.,1、點光源的點照度計算,2、線光源的點照度計算,3、平均照度計算,第三章照度計算,.,主要介紹:,一、指向平面照度,二、水平面照度,三、傾斜面和垂直面照度,五、實用計算圖標表,四、實際照度計算公式,1、點光源的點照度計算,小結,六、點光源直射照度計算舉例,.,1.含義,點源在N平面P點產生的En與光源射向被照點的光強I成正比與光源至被照點距離l的平方成反比,一、指向平面照度,與入射光垂直的平面,用N表示,指向平面照度：光源在N平面上某點所產生的法線方向照度En,2.計算公式,3.結論,點光源,N平面上一點,含P點的面元,光源對面元所形成的立體角,入射光與光軸的夾角,點照度計算的距離平方反比定律,.,點源在H平面P點產生的Eh與光源射向被照點的光強I及被照面與入射光線的夾角的余弦成正比,與光源至被照點距離l的平方成反比,1.含義,二、水平面照度,水平面照度：光源在水平面H上某點所產生的法線方向照度Eh,2.計算公式,3.結論,而，,則,或,H平面與N平面的夾角，也是Eh與En之間的夾角,.,1.點光源在不同平面上P點的照度比,三、傾斜面和垂直面照度,2.傾斜面照度Ei,3.垂直面照度Ev,則,得,將90代入下式,得,傾斜照度系數,傾斜角：傾斜面的背光面與水平面之間的夾角,點源在不同平面同一點的照度比為點源至該平面的垂線長度之比,.,四、實際照度計算公式,1.點照度計算公式回顧,2.實際照度計算公式,理論推導,或,燈具配光特性的繪制條件是光源光通量為1000lm,若I從配光特性上查取則需按實際光源光通量進行換算,實際應用中的減光問題：光源光通量隨點燃時間衰減、燈具老化積塵其效率減少、房間積塵引起其反射光減少,考慮燈具的維護系數K,Eh為水平面照度，lx;I為燈具內光源總光通量為1000lm時方向光強，cd;為燈具內實際光源的總光通量，lm;K為維護系數。,.,1.空間等照度曲線,光源總光通量為1000lmh1m，K1,五、實用計算圖表,Eh與P點坐標(h,d)的關系曲線,2.平面相對等照度曲線,繪制條件,計算公式,光源總光通量為1000lm維護系數K1,繪制條件,計算公式,Eh與P點坐標(d/h,)的關系曲線,.,例4-1有一接待室長6.6m，寬4.4m，凈高3.0m，桌面高度為0.8m，采用6只JXDS-2平圓吸頂燈照明。已知房間頂棚的反射比為0.7，墻面的平均反射比為0.5。求房間內桌面上A點的照度。,六、點光源直射照度計算舉例,解按點源水平照度計算公式計算,燈1(或燈4)對A點產生的E1,4,燈2(或燈5)對A點產生的E2,5,燈3(或燈6)對A點產生的E3,6,A點的實際照度EA,.,本節小結:,一、指向平面照度：,二、水平面照度：,五、實用計算圖標表：照度曲線,四、實際照度計算公式：,計算舉例,或,三、傾斜面照度：垂直面照度：,.,K等于照明裝置在使用一定周期后，規定表面上的平均照度(亮度)與該裝置在相同條件下新安裝時,在同一表面上所得到的平均照度(亮度)之比,K小于1設計余量，其值可查表(表4-1),維護系數概念,.,主要介紹:,一、線光源在水平面的點照度計算,二、線光源在垂直面的點照度計算,三、特殊情況下的照度計算,五、計算舉例,四、應用線光源等照度曲線計算,2、線光源的點照度計算,小結,.,1.公式推導思路,假設：光源在ABP平面與橫向平面的交線方向的光強為I,0,一、線光源在水平面的點照度計算,則該方向上的單位光強為,取線元dx：并設dx指向P點方向與橫向平面之間的夾角為,則：,假設：縱向平面的光強分布為,(A、C、D、E類),縱向配光函數f()cosn,則：,.,假設：dx在P點產生的指向A端的法線照度為,假設：點源dx在P點產生的法線照度為,一、線光源在水平面的點照度計算,求：線光源在P點產生的法線照度,水平方位系數,.,一、線光源在水平面的點照度計算,整理En：,2.實際計算公式,求水平照度Eh：,和,和,考慮實際光源總光通量和減光因素,.,二、線光源在垂直面的點照度計算,1.公式推導思路,線光源在P點產生的垂直面照度Ex公式，可借助線光源在P點產生的水平面照度Eh公式的推導思路,2.計算公式,(A、C、D、E類),令,垂直方位系數,.,處理方法將線光源分段或延長計算各段光源在該點產生的照度求各段光源在該點照度的代數和,三、特殊情況下的照度計算,1.計算點不在線光源端部垂直面,舉例說明,使各段線光源都有一個端部與計算點在同一個垂直面內,將AB分段為AC和CB，并延長至AD,求各段照度：EhAD、EhBD、EhAC、EhCB,求照度的代數和:,.,三、特殊情況下的照度計算,2.不連續線光源,各段光源間的距離sh/4cos：按連續線光源考慮但光強或單位長度光強乘修正系數C,各段光源間的距離sh/4cos：先分段計算，后求代數和,各段光源特性相同(即燈具相同)且并按同一軸線布置,式中l各段光源的長度，m;s各段光源間的距離，m；N整列光源光源的段數,.,四、應用線光源等照度曲線計算,1.線光源等照度曲線,繪制條件,計算公式,光源總光通量為1000lm、維護系數K1、計算高度h1,2.應用線光源等照度曲線計算水平照度,線光源的總光通量，lm,水平面相對照度,各線光源對計算點產生的相對照度算術和，lx,h燈具的計算高度，mK維護系數,.,五、計算舉例,例4-2由四盞YG701-3三管熒光燈具(336W)組成一條連續光帶,如圖4-17所示。求P點的水平照度。,解按方位系數法的基本公式計算,計算配光函數值，確定燈具類型,計算方位角1和2,查方位系數Fx,值與理論配光函數之比較,C類,.,五、計算舉例,計算垂直角,求Eh,用直線內插法求得,求光強,查表得,.,本節小結:,一、線光源在水平面的點照度計算,二、線光源在垂直面的點照度計算,三、特殊情況下的照度計算,五、計算舉例,四、應用線光源等照度曲線計算,.,主要介紹:,一、利用系數的有關概念,二、平均照度計算,三、平均照度計算舉例,小結,四、平均照度的簡化計算,3、平均照度計算,.,1.燈具的利用系數,式中f由燈具發出的最后落到工作面上的光通量,lm,每個燈具內光源額定總光通量,lm,注意,公式,f直接光通量間接光通量，故U1,編制燈具在不同條件下的利用系數表，以便簡化計算，但不同燈具的利用系數表不能混用,燈具直射,經室內各表面反射,一、利用系數的有關概念,.,2.室形指數和空間系數,矩形房間的三個空間,頂棚：燈具平面到頂棚之空間,地板：工作面與地板之空間,室空間：燈具平面與工作面空間,一、利用系數的有關概念,頂棚空間高度,室空間高度,地板空間高度,室形指數RI,l房間長度，m,w房間寬度，m,空間系數,室空間系數,頂棚空間系數,地板空間系數,寬而矮：13中等寬和高：36窄而高：610,約0.65.0,.,3.有效空間反射比,有效頂棚空間反射比cc,有效地板空間反射比fc,式中A0頂棚(或地板)空間平面面積，m2,頂棚(或地板)空間各表面的平均反射比,As頂棚(或地板)空間內所有表面的總面積，m2,一、利用系數的有關概念,4.墻面平均反射比w,Ai第i塊表面的面積，m2,i第i塊表面的反射比,.,5.利用系數表舉例,簡式熒光燈的利用系數表（部分,fc=20%）,一、利用系數的有關概念,.,1.基本計算公式,式中Eav工作面平均照度，lx,每只燈具內光源的總光通量，lm,N燈具數量,U利用系數,A工作面面積，m2,K維護系數,二、平均照度計算,計算滿足照度標準要求所需燈具數量,驗算已知照明系統照度,.,2.平均照度計算步驟,確定房間的空間系數RCR,計算有效空間反射比cc和fc以及墻面平均反射比w,根據燈具的利用系數表，確定利用系數U,根據房間的污染特征，確定維護系數K,代入公式，計算平均照度Eav,二、平均照度計算,.,3.確定利用系數U時應注意的問題,不同燈具的利用系數表不能混用,若RCR不是整數，可用直線內插法計算,若反射比不是10的整數倍，可四舍五入,若fc與利用系數表編制條件不同(20%)則應修正,二、平均照度計算,.,例4-3：有一教室長6.6m，寬6.6m，高3.6m。在離頂棚0.5m的高度內安裝有8只YG1-1型36W熒光燈具，課桌高度為0.8m，教室內各表面的反射比見圖(4-19)所示。試計算課桌面上的平均照度(36W熒光燈光通量取3350lm)。,解：采用利用系數法計算,求室空間系數RCR,hrc3.60.50.82.3m,三、平均照度計算舉例,.,三、平均照度計算舉例,求各反射比,求cc,A06.66.643.6m2,As43.66.60.5456.8m2,70%,求fc,A043.6m2,，As43.66.60.8464.72m2,10%,求w,由圖知：w50%,.,確定利用系數U,查燈具的利用系數表（附錄1-2）,RCR3,cc70%,w50%時,U0.53,RCR4,cc70%,w50%時,U0.46,用直線內插法求利用系數,RCR3.48,cc70%,w50%時,U0.5,修正fc20%時對利用系數的影響（附錄1-4）,fc10%:RCR3的系數為0.957,RCR4的系數為0.963,直線內插后,RCR3.48,fc10%時的修正系數為0.96,三、平均照度計算舉例,求利用系數U,RCR3.48,cc70%,w50%,fc10%時,U0.960.50.48,.,確定維護系數K,查表4-1：K0.8,計算平均照度Eav,三、平均照度計算舉例,.,滿足現行標準要求時本教室所需燈具數量：,不滿足要求,原因：,取N12盞,300lx,討論:,光源光效低、或燈具數量少、或燈具的利用系數低,解決方案：,選光效更高光源、或增加燈具數量、或提高利用系數,三、平均照度計算舉例,.,布燈方案一,距高比：,A-A：1.7/2.30.74,B-B：2.2/2.30.96,三、平均照度計算舉例,.,布燈方案二,距高比：,A-A：3.3/2.31.44,B-B：2.2/2.30.96,三、平均照度計算舉例,.,編制條件：假定照度是100lx，將利用系數法的計算結果繪制成曲線,1.燈具概算曲線法,燈具概算曲線：房間面積與所用燈具數量的關系曲線,概算曲線的應用：已知燈具類型、光源光通量、計算高度、房間面積、房間各面的反射比和維護系數從概算曲線上查得所需燈具的數量N,四、平均照度的簡化計算,.,燈具概算曲線舉例(CDG101-NC400),四、平均照度的簡化計算,.,使用概算曲線應注意的問題,不同型號的燈具，其概算曲線不能混用,若實際情況與繪制條件不同，應修正,式中,n實際應采用的燈具數量，個,N由概算曲線上查得的燈具數量，個,K實際采用的維護系數,K概算曲線上假設的維護系數,E設計所要求的平均照度，lx,實際燈具的光源總光通量，lm,繪制概算曲線所用燈具的光源總光通量，lm,四、平均照度的簡化計算,.,概算曲線法應用舉例,某車間長48m,寬18m,工作面高0.8m,燈具距工作面10m;有效頂棚反射比cc0.5,墻面平均反射比w0.3,有效地板反射比fc0.2；選用CDG101-NG400型燈具照明。若工作面照度要求達到50lx,試用燈具概算曲線計算所需燈數。,解：用燈具的概算曲線計算,由曲線得cc0.5,w0.3,fc0.2,h10m時，N5.5,工作面面積A4818864m2,計算高度h10m,根據實際照明現場情況，取n3個,當照度為50lx時所需燈數：,四、平均照度的簡化計算,.,2.單位容量法,依據利用系數計算法，在一定假設條件下編制而成單位容量計算表,單位容量計算表分為：單位功率計算表：達到設計照度時1m2的面積上需要安裝的電功率,W/m2單位光通量計算表：達到設計照度時1m2的面積上需要的光通量,lm/m2,注意:編制條件不同時,單位容量計算表有不同形式,四、平均照度的簡化計算,.,單位容量計算表舉例（部分）,四、平均照度的簡化計算,.,上述單位容量計算表的編制條件,室內頂棚反射比為70%；墻面平均反射比為50%；地板反射比為20%,計算平均照度為1lx，維護系數為0.7,白熾燈的光效為12.5lm/W(220V，100W);熒光燈的光效為60lm/W(220V，40W),燈具效率70%；遮光格柵燈具的效率55%,燈具配光分類符合國際照明委員會的規定,四、平均照度的簡化計算,.,單位電功率,單位容量法計算公式,P、設計照度下房間需要的最低電功率、光通量(W、lm),P0、0照度為1lx時的單位電功率、光通量(W/m2.lx、lm/m2.lx),A工作面的面積,m2,E設計照度,lx,N達到設計照度時所需燈具的數量,P、每個燈具的光源總功率、光通量(W、lm),C1、C2、C3修正系數,四、平均照度的簡化計算,單位光通量,C1對反射比的修正、C2對燈具中光源的修正、C3對燈具效率的修正,.,所選燈具為半直接型配光燈具，查表得,有一房間面積A為9654(m2)，房間高度為3.6m。已知室內頂棚反射比為70%、墻面反射比為50%、地板反射比為20%，K0.7，擬選用40W(含電子鎮流器的功率損耗)普通單管熒光