照度、照明功率密度計(jì)算法

1、.照度（Eav）、照明功率密度（LPD）簡易計(jì)算法中國建筑設(shè)計(jì)研究院 胥正詳T8,T5,熒光燈管技術(shù)參數(shù)見表1。表1 熒光燈管技術(shù)參數(shù)熒光燈類型規(guī)格色溫（k）顯色指數(shù)（Ra）光通量（1m)光源尺寸燈頭型號(hào)備注T521W90016×863.2G5飛利浦21W650085175016×863.2G521W2700-400080190016×849G5歐司朗21W650080175016×849G524W75016×563.2G5飛利浦24W650085165016×563.2G524W2700-400080175016×549G

2、5歐司朗24W650080160016×549G528W2700-400082250016×1163G5國產(chǎn)28W650082250016×1163G528W60016×1163.2G5飛利浦35W30016×1449G5歐司朗35W650085305016×1449G535W270082315016×1463G5國產(chǎn)35W650082305016×1463G535W30016×1463.2G5飛利浦35W650085310016×1463.2G5T818W35026×604G13飛利

3、浦松下18W650085130026×604G1318W2700-400080135026×590G13歐司朗18W650080130026×590G1330W300053205026×908G13國產(chǎn)30W650073180026×908G1330W55026×908.8G13松下30W650085230026×908.8G1330W40026×908.8G13飛利浦30W650085230026×908.8G1330W2700-400080240026×895G13歐司朗30W6500802

4、30026×895G1336W300053275026×1213G13國產(chǎn)36W650073240026×1213G1336W35026×1213.6G13松下36W650085320026×1213.6G1336W35026×1213.6G13飛利浦36W650085325026×1213.6G1336W2700-400080335026×1200G13歐司朗36W650080325026×1200G132.鎮(zhèn)流器 氣體放電燈的鎮(zhèn)流器主要分兩大類，電感鎮(zhèn)流器和電子鎮(zhèn)流器，電感式鎮(zhèn)流器包括普通型和節(jié)能型。

5、熒光燈用的交流鎮(zhèn)流器包括可控式電子鎮(zhèn)流器和應(yīng)急照明用交流/直流電子鎮(zhèn)流器。直管熒光燈鎮(zhèn)流器的選用：依GB50034-2004建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：“直管熒光燈應(yīng)配電子鎮(zhèn)流器或節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器”。不應(yīng)選用普通電感鎮(zhèn)流器。應(yīng)采取有效措施限制小于25W（包括T8、T5燈管和緊湊型熒光燈）鎮(zhèn)流器的諧波含量。25W以下燈管的諧波限制非常寬松，在建筑物內(nèi)大量應(yīng)用，將導(dǎo)致嚴(yán)重的波形畸變，中性線電流過大以及功率因數(shù)降低的不良后果。節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器的應(yīng)用：通過優(yōu)化鐵芯材料和改進(jìn)工藝等措施，降低自身功耗，一般可降低20%50%，燈具總的功率之和可降5%10%。燈具補(bǔ)償：由于電感鎮(zhèn)流器自然功率因數(shù)低，要考慮單燈末端

6、補(bǔ)償措施。包括單燈補(bǔ)償或線路集中補(bǔ)償?shù)确绞?。熒光燈?zhèn)流器性能對(duì)比表2性能類別36W傳統(tǒng)電感鎮(zhèn)流器36W國產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)電子鎮(zhèn)流器36W國產(chǎn)H級(jí)電子鎮(zhèn)流器36W節(jié)能電感鎮(zhèn)流器自身功耗（W）93.53.545.5重量比10.30.40.20.41.5光效比0.950.981.101.101.021.05開燈浪涌電流比1.5倍1015倍1020倍1.5倍電磁干擾EMI無在允許范圍內(nèi)有明顯干擾超標(biāo)無電源電流諧波10%10%13%25%34%10%抗電源瞬時(shí)過電壓無問題能承受基本不能承受無問題燈電流波峰比1.581.621.401.601.902.101.501.55連續(xù)使用壽命（年）10241310203照度

7、計(jì)算：照明設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)逐個(gè)房間或場(chǎng)所按使用條件確定照度標(biāo)準(zhǔn)，選擇光源、燈具、鎮(zhèn)流器類型、規(guī)格、計(jì)算平均照度，使之符合規(guī)定的照度標(biāo)準(zhǔn)值，并使計(jì)算照度偏差不超過±10%的規(guī)定。最常用，也是最基本的利用系統(tǒng)法計(jì)算平均照度計(jì)算公式如下： Eav =N··U·K(1) A N =Eav·A(2) ·U·K式中： Eav 工作面上的平均照度（Lx）； 光源光通量（Lm）；N 光源數(shù)量； U 利用系數(shù)，其值見廠商樣本資料，一般取0.40.6；也可參照民用建筑不同功能房間和常用燈具對(duì)應(yīng)的值（利用系數(shù)），見表3；K 燈具的維護(hù)系數(shù)，其值見建筑照

8、明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB50034-2004，表4.1.6；A 房間面積（m2）。表3 民用建筑不同功能房間和常用燈具對(duì)應(yīng)的值（利用系數(shù)）房間功能燈具類型格柵熒光燈熒光燈 燈帶熒光燈 燈槽開啟式 熒光燈深照式 筒燈普通筒燈射燈辦公建筑會(huì)議室0.59 0.50 -0.65-0.55辦公室0.59 -0.38 0.65 -0.60 -文檔資料室0.59 -0.38 0.65 -0.60 -商業(yè)建筑營業(yè)廳0.55 0.50 0.38 -0.55 0.60 0.5總服務(wù)臺(tái)0.55 0.50 0.38 -0.60 0.6學(xué)校建筑教室0.59 0.50 -0.70 -閱覽室0.59 0.50 -0.70 -書柜0.

9、50 0.50 -0.65 -醫(yī)療建筑治療室0.60 -0.65 -病房0.60 -0.65 -交通建筑候車室0.60 0.50 -0.65 0.50 0.60 -售票大廳0.55 0.50 -0.65 0.50 0.60 -其它公共走道0.55 0.50 0.35 0.65 -0.60 0.5車庫-0.60 -注：“”表示該場(chǎng)所不宜采用對(duì)應(yīng)燈具或采用難以滿足功能密度值規(guī)定節(jié)能要求。公式（1）是當(dāng)布置了燈具后，計(jì)算房間的照度。但開始時(shí)往往是需要確定房間中究竟需要多少個(gè)燈具，可以采用公式（2）進(jìn)行計(jì)算。對(duì)于房間中燈具數(shù)量的確定，經(jīng)常會(huì)遇到在公式（2）計(jì)算的基礎(chǔ)上再作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。例如某房間計(jì)算出來

10、要布置11個(gè)燈，具體布置時(shí)，無論橫豎怎么布置，總是無法使其有一定規(guī)律，因此可能要調(diào)整為12個(gè)燈具。當(dāng)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整后，就與原來所計(jì)算的結(jié)果不相同，為此需要再利用公式（1）進(jìn)行驗(yàn)算，看其照度值是多少，是否超出規(guī)定照度值的±10%。上述是指手工計(jì)算的方式。在日常的設(shè)計(jì)中，一般是采用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行計(jì)算。目前市場(chǎng)上計(jì)算機(jī)軟件主要有兩大類：一類是通常用來繪圖的計(jì)算機(jī)軟件中所具有的計(jì)算程序，主要有博超、浩辰、天正等軟件公司的計(jì)算軟件；另一類是專業(yè)照明燈具廠商的計(jì)算軟件。前者通用性較強(qiáng)，而后者主要是廠商根據(jù)自己的產(chǎn)品進(jìn)行計(jì)算，尤其是在大型公共建筑照明空間計(jì)算時(shí)顯得更為突出，如體育場(chǎng)館的照明計(jì)算、立面

11、照明的照度計(jì)算、眩光值計(jì)算、等照曲線繪制等。4、照明功率密度（LPD）的計(jì)算建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB50034-2004規(guī)定6.1.1條居住建筑、6.1.2條辦公建筑、6.1.3條商業(yè)建筑、6.1.4條旅館建筑、6.1.5條醫(yī)院建筑、6.1.6條學(xué)校建筑、6.1.7條工業(yè)建筑為強(qiáng)制性條文。照明功率密度（LPD），是指單位面積上的照明安裝功率（包括光源、鎮(zhèn)流器或變壓器），單位為瓦特每平方米（W/m2）。LPD限制是規(guī)定一個(gè)房間或場(chǎng)所的照明功率密度最大允許值，設(shè)計(jì)中實(shí)際計(jì)算的LPD值不應(yīng)超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值，計(jì)算式如下： LPD = P= ( PL + PB )(W/m2)（3）AA式中： P 單個(gè)光源的輸

12、入功率（含配套鎮(zhèn)流器或變壓器功耗）（W）； PL 單個(gè)光源的額定功率（W）； PB 光源配套鎮(zhèn)流器或變壓器的功耗（W）； A 房間或場(chǎng)所面積（m2）。光源的光效s(含鎮(zhèn)流器)為： s =（4）P將（3）式和（4）式代入（1）式，得： LPD =Eav（5）s·U·K從（5）式可知，要降低LPD值應(yīng)采取以下措施：l 提高光源的光效s，包括降低鎮(zhèn)流器功耗；l 提高利用系數(shù)U，就是要選用效率高的燈具，以及與房間室形相適應(yīng)的燈具配光，并注意合理提高房間頂棚、墻壁的反射比；l 合理確定照度標(biāo)準(zhǔn)值，設(shè)計(jì)中，計(jì)算照度應(yīng)盡量控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，并使計(jì)算照度偏差不超過標(biāo)準(zhǔn)值±10%。

13、只要精心設(shè)計(jì)，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，定能實(shí)現(xiàn)規(guī)定的LPD指標(biāo)，從而達(dá)到節(jié)能的目的。有的設(shè)計(jì)人員沒有按照設(shè)計(jì)的先后順序，而是圖省事，即不作照度計(jì)算，而是將規(guī)定的LPD值（現(xiàn)行值）當(dāng)作單位面積安裝功率，用倒推法算出光源的數(shù)量，這是不對(duì)的。如普通辦公室標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的LPD現(xiàn)行值為11W/m2，他如取小于此值如9 W/m2，然而倒推到房間的總功率，倒推到所需的燈具數(shù)量，永遠(yuǎn)也不會(huì)違反強(qiáng)制性條文，布置省時(shí)省力，但由于沒有對(duì)照度進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算，雖然符合LPD值，但卻不知道照度是多少。有兩種極端情況出現(xiàn)：一是選用的光源等器材效率低，照度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，因沒有采用高光效的光源、高效率的燈具和附件，該房間的實(shí)際計(jì)算照度可能只有2

14、00Lx。從表面上看是不違反強(qiáng)制性條文，但是如果把它換算到照度標(biāo)準(zhǔn)300Lx時(shí)，該房間的LPD值為13.5 W/m2，超過現(xiàn)行值11W/m2，實(shí)際上它是違反了強(qiáng)制性條文了。另一種情況是，選用了高效光源及附件，如果用倒推法取用的LPD值接近于現(xiàn)行值，則房間的實(shí)際計(jì)算照度要比標(biāo)準(zhǔn)值大得多，如普通辦公室的實(shí)際照度將達(dá)到近500Lx，大大超過了300Lx標(biāo)準(zhǔn)值，造成電能消耗。LPD值指標(biāo)只是規(guī)定了一個(gè)最高的現(xiàn)行值，并非要大家用足LPD現(xiàn)行值，而是在達(dá)到相同的標(biāo)準(zhǔn)值，要求設(shè)計(jì)人員在相似的照明質(zhì)量的前提下，力求使LPD值的指標(biāo)越低越好，這才是節(jié)能的本意。5照度（Eav）、照明功率密度（LPD）簡易計(jì)算法，

15、是將常規(guī)的利用系數(shù)法計(jì)算平均照度繁瑣的過程簡化。為便于計(jì)算，將光通量、利用系數(shù)U、維護(hù)系數(shù)K統(tǒng)一成有效光通量F=·U·K列入表中； 將光效s、利用系數(shù)U、維護(hù)系數(shù)K,統(tǒng)一以模糊系數(shù)M=s·U·K 列入表中。如果知道屬于那類建筑的房間、建筑面積，查出標(biāo)準(zhǔn)照度值和功率密度值，擬選用光源的功率、光通量，即可由簡易計(jì)算表中查出有效光通量F和模糊系數(shù)M值，通過簡易計(jì)算法可算出光源數(shù)量、照度、照明功率密度值。照度（Eav）、照明功率密度（LPD）簡易計(jì)算法見表4表4 照度（Eav）、照明功率密度（LPD）簡易計(jì)算法表熒光燈管規(guī)格色溫（K）/光通量（lm）光源光效（）

16、辦公、學(xué)校類醫(yī)療、候車廳類商業(yè)、售票廳、走道類生產(chǎn)廠商FMFMFMT521W27004000/190076.089735.87291236.4873229.26飛利浦、歐司朗21W6500/175070.082633.0484033.667426.9524W27004000/175062.582629.5084030.067424.063飛利浦、歐司朗24W6500/165058.92877927.81479228.58563522.687飛利浦24W6500/160057.14375526.97176827.42961622.0歐司朗28W27004000/250078.125118036.

17、875120037.596330.078國產(chǎn)28W6500/250078.125118036.875120037.596330.07828W27004000/260081.125122738.291124838.94100131.233飛利浦、歐司朗28W6500/240075.0113335.4115236.092428.87535W2700/315080.769148738.123151238.769121331.096國產(chǎn)35W6500/305078.205144036.913146437.538117430.10935W27004000/330084.615155839.9381584

18、40.615127132.577飛利浦35W6500/310079.487146337.518148838.154119430.602T818W27004000/135061.36463728.96464829.45552023.625飛利浦、歐司朗18W6500/130059.09161427.89162428.36450122.7518W30004000/135061.36463728.96464829.45552023.625松下18W6500/130059.09161427.89162428.36450122.7530W3000/205069.796832.998433.4567892

19、6.565國產(chǎn)30W6500/180061.285028.8986429.37669323.48530W30004000/255075.0120435.4122436.098228.875松下30W6500/230067.65108631.93110432.47288626.04530W27004000/240081.6113338.515115239.16892431.416飛利浦、歐司朗30W6500/230078.2108636.91110437.53688630.10736W3000/275068.75129832.452132033.0105926.469國產(chǎn)36W6500/2400

20、60.0113328.32115228.892423.136W30004000/350083.75158139.53160840.2129032.244松下36W6500/320080.0151037.76153638.4123230.836W27004000/335083.75158139.53160840.2129032.244飛利浦、歐司朗36W6500/325081.25153438.35156039.0125131.281注：表中1）光源光效（含鎮(zhèn)流器）為，其中P為光源功率加電子鎮(zhèn)流器以4W計(jì)。2）有效光通量；模糊系數(shù)。3）利用系數(shù)法計(jì)算平均照度公式，計(jì)算照度偏差不超過10%。4）求

21、燈數(shù)量；求照明功率密度；其中：照度計(jì)算值；E規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)照度值。5）辦公、學(xué)校類包括辦公、會(huì)議室、文檔、閱覽、教室、實(shí)驗(yàn)室、控制室等6）醫(yī)療、候車廳類包括治療室、診室、病房、候車室等7）商業(yè)、售票廳、走道類包括商店?duì)I業(yè)廳、候車室、影劇院、體育館、公共走道等8）上表是按格柵熒光燈，校正系數(shù)K=1.0，當(dāng)采用不用燈具類型時(shí)，應(yīng)乘以校正系數(shù)K。不同燈具類型的校正系數(shù)K燈具類型辦公、學(xué)校類醫(yī)療、候車室類商業(yè)、公共走道類格柵熒光燈1.01.01.0熒光燈帶0.8470.8330.91熒光燈槽0.6440.6330.69開啟式熒光燈1.1021.0831.182深照式筒燈0.9320.8330.91普通筒燈1

22、.0171.01.091射燈0.9320.9160.916電子節(jié)能燈系列參數(shù)見表5；電子節(jié)能燈照度（Eav）、照明功率密度（LPD）簡易計(jì)算法見表6。表5 電子節(jié)能燈系列技術(shù)參數(shù)節(jié)能燈類型規(guī)格色溫（k）顯色指數(shù)（Ra）光通量（lm)整燈長（mm)燈直徑（mm)燈管長（mm)管徑（mm)備注螺旋管電子節(jié)能燈3W2700/6400>832009737459國產(chǎn)5W2700/6400>832501093748.597W2700/6400>833401183758.599W2700/6400>834001293768.5911W2700/6400>836001583888

23、1213W2700/6400>8370017038971218W2700/4300/6400>8398015351821224W2700/4300/6400>83125016951971235W2700/6400>83185023580981245W2700/6400>832600245801221765W2700/6400>833200285801621785W2700/6400>8347002728816017105W2700/6400>8356503108820017插拔式節(jié)能燈（2針）10W2700/4300/6400>835001

24、2134.457812國產(chǎn)13W2700/4300/6400>8365014134.45981218W2700/4300/6400>83110015734.451141226W2700/4300/6400>831500174.634.4513112插拔式節(jié)能燈（4針）10W2700/4300/6400>8355012134.457812國產(chǎn)13W2700/4300/6400>8380014134.45981218W2700/4300/6400>8398015734.451141226W2700/4300/6400>831500174.634.45131

25、12插拔式節(jié)能燈（H型）36W2700/4300/6400>83210041043.738017國產(chǎn)40W2700/4300/6400>83251053543.750517T5三基色環(huán)型熒光燈管徑（mm)環(huán)管外徑（mm)國產(chǎn)22W6500>82125016W11828W6500>82175016W11832W6500>82200016W11840W6500>82265016W118注：1）電子節(jié)能燈性能：節(jié)能燈管采用三基色熒光粉，發(fā)光效率高、亮度有保證，壽命長，節(jié)能燈工作時(shí)無交流噪音。無頻閃現(xiàn)象，保護(hù)視力。三次諧波含量低、對(duì)電網(wǎng)及其它用電設(shè)備無干擾。2）色溫

26、2700K可用在臥室及商場(chǎng)的蔬菜、食品、首飾、冬季服裝的照明、營造溫馨氛圍，最大限度地表現(xiàn)新鮮誘人的色澤；色溫6400K適用于公共場(chǎng)所的辦公室、會(huì)議室、大廳、走道等場(chǎng)所，營造寧靜、清新的氛圍；色溫4300K可廣泛用于各種場(chǎng)所，營造自然舒適的環(huán)境。表6 電子節(jié)能燈照度（Eav）、照明功率密度（LPD）簡易計(jì)算法見表節(jié)能燈類型規(guī)格色溫（k）光通量（lm)光源光效s辦公、學(xué)校類醫(yī)療、候車廳類商業(yè)、售票廳、走道類備注FMFMFM螺旋管電子節(jié)能燈3W2700/640020066.66796.032.080.026.66777.025.667國產(chǎn)5W2700/640025050.012024.010020

27、.0175.38519.257W2700/640034048.571163.223.31413619.428130.918.709W2700/640040044.44419221.33316017.77815417.11011W2700/640060054.54528826.18224021.81823121.013W2700/640070053.84633625.84628021.538269.520.73118W2700/4300/640098054.444470.426.13339221.778377.320.96124W2700/4300/6400125052.08360025.050

28、020.833481.2520.05235W2700/6400185052.85788825.37174021.143712.2520.35045W2700/6400260057.778124827.733104023.111100122.24565W2700/6400320049.230153623.630128019.692123218.95385W2700/6400470055.294225626.541188022.1181809.521.288105W2700/6400565053.810271225.829226021.5242175.2520.717插拔式節(jié)能燈（2針）10W27

29、00/4300/640050050.024024.020020.0192.519.25國產(chǎn)13W2700/4300/640065050.028824.024020.023119.2518W2700/4300/6400110061.11152829.33344024.444423.523.52826W2700/4300/6400150057.69272027.69260023.077577.522.211插拔式節(jié)能燈（4針）10W2700/4300/640055055.026426.422022.0211.7521.175國產(chǎn)13W2700/4300/640080061.53838429.538

30、32024.61530823.69218W2700/4300/640098054.444470.426.13339221.778377.320.9626W2700/4300/6400150057.69272027.69260023.077577.522.211插拔式節(jié)能燈（H型）36W2700/4300/6400210058.333100828.084023.333808.522.458國產(chǎn)40W2700/4300/6400251062.751204.830.12100425.10966.3524.159T5三基色環(huán)型熒光燈22W6500125056.81860027.27350022.727

31、481.2521.875國產(chǎn)28W6500175062.5084030.070025.0673.7524.06332W6500200062.5096030.080025.077024.06340W6500265066.25127231.8106026.51020.2525.506注：1） 電子節(jié)能燈照度（Eav）、照明功率密度（LPD）簡易計(jì)算法中，有效光通量F=·U·K，模糊系數(shù)M=s·U·K仍與前述做法相同，求Eav、N、LPD的方法也與前述相同。2） 辦公、學(xué)校類包括辦公、會(huì)議室、教室、文檔、閱覽等，采用筒燈。利用系數(shù)U取0.6；維護(hù)系數(shù)取0.8。

32、3） 醫(yī)療、候車廳類包括治療室、診室、病房、候車室等，采用吸頂燈。利用系數(shù)U取0.5；維護(hù)系數(shù)取0.8。4） 商業(yè)、售票廳、走道類包括商店、超市、展廳、專賣店、走道等，采用懸掛燈及筒燈。利用系數(shù)U取0.55；維護(hù)系數(shù)取0.7。5） T5三基色環(huán)型熒光燈適用于臥室、客廳、陽臺(tái)、樓道等。利用系數(shù)U取0.6；維護(hù)系數(shù)取0.8。舉例：1）一普通辦公室，長9m，寬5m，建筑面積為45，擬選用9根T8型36W直管型熒光燈（帶格柵熒光燈具，效率為60%），光通量為3350lm，均配電子鎮(zhèn)流器，功耗為4W，U取0.59，K取0.8， =3350/(36+4)=83.75，計(jì)算平均照度和LPD值。按普通辦公室照

33、度標(biāo)準(zhǔn)為300lx，經(jīng)上述計(jì)算結(jié)果為316lx，符合計(jì)算照度偏差10%的規(guī)定，滿足要求。計(jì)算LPD值為，滿足現(xiàn)行值要求。如果上述教室條件不變，選用光通量為2750lm（國產(chǎn)），結(jié)果如何？ =2750/(36+4)=68.75，計(jì)算平均照度和LPD值。經(jīng)上述計(jì)算，平均照度為259.6lx，不符合照度偏差規(guī)定，LPD值為8，滿足現(xiàn)行值要求。2）上述教室條件不變，按照度，照明功率密度簡易計(jì)算法，結(jié)果如何？取表中光源功率為36W，光通量為3350lm，按照辦公、學(xué)校類，表4查出F為1581，M為39.53，則；。經(jīng)計(jì)算照度滿足偏差規(guī)定；LPD值滿足現(xiàn)行值要求。同理，取表中光源功率為36W，光通量為2750lm，按辦公、學(xué)校類，表4查出F為1298，M為32.452，則；。3）普通中學(xué)的門廳、長7.2米、寬4米