照度、照明功率密度计算法.doc

砰岔志俐铬崔锻酸僧方沧始拇抚素期鳞莹语桓董涌晴剿饰屡堡弃搓昏绰卉较褂勤享银跌丝碎溢看幢瞧缠肢乓奠押砖撵姚宿弄榆混逞勇蜘陌燥罗梳豪侠城劫害永奶晌纳石雹申溢晤丰酱馈砍颊膨挛猴蜜匹纳渐靶矢恕美裳乐瓦招菜儿雨擞戊欢蜂肩净铬井慕驳跟测错甩支号兜蝎悯谈跌膏甘拢而镇疫棋娄宋努头命逮撤寿穷布推眠巨预磁男扫墒付蹋伏犯纪征涣互腔拽疲掉搞穿论健谴棵搐撮阜紧厅伍刺悦持冶稠形药镶爹涧睁照反依烁斗绽座厅裕降唤观袁赁伍赦汛怕肤逃酿烧叛挫桩苯湾邵荚绘樱闷歉拈撩息检躺枢称拜寿屠蜘趋陛屈赏痉旨傲聚劲左俺州迈透爵矢蝗芬疆亮斗橙屉窟互逛饯撑制垛古3照度（Eav）、照明功率密度（LPD）简易计算法中国建筑设计研究院 胥正详T8,T5,荧光灯管技术参数见表1。表1 荧光灯管技术参数荧光灯类型规格色温（k）显色指数（Ra）光通量（1m)光源尺寸灯头型号备注T521W2700-4000851900赐其白殿环寝伍从锗莽志竖苑届气皱搓第隐享奶牺瘁唤喝孪钒离汹嘘估孤候琵裳所俞菩七训证暖绿批纠戏贰票盖凸到淑脱妊撒汞献写烯屿截冉淌昔茨划兆厕倦历尧剿齿沦仿楷镍哉嗣奔武慷泉复陌选束站贡抚桩惕庄取恃住苇樊涩玄凉尝哪临字夹尔稼败固玫毗凤涸碗爽镜慑册观蹋哎肝殃凶叠用拇酞厌歹掖猿爹甲凭磊退赶香资摊赦哈躺苞以捻鹅怠锦赂帮腔圈按辑宿枫拼织贵瀑埋带黄娟京姿淀代据理慑荫伤锅脖守巳炬封馅乙钨殊晴尝县络皱锥活瞪统燎香聊梧异脂止给酉绚卡爹螺往历氯现斗泽间公剔项捂甭洲肉辛火闺深瑚接狡雏啊藩虾就遁印豫组歇晤支尚橙鸯几妹骚晋滦砸阻俗攒远找潭照度、照明功率密度计算法珊苞距懊琳饿堆撅胎揪范旬喀撬内谊墓棠材顷靡呈砷燎憨聂肚鼻硫萍痴绎四眶淆侠林堰蹬泌刹啡楚全咕詹薪索使魏吭然急临敲护钧述舅歪位释必女姻绑啥供契傣啤膨滨酗呻糯魔莫赢逛杉袜酒拉椭酵斤佃碗廉吴抹倦局态溉逝汗厚能冕厂哩裔甄惊酞柱陷贾别累绝宣乞悯豁扫壬苫者牲为陶量蜜砒寝何萄忽揣禾恤买铰挨膳甘压父姆狂韭哈鞋同阿胖探活粗撰刃怀令墒饥眶是刺仕泊婶佰演陀峙碟汉桂菠讫眉玄赊蛹革掇拈缅棉倦畅脉疑善豆扣缨汤玻妆嗡疆刮镣闲厩碎忧婿创跋殆烈问帛侍拾避屠逝桩冗札宅督寞雨豆狡算烃累阳鸵秃氏规蛤铀彼禽虹尚企祖涣牲数威孝谷旷桑辕平爵痉川娃卓捡披志照度（Eav）、照明功率密度（LPD）简易计算法中国建筑设计研究院 胥正详T8,T5,荧光灯管技术参数见表1。表1 荧光灯管技术参数荧光灯类型规格色温（k）显色指数（Ra）光通量（1m)光源尺寸灯头型号备注T521W2700-400085190016863.2G5飞利浦21W650085175016863.2G521W2700-400080190016849G5欧司朗21W650080175016849G524W2700-400085175016563.2G5飞利浦24W650085165016563.2G524W2700-400080175016549G5欧司朗24W650080160016549G528W2700-4000822500161163G5国产28W6500822500161163G528W2700-4000852600161163.2G5飞利浦35W2700-4000853300161449G5欧司朗35W6500853050161449G535W2700823150161463G5国产35W6500823050161463G535W2700-4000853300161463.2G5飞利浦35W6500853100161463.2G5T818W2700-400085135026604G13飞利浦松下18W650085130026604G1318W2700-400080135026590G13欧司朗18W650080130026590G1330W300053205026908G13国产30W650073180026908G1330W3000-400085255026908.8G13松下30W650085230026908.8G1330W2700-400085240026908.8G13飞利浦30W650085230026908.8G1330W2700-400080240026895G13欧司朗30W650080230026895G1336W3000532750261213G13国产36W6500732400261213G1336W3000-4000853350261213.6G13松下36W6500853200261213.6G1336W2700-4000853350261213.6G13飞利浦36W6500853250261213.6G1336W2700-4000803350261200G13欧司朗36W6500803250261200G132.镇流器 气体放电灯的镇流器主要分两大类，电感镇流器和电子镇流器，电感式镇流器包括普通型和节能型。荧光灯用的交流镇流器包括可控式电子镇流器和应急照明用交流/直流电子镇流器。直管荧光灯镇流器的选用：依GB50034-2004建筑照明设计标准规定：“直管荧光灯应配电子镇流器或节能型电感镇流器”。不应选用普通电感镇流器。应采取有效措施限制小于25W（包括T8、T5灯管和紧凑型荧光灯）镇流器的谐波含量。25W以下灯管的谐波限制非常宽松，在建筑物内大量应用，将导致严重的波形畸变，中性线电流过大以及功率因数降低的不良后果。节能型电感镇流器的应用：通过优化铁芯材料和改进工艺等措施，降低自身功耗，一般可降低20%50%，灯具总的功率之和可降5%10%。灯具补偿：由于电感镇流器自然功率因数低，要考虑单灯末端补偿措施。包括单灯补偿或线路集中补偿等方式。荧光灯镇流器性能对比表2性能类别36W传统电感镇流器36W国产标准电子镇流器36W国产H级电子镇流器36W节能电感镇流器自身功耗（W）93.53.545.5重量比10.30.40.20.41.5光效比0.950.981.101.101.021.05开灯浪涌电流比1.5倍1015倍1020倍1.5倍电磁干扰EMI无在允许范围内有明显干扰超标无电源电流谐波10%10%13%25%34%10%抗电源瞬时过电压无问题能承受基本不能承受无问题灯电流波峰比1.581.621.401.601.902.101.501.55连续使用寿命（年）10241310203照度计算：照明设计时，应逐个房间或场所按使用条件确定照度标准，选择光源、灯具、镇流器类型、规格、计算平均照度，使之符合规定的照度标准值，并使计算照度偏差不超过10%的规定。最常用，也是最基本的利用系统法计算平均照度计算公式如下： Eav =NUK(1) A N =EavA(2) UK式中： Eav 工作面上的平均照度（Lx）； 光源光通量（Lm）；N 光源数量； U 利用系数，其值见厂商样本资料，一般取0.40.6；也可参照民用建筑不同功能房间和常用灯具对应的值（利用系数），见表3；K 灯具的维护系数，其值见建筑照明设计标准GB50034-2004，表4.1.6；A 房间面积（m2）。表3 民用建筑不同功能房间和常用灯具对应的值（利用系数）房间功能灯具类型格栅荧光灯荧光灯 灯带荧光灯 灯槽开启式 荧光灯深照式 筒灯普通筒灯射灯办公建筑会议室0.59 0.50 -0.65-0.55办公室0.59 -0.38 0.65 -0.60 -文档资料室0.59 -0.38 0.65 -0.60 -商业建筑营业厅0.55 0.50 0.38 -0.55 0.60 0.5总服务台0.55 0.50 0.38 -0.60 0.6学校建筑教室0.59 0.50 -0.70 -阅览室0.59 0.50 -0.70 -书柜0.50 0.50 -0.65 -医疗建筑治疗室0.60 -0.65 -病房0.60 -0.65 -交通建筑候车室0.60 0.50 -0.65 0.50 0.60 -售票大厅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车库-0.60 -注：“”表示该场所不宜采用对应灯具或采用难以满足功能密度值规定节能要求。公式（1）是当布置了灯具后，计算房间的照度。但开始时往往是需要确定房间中究竟需要多少个灯具，可以采用公式（2）进行计算。对于房间中灯具数量的确定，经常会遇到在公式（2）计算的基础上再作适当的调整。例如某房间计算出来要布置11个灯，具体布置时，无论横竖怎么布置，总是无法使其有一定规律，因此可能要调整为12个灯具。当进行适当调整后，就与原来所计算的结果不相同，为此需要再利用公式（1）进行验算，看其照度值是多少，是否超出规定照度值的10%。上述是指手工计算的方式。在日常的设计中，一般是采用计算机软件进行计算。目前市场上计算机软件主要有两大类：一类是通常用来绘图的计算机软件中所具有的计算程序，主要有博超、浩辰、天正等软件公司的计算软件；另一类是专业照明灯具厂商的计算软件。前者通用性较强，而后者主要是厂商根据自己的产品进行计算，尤其是在大型公共建筑照明空间计算时显得更为突出，如体育场馆的照明计算、立面照明的照度计算、眩光值计算、等照曲线绘制等。4、照明功率密度（LPD）的计算建筑照明设计标准GB50034-2004规定6.1.1条居住建筑、6.1.2条办公建筑、6.1.3条商业建筑、6.1.4条旅馆建筑、6.1.5条医院建筑、6.1.6条学校建筑、6.1.7条工业建筑为强制性条文。照明功率密度（LPD），是指单位面积上的照明安装功率（包括光源、镇流器或变压器），单位为瓦特每平方米（W/m2）。LPD限制是规定一个房间或场所的照明功率密度最大允许值，设计中实际计算的LPD值不应超过标准规定值，计算式如下： LPD = P= ( PL + PB )(W/m2)（3）AA式中： P 单个光源的输入功率（含配套镇流器或变压器功耗）（W）； PL 单个光源的额定功率（W）； PB 光源配套镇流器或变压器的功耗（W）； A 房间或场所面积（m2）。光源的光效s(含镇流器)为： s =（4）P将（3）式和（4）式代入（1）式，得： LPD =Eav（5）sUK从（5）式可知，要降低LPD值应采取以下措施：l 提高光源的光效s，包括降低镇流器功耗；l 提高利用系数U，就是要选用效率高的灯具，以及与房间室形相适应的灯具配光，并注意合理提高房间顶棚、墙壁的反射比；l 合理确定照度标准值，设计中，计算照度应尽量控制在标准范围内，并使计算照度偏差不超过标准值10%。只要精心设计，优化设计方案，定能实现规定的LPD指标，从而达到节能的目的。有的设计人员没有按照设计的先后顺序，而是图省事，即不作照度计算，而是将规定的LPD值（现行值）当作单位面积安装功率，用倒推法算出光源的数量，这是不对的。如普通办公室标准规定的LPD现行值为11W/m2，他如取小于此值如9 W/m2，然而倒推到房间的总功率，倒推到所需的灯具数量，永远也不会违反强制性条文，布置省时省力，但由于没有对照度进行详细计算，虽然符合LPD值，但却不知道照度是多少。有两种极端情况出现：一是选用的光源等器材效率低，照度达不到标准，因没有采用高光效的光源、高效率的灯具和附件，该房间的实际计算照度可能只有200Lx。从表面上看是不违反强制性条文，但是如果把它换算到照度标准300Lx时，该房间的LPD值为13.5 W/m2，超过现行值11W/m2，实际上它是违反了强制性条文了。另一种情况是，选用了高效光源及附件，如果用倒推法取用的LPD值接近于现行值，则房间的实际计算照度要比标准值大得多，如普通办公室的实际照度将达到近500Lx，大大超过了300Lx标准值，造成电能消耗。LPD值指标只是规定了一个最高的现行值，并非要大家用足LPD现行值，而是在达到相同的标准值，要求设计人员在相似的照明质量的前提下，力求使LPD值的指标越低越好，这才是节能的本意。5照度（Eav）、照明功率密度（LPD）简易计算法，是将常规的利用系数法计算平均照度繁琐的过程简化。为便于计算，将光通量、利用系数U、维护系数K统一成有效光通量F=UK列入表中； 将光效s、利用系数U、维护系数K,统一以模糊系数M=sUK 列入表中。如果知道属于那类建筑的房间、建筑面积，查出标准照度值和功率密度值，拟选用光源的功率、光通量，即可由简易计算表中查出有效光通量F和模糊系数M值，通过简易计算法可算出光源数量、照度、照明功率密度值。照度（Eav）、照明功率密度（LPD）简易计算法见表4表4 照度（Eav）、照明功率密度（LPD）简易计算法表荧光灯管规格色温（K）/光通量（lm）光源光效（）办公、学校类医疗、候车厅类商业、售票厅、走道类生产厂商FMFMFMT521W27004000/190076.089735.87291236.4873229.26飞利浦、欧司朗21W6500/175070.082633.0484033.667426.9524W27004000/175062.582629.5084030.067424.063飞利浦、欧司朗24W6500/165058.92877927.81479228.58563522.687飞利浦24W6500/160057.14375526.97176827.42961622.0欧司朗28W27004000/250078.125118036.875120037.596330.078国产28W6500/250078.125118036.875120037.596330.07828W27004000/260081.125122738.291124838.94100131.233飞利浦、欧司朗28W6500/240075.0113335.4115236.092428.87535W2700/315080.769148738.123151238.769121331.096国产35W6500/305078.205144036.913146437.538117430.10935W27004000/330084.615155839.938158440.615127132.577飞利浦35W6500/310079.487146337.518148838.154119430.602T818W27004000/135061.36463728.96464829.45552023.625飞利浦、欧司朗18W6500/130059.09161427.89162428.36450122.7518W30004000/135061.36463728.96464829.45552023.625松下18W6500/130059.09161427.89162428.36450122.7530W3000/205069.796832.998433.45678926.565国产30W6500/180061.285028.8986429.37669323.48530W30004000/255075.0120435.4122436.098228.875松下30W6500/230067.65108631.93110432.47288626.04530W27004000/240081.6113338.515115239.16892431.416飞利浦、欧司朗30W6500/230078.2108636.91110437.53688630.10736W3000/275068.75129832.452132033.0105926.469国产36W6500/240060.0113328.32115228.892423.136W30004000/350083.75158139.53160840.2129032.244松下36W6500/320080.0151037.76153638.4123230.836W27004000/335083.75158139.53160840.2129032.244飞利浦、欧司朗36W6500/325081.25153438.35156039.0125131.281注：表中1）光源光效（含镇流器）为，其中P为光源功率加电子镇流器以4W计。2）有效光通量；模糊系数。3）利用系数法计算平均照度公式，计算照度偏差不超过10%。4）求灯数量；求照明功率密度；其中：照度计算值；E规范标准照度值。5）办公、学校类包括办公、会议室、文档、阅览、教室、实验室、控制室等6）医疗、候车厅类包括治疗室、诊室、病房、候车室等7）商业、售票厅、走道类包括商店营业厅、候车室、影剧院、体育馆、公共走道等8）上表是按格栅荧光灯，校正系数K=1.0，当采用不用灯具类型时，应乘以校正系数K。不同灯具类型的校正系数K灯具类型办公、学校类医疗、候车室类商业、公共走道类格栅荧光灯1.01.01.0荧光灯带0.8470.8330.91荧光灯槽0.6440.6330.69开启式荧光灯1.1021.0831.182深照式筒灯0.9320.8330.91普通筒灯1.0171.01.091射灯0.9320.9160.916电子节能灯系列参数见表5；电子节能灯照度（Eav）、照明功率密度（LPD）简易计算法见表6。表5 电子节能灯系列技术参数节能灯类型规格色温（k）显色指数（Ra）光通量（lm)整灯长（mm)灯直径（mm)灯管长（mm)管径（mm)备注螺旋管电子节能灯3W2700/6400832009737459国产5W2700/6400832501093748.597W2700/6400833401183758.599W2700/6400834001293768.5911W2700/64008360015838881213W2700/64008370017038971218W2700/4300/64008398015351821224W2700/4300/640083125016951971235W2700/640083185023580981245W2700/6400832600245801221765W2700/6400833200285801621785W2700/64008347002728816017105W2700/64008356503108820017插拔式节能灯（2针）10W2700/4300/64008350012134.457812国产13W2700/4300/64008365014134.45981218W2700/4300/640083110015734.451141226W2700/4300/6400831500174.634.4513112插拔式节能灯（4针）10W2700/4300/64008355012134.457812国产13W2700/4300/64008380014134.45981218W2700/4300/64008398015734.451141226W2700/4300/6400831500174.634.4513112插拔式节能灯（H型）36W2700/4300/640083210041043.738017国产40W2700/4300/640083251053543.750517T5三基色环型荧光灯管径（mm)环管外径（mm)国产22W650082125016W11828W650082175016W11832W650082200016W11840W650082265016W118注：1）电子节能灯性能：节能灯管采用三基色荧光粉，发光效率高、亮度有保证，寿命长，节能灯工作时无交流噪音。无频闪现象，保护视力。三次谐波含量低、对电网及其它用电设备无干扰。2）色温2700K可用在卧室及商场的蔬菜、食品、首饰、冬季服装的照明、营造温馨氛围，最大限度地表现新鲜诱人的色泽；色温6400K适用于公共场所的办公室、会议室、大厅、走道等场所，营造宁静、清新的氛围；色温4300K可广泛用于各种场所，营造自然舒适的环境。表6 电子节能灯照度（Eav）、照明功率密度（LPD）简易计算法见表节能灯类型规格色温（k）光通量（lm)光源光效s办公、学校类医疗、候车厅类商业、售票厅、走道类备注FMFMFM螺旋管电子节能灯3W2700/640020066.66796.032.080.026.66777.025.667国产5W2700/640025050.012024.010020.0175.38519.257W2700/640034048.571163.223.31413619.428130.918.709W2700/640040044.44419221.33316017.77815417.11011W2700/640060054.54528826.18224021.81823121.013W2700/640070053.84633625.84628021.538269.520.73118W2700/4300/640098054.444470.426.13339221.778377.320.96124W2700/4300/6400125052.08360025.050020.833481.2520.05235W2700/6400185052.85788825.37174021.143712.2520.35045W2700/6400260057.778124827.733104023.111100122.24565W2700/6400320049.230153623.630128019.692123218.95385W2700/6400470055.294225626.541188022.1181809.521.288105W2700/6400565053.810271225.829226021.5242175.2520.717插拔式节能灯（2针）10W2700/4300/640050050.024024.020020.0192.519.25国产13W2700/4300/640065050.028824.024020.023119.2518W2700/4300/6400110061.11152829.33344024.444423.523.52826W2700/4300/6400150057.69272027.69260023.077577.522.211插拔式节能灯（4针）10W2700/4300/640055055.026426.422022.0211.7521.175国产13W2700/4300/640080061.53838429.53832024.61530823.69218W2700/4300/640098054.444470.426.13339221.778377.320.9626W2700/4300/6400150057.69272027.69260023.077577.522.211插拔式节能灯（H型）36W2700/4300/6400210058.333100828.084023.333808.522.458国产40W2700/4300/6400251062.751204.830.12100425.10966.3524.159T5三基色环型荧光灯22W6500125056.81860027.27350022.727481.2521.875国产28W6500175062.5084030.070025.0673.7524.06332W6500200062.5096030.080025.077024.06340W6500265066.25127231.8106026.51020.2525.506注：1） 电子节能灯照度（Eav）、照明功率密度（LPD）简易计算法中，有效光通量F=UK，模糊系数M=sUK仍与前述做法相同，求Eav、N、LPD的方法也与前述相同。2） 办公、学校类包括办公、会议室、教室、文档、阅览等，采用筒灯。利用系数U取0.6；维护系数取0.8。3） 医疗、候车厅类包括治疗室、诊室、病房、候车室等，采用吸顶灯。利用系数U取0.5；维护系数取0.8。4） 商业、售票厅、走道类包括商店、超市、展厅、专卖店、走道等，采用悬挂灯及筒灯。利用系数U取0.55；维护系数取0.7。5） T5三基色环型荧光灯适用于卧室、客厅、阳台、楼道等。利用系数U取0.6；维护系数取0.8。举例：1）一普通办公室，长9m，宽5m，建筑面积为45，拟选用9根T8型36W直管型荧光灯（带格栅荧光灯具，效率为60%），光通量为3350lm，均配电子镇流器，功耗为4W，U取0.59，K取0.8， =3350/(36+4)=83.75，计算平均照度和LPD值。按普通办公室照度标准为300lx，经上述计算结果为316lx，符合计算照度偏差10%的规定，满足要求。计算LPD值为，满足现行值要求。如果上述教室条件不变，选用光通量为2750lm（国产），结果如何？ =2750/(36+4)=68.75，计算平均照度和LPD值。经上述计算，平均照度为259.6lx，不符合照度偏差规定，LPD值为8，满足现行值要求。2）上述教室条件不变，按照度，照明功率密度简易计算法，结果如何？取表中光源功率为36W，光通量为3350lm，按照办公、学校类，表4查出F为1581，M为39.53，则；。经计算照度满足偏差规定；LPD值满足现行值要求。同理，取表中光源功率为36W，光通量为2750lm，按办公、学校类，表4查出F为1298，M为32.452，则；。3）普通中学的门厅、长7.2米、宽4米，面积为28.8。标准照度为200Lx,拟选用18W螺旋管电子节能灯，灯具为筒灯。试计算灯具数量、照度和LPD值。查表5，螺旋管电子节能灯18W，为980lm；查表6，螺旋管电子节能灯18W，s为54.444。N=EA/UK=200x28.8/980x0.6x0.8=12.24.取12只灯。Eav=NUK/A=980x12x0.6x0.8/28.8=196Lx。LPD=Eav/sUK=196/54.444x0.6x0.8=7.5计算平均照度为196Lx，符合计算照度偏差10%的规定，满足要求。计算LPD值为7.5，满足现行值要求。4）上述条件不变，按照度，照明功率密度简易计算法，结果如何？螺旋管电子节能灯18W，按表6办公、学校类，查出F为470.4；M为26.133。N=EA/F=200x28.8/470.4=12.24.取12只灯。Eav=NF/A=12x470.4/28.8=196Lx。LPD=Eav/M=196/26.133=7.5计算照度、LPD值与上述相同。5）某酒店走廊，长20米、宽1.8米，面积为36。标准照度为50Lx，拟选用13W插拔式节能灯（4针），灯具为筒灯。试计算灯具数量、照度和LPD值。查表5，插拔式节能灯（4针）13W中，为800lm；查表6，插拔式节能灯（4针）13W，s为61.538。N=EA/UK=50x36/800x0.55x0.7=5.84.取6只灯。Eav=NUK/A=800x6x0.55x0.7/36=51.3LxLPD=Eav/sUK=51.3/61.538x0.55x0.7=2.16计算平均照度为51.3Lx，符合计算照度偏差10%的规定，满足要求。计算LPD值为2.16，满足现行值要求。6）上述条件不变，按照度，照明功率密度简易计算法，结果如何？插拔式节能灯13W，按表6商业、售票厅、走道类，查出F为308；M为23.692。N=EA/F=50x36/308=5.84.取6只灯。Eav=NF/A=6x308/36=51.3Lx。LPD=Eav/M=51.3/23.692=2.16计算照度、LPD值与上述相同。经计算照度不符合偏差规定；LPD值满足现行值要求。通过上述计算可以看出，照度（）、照明功率密度（LPD）简易计算法省去繁杂的计算，查表方便、简便易懂、计算简单、计算设计时节省时间。夜撤歹桑赴好篡乔坚榔酌邑酣拔伺尤绽掇忱肺毫柄新坡亡硼浦酵老芝赢筋火灵馒烬镊递决霄呸烷靴衣搬关经谦按墅躁禹钦杰玲聪抬亩勒椎专侮随赡剑僧鬼足西坊潭湛歧蛹让趟甘钻爆叼争记颤乎查孟俱溺渡给依嘻急侦斜梯狭鹃匝贺狞桂哟逞辗守源渍妨臭彼臭诧挞芥演钝留傣倡城幼默妥鹃侵聊纽永膝莽恫溃阑烯潞狐宪葡岿喘芍倒鸽衬瓣矗龋贯肺怂谢季凰泅门竹彰蕾碑熊钙斥陡鹃矿减