電氣照明第五章

電氣照明第五章第一頁，共四十一頁，2022年，8月28日第一節(jié)平均照度計算

平均照度計算，適用于房間長度小于寬度的4倍、燈具均勻布置以及使用對稱或近似對稱光強(qiáng)分布燈具時的室內(nèi)場所的照度計算。

利用系數(shù)法是根據(jù)房間的形狀和材質(zhì)、燈具的數(shù)量和類型通過計算工作面獲得的光通量來確定工作面平均照度的計算方法。一、基本計算公式落到工作面上的光通量可分為兩個部分：1）從燈具發(fā)出的光通量中直接落到工作面上的部分(稱為直接部分)；2）從燈具發(fā)出的光通量經(jīng)室內(nèi)表面反射后最后落到工作面上的部分(稱為間接部分)。第二頁，共四十一頁，2022年，8月28日1.利用系數(shù)對于每個燈具來說，由最后落到工作面上的光通量與光源發(fā)出的額定光通量之比值稱為光源光通量利用系數(shù)（簡稱利用系數(shù)）。sfUff=式中，U——利用系數(shù)；

ff——由燈具發(fā)出的最后落到工作面上的光通量][lm；

sf——每個燈具中光源額定總光通量][lm。

2.室內(nèi)平均照度式中，avE——工作面平均照度][lx；

N——燈具數(shù)；

A——工作面面積][2m；

K——維護(hù)系數(shù)，可查表。

第三頁，共四十一頁，2022年，8月28日3.維護(hù)系數(shù)

照明的維護(hù)系數(shù)為光源的光衰系數(shù)和燈具因污染的光衰系數(shù)的乘積。道路照明的維護(hù)系數(shù)（以每年對燈具進(jìn)行一次擦拭）：燈具防護(hù)等級＞IP54時，取0.70≤IP54時，取0.65第四頁，共四十一頁，2022年，8月28日二、利用系數(shù)法（一）室形指數(shù)

表示房間幾何形狀特征的數(shù)值。其計算式為：圖5-1房間的空間特征室空間燈具開口平面lwh工作平面對矩形房間：對圓形房間：第五頁，共四十一頁，2022年，8月28日（二）室空間比

⑴

室空間比：

wlwlhRCRr.+=5

⑵頂棚空間比：

RCRhhwlwlhCCRrcc=.+=5

⑶地板空間比：

RCRhhwlwlhFCRrff=.+=5

圖5-1房間的空間特征頂棚空間室空間燈具開口平面lwchrhfh工作平面地板空間第六頁，共四十一頁，2022年，8月28日（三）有效空間反射比

(1)平均反射比(2)有效空間反射比As為所有表面的總面積。圖5-1房間的空間特征頂棚空間室空間燈具開口平面lwchrhfh工作平面地板空間A0為頂棚或地板空間平面面積。第七頁，共四十一頁，2022年，8月28日（四）室內(nèi)平均照度的計算(1)確定房間的各特征量（RCR/CCR/FCR）(2)確定頂棚空間有效反射比（ρcc）（3）確定墻面反射比ρw（考慮房間開窗及裝飾物影響）

(4)確定地板空間有效反射比（ρfc）方法同上。計算值與利用系數(shù)表中ρfc不一致時，利用系數(shù)應(yīng)加以修正，如計算精度要求不高也可不做修正。(5)確定利用系數(shù)（U）(6)確定室內(nèi)平均照度（Eav）平均反射比有效反射比第八頁，共四十一頁，2022年，8月28日（五）舉例有一教室長6.6m、寬6.6m、高3.6m，在離頂棚0.5m的高度內(nèi)安裝8只YG1-1型40W熒光燈，課桌高度為0.75m。教室內(nèi)各表面的反射比見圖示，試計算課桌面上的平均照度。(熒光燈光通量取2400lm，維護(hù)系數(shù)K=0.8)。圖5-2房間的空間特征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第九頁，共四十一頁，2022年，8月28日解：⒈確定各空間比2.確定ρcc

圖5-2房間的空間特征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第十頁，共四十一頁，2022年，8月28日圖5-2房間的空間特征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.確定ρfc3.確定ρw=0.55.確定U取ccr%70=，wr%50=，561.3=RCR，

查YG1-1利用系數(shù)表，得

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

利用系數(shù)

491.0)(112121=---+=RCRRCRRCRRCRUUUU

第十一頁，共四十一頁，2022年，8月28日6.修正U查表5-3得（RCR1,γ1）=（3，0.957）、（RCR2,γ2）=（4，0.963），插值后求得修正系數(shù)為0.96，則

U=0.96×0.491=0.4717.確定Eav因?yàn)閒cr%201，則取fcr%10=、ccr%70=，wr%50=，561.3=RCR，

第十二頁，共四十一頁，2022年，8月28日解：⒈確定各空間比2.確定ρcc、ρw、ρfc3.確定U第十三頁，共四十一頁，2022年，8月28日U＝0.424.確定燈具數(shù)第十四頁，共四十一頁，2022年，8月28日www第十五頁，共四十一頁，2022年，8月28日第十六頁，共四十一頁，2022年，8月28日三、概算曲線與單位容量法（一）概算曲線

為了簡化計算，把利用系數(shù)法計算的結(jié)果制成曲線，假設(shè)被照面上的平均照度為100lx時，求出房間面積與所用燈具數(shù)量N的關(guān)系曲線稱為概算曲線。第十七頁，共四十一頁，2022年，8月28日如果實(shí)際需要的平均照度為E、實(shí)際采用的維護(hù)系數(shù)為K，那么實(shí)際采用的燈具數(shù)量n可按下列公式進(jìn)行換算：確定平均照度的步驟：①確定燈具的計算高度h；②室內(nèi)的面積A；③根據(jù)室內(nèi)面積A、燈具計算高度h，在燈具概算曲線上查出燈具的數(shù)量。如果計算高度處于圖中h1與h2之間，則采用內(nèi)插法進(jìn)行計算；④計算所需燈具的數(shù)量(或所要求的平均照度)。第十八頁，共四十一頁，2022年，8月28日第十九頁，共四十一頁，2022年，8月28日第二十頁，共四十一頁，2022年，8月28日（二）單位容量法

常用于對照明用電量進(jìn)行估算。根據(jù)不同類型的燈具、不同的室空間條件，可以列出照度為1lx時的單位面積光通量(lm/m2)φ0_或單位面積安裝電功率(W/m2)P0，將其編制成計算表格，以便查用。編制條件：單位容量法的計算公式(實(shí)際照度為E時)：

C1、C2、C3分別為反射比、光源功率、燈具效率與編制條件不同時的修正（調(diào)整）系數(shù)。第二十一頁，共四十一頁，2022年，8月28日第二十二頁，共四十一頁，2022年，8月28日C3——當(dāng)燈具效率不是70時的校正系數(shù)，η=60時C3=1.22;

η=50時C3=1.47第二十三頁，共四十一頁，2022年，8月28日第二十四頁，共四十一頁，2022年，8月28日第二十五頁，共四十一頁，2022年，8月28日解：室空間比為查單位容量P0計算表。普通單管熒光燈屬于半直接型配光。得P0＝0.0565因此P=P0AEC2＝0.0565×54×100×0.675＝205.9（W）取房間反射比修正系數(shù)C1＝1，燈具效率修正系數(shù)C3＝1，熒光燈光源功率不等于40W的調(diào)整系數(shù)C2＝0.675（查表）故光源數(shù)量N=P/PN＝205.9/36＝5.7（盞）根據(jù)實(shí)際情況擬選用6盞36W單管熒光燈，此時估算照度可達(dá)105.3lx。第二十六頁，共四十一頁，2022年，8月28日第二節(jié)點(diǎn)光源直射照度計算

光源形狀分類：點(diǎn)光源——指圓形發(fā)光體的直徑小于其至受照面垂直距離的1/5，或線形發(fā)光體的長度小于照射距離（斜距）的1/4。線光源——指發(fā)光體的寬度小于計算高度的1/4、長度大于計算高度的1/2，發(fā)光體間隔較小且等距地成行排列。面光源——指發(fā)光體的形狀和尺寸較大，如由燈具組成的整片發(fā)光面或發(fā)光頂棚等。一、逐點(diǎn)計算法可用于水平面、垂直面和傾斜面上的照明計算。但不適用于室內(nèi)周圍反射性很高的場所的照度計算。計算點(diǎn)的照度應(yīng)為照明場所內(nèi)各燈對該點(diǎn)所產(chǎn)生的直射照度之和。方法有：逐點(diǎn)計算法、等照度曲線計算法等。第二十七頁，共四十一頁，2022年，8月28日（一）水平面照度計算1.指向平面照度微分面積元照度：已知指向平面——與入射光方向垂直的平面稱為距離平方反比定律光源距離光強(qiáng)微分面積元微立體角元指向平面點(diǎn)dAn第二十八頁，共四十一頁，2022年，8月28日水平面微分面積元與指向平面微分面積元關(guān)系：2.水平面照度水平面照度：稱為余弦定律法線實(shí)際應(yīng)用公式：第二十九頁，共四十一頁，2022年，8月28日（二）垂直面照度計算同理，垂直面照度：實(shí)際應(yīng)用公式：第三十頁，共四十一頁，2022年，8月28日1.照度的矢量關(guān)系：根據(jù)矢量運(yùn)算法則作一空間坐標(biāo)系統(tǒng)，如右圖推廣到一般情況，任意平面I的照度：（三）傾斜面照度計算第三十一頁，共四十一頁，2022年，8月28日情況一：δ＜90°2.傾斜面照度為簡化起見，任意面I包含X軸，則α＝90°第三十二頁，共四十一頁，2022年，8月28日情況二：δ＞90°情況三：δ＜90°第三十三頁，共四十一頁，2022年，8月28日二、等照度曲線計算法（一）空間等照度曲線（四）多點(diǎn)光源的點(diǎn)照度計算按此關(guān)系可制成燈具的等照度曲線。K=1水平面照度第三十四頁，共四十一頁，2022年，8月28日（二）計算點(diǎn)處的水平照度1.從燈具等照度曲線上查得各燈具在計算點(diǎn)處產(chǎn)生的水平照度e1，e2，e3，……2.計算點(diǎn)處實(shí)際水平面照度3.計算點(diǎn)處實(shí)際垂直面照度4.計算點(diǎn)處實(shí)際傾斜面照度第三十五頁，共四十一頁，2022年，8月28日第三十