶棚空间室空间灯具开口平面lwchrhfh工作平面地板空间（三）有效空间反射比

(1)平均反射比(2)有效空间反射比As为所有表面的总面积。图5-1房间的空间特征顶棚空间室空间灯具开口平面lwchrhfh工作平面地板空间A0为顶棚或地板空间平面面积。（五）举例有一教室长6.6m、宽6.6m、高3.6m，在离顶棚0.5m的高度内安装8只YG1-1型40W荧光灯，课桌高度为0.75m。教室内各表面的反射比见图示，试计算课桌面上的平均照度。(荧光灯光通量取2400lm，维护系数K=0.8)。图5-2房间的空间特征ml6.6=mw6.6=mhc5.0=mhr35m.2=1.0=frmhf75.0=工作平面3.0=fwr5.0=wr5.0=cwr8.0=cr解：⒈确定各空间比2.确定ρcc

图5-2房间的空间特征ml6.6=mw6.6=mhc5.0=mhr35m.2=1.0=frmhf75m.0=工作平面3.0=fwr5.0=wr5.0=cwr8.0=cr图5-2房间的空间特征ml6.6=mw6.6=mhc5.0=mhr35m.2=1.0=frmhf75m.0=工作平面3.0=fwr5.0=wr5.0=cwr8.0=cr4.确定ρfc3.确定ρw=0.55.确定U取ccr%70=，wr%50=，561.3=RCR，

查YG1-1利用系数表，得

)53.0,3(),(11=URCR、)46.0,4(),(22=URCR；

利用系数

491.0)(112121=---+=RCRRCRRCRRCRUUUU

解：⒈确定各空间比2.确定ρcc、ρw、ρfc3.确定UU＝0.424.确定灯具数www三、概算曲线与单位容量法（一）概算曲线

为了简化计算，把利用系数法计算的结果制成曲线，假设被照面上的平均照度为100lx时，求出房间面积与所用灯具数量N的关系曲线称为概算曲线。如果实际需要的平均照度为E、实际采用的维护系数为K，那么实际采用的灯具数量n可按下列公式进行换算：确定平均照度的步骤：①确定灯具的计算高度h；②室内的面积A；③根据室内面积A、灯具计算高度h，在灯具概算曲线上查出灯具的数量。如果计算高度处于图中h1与h2之间，则采用内插法进行计算；④计算所需灯具的数量(或所要求的平均照度)。（二）单位容量法

常用于对照明用电量进行估算。根据不同类型的灯具、不同的室空间条件，可以列出照度为1lx时的单位面积光通量(lm/m2)φ0_或单位面积安装电功率(W/m2)P0，将其编制成计算表格，以便查用。编制条件：单位容量法的计算公式(实际照度为E时)：

C1、C2、C3分别为反射比、光源功率、灯具效率与编制条件不同时的修正（调整）系数。C3——当灯具效率不是70时的校正系数，η=60时C3=1.22;

η=50时C3=1.47解：室空间比为查单位容量P0计算表。普通单管荧光灯属于半直接型配光。得P0＝0.0565因此P=P0AEC2＝0.0565×54×100×0.675＝205.9（W）取房间反射比修正系数C1＝1，灯具效率修正系数C3＝1，荧光灯光源功率不等于40W的调整系数C2＝0.675（查表）故光源数量N=P/PN＝205.9/36＝5.7（盏）根据实际情况拟选用6盏36W单管荧光灯，此时估算照度可达105.3lx。水平面微分面积元与指向平面微分面积元关系：2.水平面照度水平面照度：称为余弦定律法线实际应用公式：（二）垂直面照度计算同理，垂直面照度：实际应用公式：1.照度的矢量关系：根据矢量运算法则作一空间坐标系统，如右图推广到一般情况，任意平面I的照度：（三）倾斜面照度计算情况一：δ＜90°2.倾斜面照度为简化起见，任意面I包含X轴，则α＝90°情况二：δ＞90°情况三：δ＜90°二、等照度曲线计算法（一）空间等照度曲线（四）多点光源的点照度计算按此关系可制成灯具的等照度曲线。K=1水平面照度（二）计算点处的水平照度1.从灯具等照度曲线上查得各灯具在计算点处产生的水平照度e1，e2，e3，……2.计算点处实际水平面