6建筑照明设计20081解析.pptx

现现 代代 建建 筑筑 电电 气气-2008年度建筑电气教案年度建筑电气教案电气工程学院电气工程学院第第六六章章 建建筑筑照照明明设设计计 1 1 基本概念基本概念 一、光通量、发光强度、亮度和照度的含义一、光通量、发光强度、亮度和照度的含义光通量光通量光的特点：光的特点：光光以以一一种种能能量量的的形形式式从从一一个个物物体体直直线线传传播播到到另另一一个个物物体，光的传播不需要任何媒介。体，光的传播不需要任何媒介。光光通通过过物物质质时时将将改改变变其其传传播播方方向向，光光是是粒粒子子束束，光光线线的方向也是波传播的方向。的方向也是波传播的方向。光的本质是电磁波。光的本质是电磁波。在在波波长长宽宽阔阔的的电电磁磁波波中中，可可见见光光仅仅占占很很小小的的一一部部分分，光光的的颜颜色色与与相相应应的的波波段段：紫紫外外线线波波谱谱的的波波长长在在1-380nm1-380nm之之间间，可可见见光光波波长长380-780nm380-780nm之之间间，红红外外线线波波谱谱的的波波长长在在780-10780-105 5nmnm之之间，间，1nm=101nm=10-9-9m m。紫外线和红外线是人眼看不见的光线。紫外线和红外线是人眼看不见的光线。光光通通量量是是光光源源在在单单位位时时间间内内向向周周围围空空间间辐辐射射并并引引起起光光感感能能量大小。量大小。第第六六章章 建建筑筑照照明明设设计计 光通量式：光通量式：式中式中 波长为波长为 的光通量，的光通量，（流明）；（流明）；波长为波长为 的光谱光效率的光谱光效率函数，无量纲；函数，无量纲；波长为波长为 的光辐射功率，的光辐射功率，。多色光源的光通量：多色光源的光通量：（或任一波长：（或任一波长：；多色光源的光通量：；多色光源的光通量：式中式中 光谱光视效能的最大值，光谱光视效能的最大值，为一常数为一常数 ,对应于对应于 ；光谱分布的光谱分布的光通量，光通量，积分上下限的变换是由于波长大于，积分上下限的变换是由于波长大于780nm780nm，小于小于380nm380nm的不可见光的不可见光 ）。）。照明工程中，光通量是说明光源发光能力的基本量。例照明工程中，光通量是说明光源发光能力的基本量。例如，一只如，一只220V220V，40W40W的白炽灯发射的光通量为的白炽灯发射的光通量为350350 。第第六六章章 建建筑筑照照明明设设计计 发光强度（光强）发光强度（光强）在照明设计中，只知道光源所发出的总光通量是不在照明设计中，只知道光源所发出的总光通量是不够的，还必须了解光通量在空间各个方向上的分布情况。够的，还必须了解光通量在空间各个方向上的分布情况。发光强度：光源在某一个特定方向的单位立体角内（单位发光强度：光源在某一个特定方向的单位立体角内（单位球面度内）所发出的光通量，称为光源在该方向的发光强度。球面度内）所发出的光通量，称为光源在该方向的发光强度。用符号表示：用符号表示：式中式中 发光强度，发光强度，（坎德拉）；（坎德拉）；光通量，光通量，（流明）；（流明）；立体角，立体角，（球面度）。（球面度）。1坎德拉（坎德拉（）=1=1流明（流明（）/球面度（球面度（）含义：发光强度就是向一定方向辐射的光通量的角密度。含义：发光强度就是向一定方向辐射的光通量的角密度。对于向各方向发射光通量为均匀的发光体，在各个方对于向各方向发射光通量为均匀的发光体，在各个方向上的发光强度相等。此时，向上的发光强度相等。此时，。第第六六章章 建建筑筑照照明明设设计计 照度照度 物体表面所得到的光通量与这个物体表面积的比值，物体表面所得到的光通量与这个物体表面积的比值，用用 表示。表示。式中式中 光通量，光通量，；面积，面积，；照度，照度，（勒克斯）。（勒克斯）。照度为照度为1 1 ，仅能辨别物体的轮廓。例如：，仅能辨别物体的轮廓。例如：40 白炽灯，白炽灯，1 1 远处的照度远处的照度30 30 ；满月晴空的月光下为满月晴空的月光下为0.2 0.2 ；晴朗的白天室内为晴朗的白天室内为100-500 100-500 ；多云白天的室外为多云白天的室外为1000-10000 1000-10000 ；阳光直射的室外为阳光直射的室外为10000 10000 。第第六六章章 建建筑筑照照明明设设计计 亮度亮度 对在同一个照度下，并排放着的白色和黑色物体，人眼对在同一个照度下，并排放着的白色和黑色物体，人眼看起来有着不同的视觉效果，总觉得白色物体要亮的多。看起来有着不同的视觉效果，总觉得白色物体要亮的多。亮度：表面上一点给定方向上的亮度，是包含这点的面元亮度：表面上一点给定方向上的亮度，是包含这点的面元在该方向上的发光强度在该方向上的发光强度 与面元在垂直于给定方向上的正投与面元在垂直于给定方向上的正投影面积影面积 之商。用符号之商。用符号 表示，其表达式为表示，其表达式为 亮度，亮度，（又称尼特）；（又称尼特）；发光强度，发光强度，；面积，面积，；表面法线与给定方向之间的夹角，（表面法线与给定方向之间的夹角，（）。）。光光亮亮度度考考虑虑了了光光辐辐射射的的方方向向，从从而而可可以以表表征征发发光光表表面面在在不同方向上的光学特性。不同方向上的光学特性。第第六六章章 建建筑筑照照明明设设计计 表表 几种发光体的亮度几种发光体的亮度 发光体名称发光体名称亮度（亮度（）发光体名发光体名称称亮度（亮度（）通过大气观测到的太阳表通过大气观测到的太阳表面面钨丝灯表钨丝灯表面面微阴时天空亮度微阴时天空亮度荧光灯表荧光灯表面面在太阳直射下的绝对白色在太阳直射下的绝对白色表面表面电视屏幕电视屏幕170350人感觉舒适度的亮度小于人感觉舒适度的亮度小于 。为了增加感性认识，下表列出了几种发光体的亮度。为了增加感性认识，下表列出了几种发光体的亮度。第第六六章章 建建筑筑照照明明设设计计 小结：小结：四四个个常常用用的的光光度度单单位位从从不不同同的的角角度度表表达达了物体的光学特性。了物体的光学特性。光通量光通量发光体发出的光能数量；发光体发出的光能数量；发光强度发光强度发光体在某方向发出的光通发光体在某方向发出的光通密度，表征了光通量在空间的分布状况；密度，表征了光通量在空间的分布状况；照度照度被照面接受的光通量密度，用来被照面接受的光通量密度，用来鉴定被照面的照明情况；鉴定被照面的照明情况；亮亮度度发发光光体体单单位位表表面面积积上上的的发发光光强强度度，表征了一个物体的照亮程度。表征了一个物体的照亮程度。第第六六章章 建建筑筑照照明明设设计计 二、光与视角，建筑照明的种类二、光与视角，建筑照明的种类光与视角光与视角人眼识别物体的条件：人眼识别物体的条件：a.a.物体的亮度程度及背景的亮度对比；物体的亮度程度及背景的亮度对比；b.b.物体的颜色、色对比和光的颜色；物体的颜色、色对比和光的颜色；c.c.物体的大小和视距的视角大小；物体的大小和视距的视角大小；d.d.观察时间的长短等。观察时间的长短等。视角：若刚刚能识别出来的两个点，那么这两点到眼睛连线视角：若刚刚能识别出来的两个点，那么这两点到眼睛连线的夹角的夹角。视力：视角视力：视角的倒数，表明眼睛能识别细小物体程度的尺度。的倒数，表明眼睛能识别细小物体程度的尺度。第第六六章章 建建筑筑照照明明设设计计 明视照明的基本条件明视照明的基本条件 良好的光环境使人具有舒适感，在恶劣的照明条件良好的光环境使人具有舒适感，在恶劣的照明条件下会使人感到不适，长时间后还会引起视觉疲劳和全身疲劳。下会使人感到不适，长时间后还会引起视觉疲劳和全身疲劳。良好的明视照明具备的条件：良好的明视照明具备的条件：a.a.合理的照度水平，并具有一定的均匀度；合理的照度水平，并具有一定的均匀度；b.b.适度的亮度分布；适度的亮度分布；c.c.必要的显色性；必要的显色性；d.d.限制眩目。限制眩目。照度是决定物体亮度程度的间接指标（直接指标为亮度）。照度是决定物体亮度程度的间接指标（直接指标为亮度）。照明设计首先应符合规定的照度标准，来满足建筑及工照明设计首先应符合规定的照度标准，来满足建筑及工艺的要求。艺的要求。第第六六章章 建建筑筑照照明明设设计计 眩眩光光：过过高高的的亮亮度度或或强强烈烈的的亮亮度度对对比比，则则会会引引起起眼眼睛睛的的不不舒适或者降低观察细部（或目标）的能力，这种视觉现象。舒适或者降低观察细部（或目标）的能力，这种视觉现象。眩光分为：眩光分为：（根据评价方法）（根据评价方法）不舒适眩光、失能眩光。不舒适眩光、失能眩光。不不舒舒适适眩眩光光：由由于于视视野野中中的的亮亮度度分分布布或或亮亮度度范范围围的的不不适适宜宜（过高的亮度）引起人眼的不舒适。（过高的亮度）引起人眼的不舒适。失失能能眩眩光光：强强烈烈的的亮亮度度对对比比降降低低了了人人眼眼观观察察目目标标的的能能力力（如进入电影院由明变暗引起的眼观察目标能力的下降）。（如进入电影院由明变暗引起的眼观察目标能力的下降）。直直射射眩眩光光：由由视视野野内内未未曾曾充充分分遮遮掩掩的的高高亮亮度度光光源源所所产产生生的的眩光。反射发生在作业面上。眩光。反射发生在作业面上。反反射射眩眩光光：由由视视野野中中的的光光泽泽表表面面反反射射所所产产生生的的眩眩光光。发发生生在作业面以外。在作业面以外。直射眩光、反射眩光应归入直射眩光、反射眩光应归入不舒适眩光不舒适眩光。产生眩光的主要因素：产生眩光的主要因素：1)周围暗，此时眼睛能适应的亮度低；周围暗，此时眼睛能适应的亮度低；2)光源的亮度小；光源的亮度小；3)光源靠近视线；光源靠近视线；4)光源的大小。光源的大小。第第六六章章 建建筑筑照照明明设设计计 光源的光色有两个含义：光源的色表和光源的显色性。光源的光色有两个含义：光源的色表和光源的显色性。光光源源的的色色表表：人人眼眼观观看看光光源源发发光光的的颜颜色色称称为为光光源源的的色色表表，（灯光的表观颜色）用（灯光的表观颜色）用“色温色温”表示。表示。不不同同的的光光源源有有不不同同的的色色温温，不不同同的的色色温温给给人人以以冷冷、中中间间、暖暖的外观感觉。的外观感觉。色温色温/K /K 外观效果外观效果 5000 5000 冷冷 3300-5000 3300-5000 中间中间 3300 3300 暖暖当当光光源源发发光光的的颜颜色色与与黑黑体体加加热热到到某某一一温温度度所所发发出出的的光光的的颜颜色色相同时，则黑体的绝对温度就称为该光源的色温。相同时，则黑体的绝对温度就称为该光源的色温。在在任任何何温温度度下下某某物物体体能能把把投投射射到到它它表表面面的的任任何何波波长长的的能能量量全全部吸收，该物体称为部吸收，该物体称为“黑体黑体”。例例如如：橙橙色色，色色温温2000K 2000K；2500K2500K左左右右呈呈浅浅橙橙色色；4500-4500-7500K7500K呈呈白白色色；白白炽炽灯灯：色色温温2878K2878K；荧荧光光灯灯：日日光光色色6500K6500K，冷白色冷白色4300K4300K，暖白色，暖白色2900K2900K。1K1K（开尔文）（开尔文）=1=1绝对温度，绝对温度，1=273K1=273K第第六六章章 建建筑筑照照明明设设计计 物物体体的的颜颜色色是是物物体体对对所所照照射射的的光光源源光光谱谱有有选选择择地地吸吸收收、反反射射和和透射的结果。透射的结果。人人眼眼的的光光色色感感觉觉是是没没有有分分析析光光谱谱能能力力的的。一一个个具具有有连连续续光光谱谱的的白白色色光光源源和和另另一一个个由由红红、绿绿、蓝蓝组组成成的的白白色色光光源源，看看上上去去都都呈呈白白色，但光谱分布不同。色，但光谱分布不同。物物体体是是丰丰富富多多彩彩的的，连连续续光光谱谱的的白白色色光光源源能能使使物物体体的的颜颜色色都都显显出出来来，而而由由红红、绿绿、蓝蓝组组成成的的白白色色光光源源，只只能能真真实实地地显显示示出出红红、绿、蓝三色，其它色谱则不能正确地显示出来。绿、蓝三色，其它色谱则不能正确地显示出来。光光源源的的显显色色性性：光光源源照照射射到到物物体体上上所所产产生生的的颜颜色色效效果果，即即显显现现被照物体颜色的性能，通常用显色指数来表示。被照物体颜色的性能，通常用显色指数来表示。光光源源的的显显色色性性是是由由光光源源的的光光谱谱功功率率分分布布所所决决定定的的，要要判判定定物物体体颜色，必须先确定光源。颜色，必须先确定光源。标标准准光光源源：国国际际照照明明委委员员会会（Committee Committee of of Illuminating Illuminating Engineering,CIEEngineering,CIE）规定了四种光源。）规定了四种光源。1 1）标准光源）标准光源A A：2856K2856K完全辐射体（黑体）发出的光；完全辐射体（黑体）发出的光；2 2）标准光源）标准光源B B：4874K4874K代表直射阳光；代表直射阳光；3 3）标准光源）标准光源C C：6774K6774K代表昼光；代表昼光；4 4）标准光源）标准光源D D6565:6504K:6504K的合成昼光。的合成昼光。目目前前常常用用A A作作为为低低色色温温光光源源的的参参照照标标准准，D D6565为为高高色色温温光光源源的的参参照标准，来衡量在各种不同光源照明下的颜色效果。照标准，来衡量在各种不同光源照明下的颜色效果。第第六六章章 建建筑筑照照明明设设计计 显显色色指指数数：CIECIE制制定定了了一一种种光光源源显显色色性性的的评评价价方方法法，采采用用“显色指数显色指数”表示光源的显色性。表示光源的显色性。光光源源显显色色的的优优劣劣以以显显色色指指数数定定量量评评定定，显显色色指指数数R Ra a的的确确定定方方法：法：1 1）选定一套共有）选定一套共有8 8个代表性的色样；个代表性的色样；2 2）在在待待测测光光源源与与参参照照光光源源逐逐一一进进行行比比较较，确确定定每每种种色色样样在在两两种光源下的色差种光源下的色差E Ei i；3 3）按照约定的定量尺度，计算每一种色样的显色指数）按照约定的定量尺度，计算每一种色样的显色指数R Ri i，R Ri i=100-4.6E=100-4.6Ei i 显色指数显色指数R Ra a是是8 8个色样显色指数的算术平均值，个色样显色指数的算术平均值，光源的显色指数愈高，其颜色性愈好。光源的显色指数愈高，其颜色性愈好。与参照光源完全相同的显色性，其显色指数为与参照光源完全相同的显色性，其显色指数为100100。，显显色色性性优优良良；，显显色色性性一一般般；，显色性较差。，显色性较差。我国生产的部分电光源的显色指数：我国生产的部分电光源的显色指数：白炽灯（白炽灯（500W500W）荧光灯（日光色荧光灯（日光色40W40W）荧光高压汞灯（荧光高压汞灯（400W400W）2)2)按配光曲线按配光曲线第第六六章章 建建筑筑照照明明设设计计 2 2 灯具分类及光学特性灯具分类及光学特性 一、一、照明灯具的分类照明灯具的分类 按光源情况分按光源情况分1)1)按类型分白炽灯、荧光灯等按类型分白炽灯、荧光灯等2)2)按数目分普通灯、组合花灯。按数目分普通灯、组合花灯。按控照器的情况分按控照器的情况分1)1)按结构形式即控照器结构的严密程度按结构形式即控照器结构的严密程度 a.a.开启式开启式:普通灯具光源与外界直接接触；普通灯具光源与外界直接接触；b.b.保护式保护式:有闭合的透光罩，如走廊吸顶灯等；有闭合的透光罩，如走廊吸顶灯等；c.c.密闭式密闭式:透光罩将其内外空气隔绝，如浴室的防水防尘等；透光罩将其内外空气隔绝，如浴室的防水防尘等；d.d.防爆灯防爆灯：严格密闭用于易燃易爆场所。：严格密闭用于易燃易爆场所。根据国际照明学会（根据国际照明学会（CIECIE）的约定：以灯具上半球和下半球发射）的约定：以灯具上半球和下半球发射的光通百分比来区分配光特性，即主要分为：的光通百分比来区分配光特性，即主要分为：a.a.直射型灯具；直射型灯具；b.b.半半直射型灯具；直射型灯具；c.c.漫射型灯具；漫射型灯具；d.d.半反射型灯具；半反射型灯具；f.f.反射型灯具等。反射型灯具等。第第六六章章 建建筑筑照照明明设设计计 各类型灯具的光通量分配比例及灯具示例。各类型灯具的光通量分配比例及灯具示例。第第六六章章 建建筑筑照照明明设设计计 二、二、灯具的特性灯具的特性 配光曲线配光曲线 灯灯具具的的配配光光：一一个个光光源源配配上上了了灯灯罩罩后后，其其光光通通量量就就要要重重新新分分配。灯具的配光以配光曲线表示。配。灯具的配光以配光曲线表示。配光曲线形象地描述了光强在空间各个方向上的情况，用配光曲线形象地描述了光强在空间各个方向上的情况，用平面图形来代表，并用极坐标绘制。平面图形来代表，并用极坐标绘制。图图 极坐标表示的配光曲线极坐标表示的配光曲线 第第六六章章 建建筑筑照照明明设设计计 配光曲线分为四类：配光曲线分为四类：1)1)均匀配光：不带反射器的灯泡；均匀配光：不带反射器的灯泡；2)2)深照配光：探照型灯具；深照配光：探照型灯具；3)3)广照配光：广照型灯具；广照配光：广照型灯具；4)4)余弦配光：搪瓷配余弦配光：搪瓷配照灯。照灯。光效率光效率 由控照器输出的光通量由控照器输出的光通量 与光源的辐射光通量与光源的辐射光通量 之比值，之比值，即即 11图图 常见类型的配光曲线常见类型的配光曲线 第第六六章章 建建筑筑照照明明设设计计 保护角（遮光角）保护角（遮光角）指控照器开口边缘与发光体（灯丝）最远边缘的连指控照器开口边缘与发光体（灯丝）最远边缘的连线与水平线之间的夹角，即控照器、遮挡光源的角度线与水平线之间的夹角，即控照器、遮挡光源的角度tg=h/Ctg=h/C 。H H：发光体（灯丝）至控照器下缘的高差；：发光体（灯丝）至控照器下缘的高差；C C：控照器下线与发光体（灯丝）最远边缘的水平距离。：控照器下线与发光体（灯丝）最远边缘的水平距离。三、灯具的选择，布灯设计三、灯具的选择，布灯设计 灯具的选择灯具的选择 在照明设计中，光源的选择是重要的环节之一。应根在照明设计中，光源的选择是重要的环节之一。应根据被照对象和场所对光源特性（色调、显色性、效率和频据被照对象和场所对光源特性（色调、显色性、效率和频闪效应等）的要求，选择光源。闪效应等）的要求，选择光源。图图 灯具的遮光角灯具的遮光角 第第六六章章 建建筑筑照照明明设设计计 1 1）室内照明光源）室内照明光源 一般采用白炽灯、荧光灯或其它气体放电等。一般采用白炽灯、荧光灯或其它气体放电等。2 2）厂房或大面积且由高挂条件的照明）厂房或大面积且由高挂条件的照明 采用金属卤化物灯、高压钠灯等。采用金属卤化物灯、高压钠灯等。3 3）对显色要求高的场所）对显色要求高的场所 采采用用显显色色指指数数较较高高的的荧荧光光灯灯、白白炽炽灯灯等等。在在同同一一场场所所，当当用一种光远不能满足光色要求时，可采用混光照明。用一种光远不能满足光色要求时，可采用混光照明。灯具布置的要求灯具布置的要求 确定灯具在房间内的具体位置：高度布置、平面布置。确定灯具在房间内的具体位置：高度布置、平面布置。1)1)灯具灯具的高度布置的高度布置 计算高度计算高度h h：灯具至工作面的高度。：灯具至工作面的高度。第第六六章章 建建筑筑照照明明设设计计 悬吊高度应考虑的因素：悬吊高度应考虑的因素：a.a.保证电气安全；保证电气安全；b.b.限制直接眩光；限制直接眩光；c.c.便于维护；便于维护；d.d.与建筑尺寸配合；与建筑尺寸配合；e.e.应防止晃动；应防止晃动；f.f.提高经济性。提高经济性。：垂度，：垂度，：工作面高度；：工作面高度；：悬吊高度。：悬吊高度。图图 灯具竖向布置灯具竖向布置 第第六六章章 建建筑筑照照明明设设计计 2)2)灯具的平面布置灯具的平面布置 灯具平面布置方式分为均匀布置和选择布置两种，或两灯具平面布置方式分为均匀布置和选择布置两种，或两者结合形成混合布置。采用均匀布置的一般照明系统，者结合形成混合布置。采用均匀布置的一般照明系统，灯具的平面布置考虑的因素：灯具的平面布置考虑的因素：a.a.与与建建筑筑物物结结构构配配合合，考考虑虑功功能能、美美观观、防防止止阴阴影影，方方便便施工；施工；b.b.与与室室内内设设备备布布置置情情况况相相配配合合，尽尽量量靠靠近近工工作作面面，但但不不应应装在大型设备的上方；装在大型设备的上方；c.c.应保证用电安全，和裸露导电部分应保持规定的距离；应保证用电安全，和裸露导电部分应保持规定的距离；d.d.应考虑经济性。应考虑经济性。第第六六章章 建建筑筑照照明明设设计计 3 3 照明的基本要求照明的基本要求介绍照度标准，照明质量。介绍照度标准，照明质量。一、人工照度标准一、人工照度标准 为保证照明设计满足一定的视力条件，根据国家的经济和为保证照明设计满足一定的视力条件，根据国家的经济和电力发展水平，由国家有关部门颁布的数量依据。电力发展水平，由国家有关部门颁布的数量依据。我国现行的照度标准分工业建筑照度标准和民用建筑照度我国现行的照度标准分工业建筑照度标准和民用建筑照度标准。标准。工业建筑照度标准工业建筑照度标准工业企业照度设计标准工业企业照度设计标准民用建筑照度标准民用建筑照度标准是指工作区参考平面上的平均照度。是指工作区参考平面上的平均照度。上述二标准我国执行的是最低照度标准。上述二标准我国执行的是最低照度标准。第第六六章章 建建筑筑照照明明设设计计 二、照明质量二、照明质量照明设计是建筑电气设计的最基本内容之一。照明设计是建筑电气设计的最基本内容之一。照明设计的目的：照明设计的目的：根根据据具具体体场场合合的的要要求求，正正确确地地选选择择光光源源和和照照明明器器，确确定定合合理理的的照照明方式和布置方案；明方式和布置方案；在节约能源和资金的条件下创造一个人工的照明环境，满足人在节约能源和资金的条件下创造一个人工的照明环境，满足人们生活、学习、工作的需要。们生活、学习、工作的需要。良好的照明环境，不仅要满足照度的要求，还必须要有良好良好的照明环境，不仅要满足照度的要求，还必须要有良好的照明质量。的照明质量。良好的照明质量包括：照度的均匀度、亮度分布、眩光的限良好的照明质量包括：照度的均匀度、亮度分布、眩光的限制、显色性、照度的稳定性。制、显色性、照度的稳定性。第第六六章章 建建筑筑照照明明设设计计 4 4 照明设计照明设计介绍照度计算的一般方法，照明设计的原则和程序。介绍照度计算的一般方法，照明设计的原则和程序。一、照明的一般计算方法一、照明的一般计算方法 照明计算是照明设计的主要内容之一，包括照度计算、照明计算是照明设计的主要内容之一，包括照度计算、亮亮度度计计算算、眩眩光光计计算算等等。亮亮度度计计算算和和眩眩光光计计算算比比较较复复杂杂。在实际照明计算中，照明计算常常进行照度计算，当对在实际照明计算中，照明计算常常进行照度计算，当对照明质量要求较高时，都应进行计算。照明质量要求较高时，都应进行计算。本节主要介绍照度计算。本节主要介绍照度计算。照明计算的方法很多，归纳起来可分为两类：照明计算的方法很多，归纳起来可分为两类：平均照度计算方法：平均照度计算方法：用于计算平均照度以及所需灯的用于计算平均照度以及所需灯的数量，适用于一般照明的照度计算。数量，适用于一般照明的照度计算。逐点计算法：用于计算某点的直射照度，其特点是准确逐点计算法：用于计算某点的直射照度，其特点是准确度高，可以用来计算任何指定点的照度，一般适用于局部度高，可以用来计算任何指定点的照度，一般适用于局部照明、采用直射光照器的照明、特殊倾斜面的照明和其他照明、采用直射光照器的照明、特殊倾斜面的照明和其他需要准确计算照度的场合。需要准确计算照度的场合。由于逐点计算法计算工作量大，本节不做详细介绍，由于逐点计算法计算工作量大，本节不做详细介绍，仅介绍平均照度方法仅介绍平均照度方法单位容量法和利用系数法。单位容量法和利用系数法。第第六六章章 建建筑筑照照明明设设计计 照明计算的单位容量法照明计算的单位容量法1 1）估算法（初设中常用）估算法（初设中常用）建筑总用电量：建筑总用电量：P=S10P=S10-3-3kWkWP P建筑物（功能相同的所有房间）的总用电量，建筑物（功能相同的所有房间）的总用电量，kWkW；单位建筑面积安装功率，单位建筑面积安装功率，W/mW/m2 2，查表；，查表；S S建筑物（或功能相同的所有房间）的总面积，建筑物（或功能相同的所有房间）的总面积，m m2 2。灯数（盏）灯数（盏）n=P/pn=P/pp p每盏灯泡的功率。每盏灯泡的功率。第第六六章章 建建筑筑照照明明设设计计 2 2）单位容量法（又称单位功率法）单位容量法（又称单位功率法）已知灯已知灯的类型，计的类型，计算高度、房算高度、房间面积和照间面积和照度。度。由照度由照度查出单位建查出单位建筑面积安装筑面积安装功率功率（W/mW/m2 2），），然后再和估然后再和估算法相同的算法相同的公式和步骤，公式和步骤，求出总用电求出总用电量和要安装量和要安装的灯的盏数。的灯的盏数。第第六六章章 建建筑筑照照明明设设计计 利用系数法利用系数法 按照光通量进行照度计算，又称流明计算法（或流明按照光通量进行照度计算，又称流明计算法（或流明法）。它是根据房间的几何形状、照明器的数量和类型来法）。它是根据房间的几何形状、照明器的数量和类型来确定工作面平均照度的计算方法。确定工作面平均照度的计算方法。落到工作面上的光通量可分为两部分，一是从灯具发落到工作面上的光通量可分为两部分，一是从灯具发出的光通量中直接落到工作面上的部分，另一是从灯具发出的光通量中直接落到工作面上的部分，另一是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间接部出的光通量经室内表面反射后最后落到工作面上的间接部分。两者之和为灯具发出的光通量中最后落到工作面上的分。两者之和为灯具发出的光通量中最后落到工作面上的部分，该值与工作面的面积之比，称为工作面上的平均照部分，该值与工作面的面积之比，称为工作面上的平均照度。若每次都要计算落到工作面上的直接光通量与间接光度。若每次都要计算落到工作面上的直接光通量与间接光通量，计算变得相当复杂。为此，引入了利用系数的概念，通量，计算变得相当复杂。为此，引入了利用系数的概念，即事先计算出各种条件下的利用系数，提供设计人员。即事先计算出各种条件下的利用系数，提供设计人员。第第六六章章 建建筑筑照照明明设设计计 1 1）利利用用系系数数：由由灯灯具具光光源源发发出出的的最最后后落落到到工工作作面面上上的的光光通通量量与与房房内内全全部部灯灯具具辐辐射射的的总总光光通通量量nn0 0之之比比，=/n=/n0 0。n n房内灯具数；房内灯具数；0 0每盏灯具的辐射光通量，每盏灯具的辐射光通量，lmlm。为为了了求求利利用用系系数数，许许多多国国家家都都形形成成了了一一套套自自己己的的计计算算方方法法，法法国国的的“实实用用照照明明计计算算法法”、英英国国的的“球球带带法法”、美美国国的的“带带域域空空间间法法”，国国际际照照明明委委员员会会的的“CIECIE”法法等等。我我国国照照明明界界许许多多学学者者对对利利用用系系数数的的计计算算有有过过不不同同程程度度的的探探讨讨，目目前前采采用用的的方方法法基基本本上上是是按按美美国国的的“带域带域空间法空间法”求得。求得。2 2）影响利用系数的因素）影响利用系数的因素 灯具的效率：灯具的效率：与效率成正比与效率成正比灯灯具具的的配配光光曲曲线线：向向下下部部分分配配的的直直射射光光通通量量比比例例越越 大，大，越大。越大。建建筑筑内内饰饰的的颜颜色色：墙墙面面和和顶顶棚棚等等颜颜色色越越淡淡，反反射射系系数越大，数越大，越大。越大。房房间间的的构构造造特特点点（建建筑筑的的尺尺寸寸）：室室形形指指数数（Room Room Index,Index,RIRI）或或空空间间比比(Room(Room Coefficient Coefficient Ratio,Ratio,RCR)RCR)越越小，小，越大。越大。第第六六章章 建建筑筑照照明明设设计计 3 3）利用系数法）利用系数法 有了利用系数的概念，室内平均照度，有了利用系数的概念，室内平均照度，工作面平均照度，工作面平均照度，；灯具数；灯具数；一盏灯的光通量，一盏灯的光通量，；利用系数；利用系数；维护系数，查表；维护系数，查表；工作面积，工作面积，。维护系数：考虑到灯具在使用过程中，因光源光通量的维护系数：考虑到灯具在使用过程中，因光源光通量的衰减、灯具和房间的污染而引起照度下降。衰减、灯具和房间的污染而引起照度下降。第第六六章章 建建筑筑照照明明设设计计 室形指数、室空间比是计算利用系数的主要参数。室形指数、室空间比是计算利用系数的主要参数。室形指数室形指数 用来表示照明房间的几何特征。用来表示照明房间的几何特征。室形指数，室形指数，房间的长度，房间的长度，；房间的宽度，房间的宽度，；灯具高度（灯具开口平面距工作面的高度），灯具高度（灯具开口平面距工作面的高度），；圆形圆形 圆形房间的半径，圆形房间的半径，；为方便计算，一般将为方便计算，一般将 划分为划分为0.60.6，0.80.8，1.01.0，1.25,1.5,2.0,2.5,3.0,4.0,5.01.25,1.5,2.0,2.5,3.0,4.0,5.0等等1010个等级。个等级。采用室形指数进行平均照度计算是国际上较为通用的采用室形指数进行平均照度计算是国际上较为通用的方法。方法。第第六六章章 建建筑筑照照明明设设计计 空间比空间比 为了表示房间的空间特征将房间分成三个部分：为了表示房间的空间特征将房间分成三个部分：顶棚空间顶棚空间灯具开口平面到顶棚之间的空间；灯具开口平面到顶棚之间的空间；地板空间地板空间工作面到地面之间的空间；工作面到地面之间的空间；室空间间室空间间灯具开口到工作面之间的空间。灯具开口到工作面之间的空间。空间比也是计算利用系数的重要参数，空间比也是计算利用系数的重要参数，室空间的高度，室空间的高度，；室形指数与室空间比的关系：室形指数与室空间比的关系：也分为也分为1 1，2 2，3 3，4 4，5 5，6 6，7 7，8 8，9 9，1010等等1010个等级。个等级。第第六六章章 建建筑筑照照明明设设计计 （3 3）按按利利用用系系数数法法进进行行照照度度计计算算的的步步骤骤与与方方法法 根据照度标准，确定灯具盏数根据照度标准，确定灯具盏数 a.a.选灯具和光源；选灯具和光源；b.b.计算受照房间室型指数计算受照房间室型指数 ；c.c.确定灯具利用系数确定灯具利用系数 ：根据灯具型式与光源功率及受：根据灯具型式与光源功率及受照房间的顶棚发射率照房间的顶棚发射率 ，墙壁的反射率，墙壁的反射率 ，地板的反射，地板的反射率率 。d.d.根据照度标准根据照度标准E E，计算灯具盏数，并按此考虑布灯，计算灯具盏数，并按此考虑布灯方案，方案，e.e.校校验验最最大大允允许许距距高高比比：计计算算值值要要小小于于最最大大允允许许距距高比（查表）高比（查表）垂直（垂直（）方向：灯间距）方向：灯间距/灯高灯高水平（水平（）方向：灯间距）方向：灯间距/灯高灯高f.f.计算实际照度值：计算实际照度值：第第六六章章 建建筑筑照照明明设设计计 已确定照明灯具布置方案，需校验工作面照度已确定照明灯具布置方案，需校验工作面照度 a.a.确定受照房间室形指数确定受照房间室形指数 ；b.b.确定灯具的利用系数确定灯具的利用系数 ；c.c.计算水平工作面上的实际照度计算水平工作面上的实际照度 ，校验是否达到照度标，校验是否达到照度标准要求，即准要求，即 (照度标准照度标准)。d.d.校验最大允许距高比。校验最大允许距高比。二、应用实例二、应用实例 某某营营业业厅厅的的面面积积为为 ,房房间间净净高高 ，工工作作面面高高 ，要要求求工工作作面面上上的的照照度度不不低低于于 ；选选用用 单单管管格格栅栅荧荧光光灯灯（每每盏盏灯灯管管的的光光通通量量为为 ）9 9只只，灯灯具具在在房房间间均均匀匀布布置置图图示示；已已知知室室形形指指数数 ，顶顶棚棚反反射射率率 ，墙墙壁壁 ，地地板板 ；利利用用系系数数 ，营营业业厅厅的的减减光光系系数数 ，不不计计最最小小照照度度系系数数 的的影影响响，灯灯具具的的垂垂直直、水水平平的的最最大大距距高高比比均均为为1.22,1.22,试试求求：(1)(1)该该营营业业厅厅的的实实际照度；际照度；(2)(2)校验灯具的布置是否满足要求。校验灯具的布置是否满足要求。第第六六章章 建建筑筑照照明明设设计计