照度計(jì)算的探討與研究

摘要： 照度計(jì)算是實(shí)現(xiàn)建筑光環(huán)境設(shè)計(jì)總體構(gòu)想的重要手段。采用單位容量法計(jì)算,能較好平衡準(zhǔn)確度與簡(jiǎn)便度,為照度計(jì)算的實(shí)際運(yùn)用加大了可操作性。

Research On Unit Capacity Method Of Quick Illuminance Calculation　
Fu Min
Abstract: The illuminance calculation plays an important role in the whole conception of the architectural light environment.It can easily balance the accuracy and convenience,and make the maneuverability of illuminance calculation in pratice more than ever.
Key Words: illuminance calculation, unit capacity,utilization coefficent,luminous flux

一、照度計(jì)算基本方法簡(jiǎn)介及比較
　　照明計(jì)算是照明設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容,照度計(jì)算又是照明功能效果計(jì)算的重要組成部分。照度計(jì)算的目的是根據(jù)所需要的照度值,結(jié)合其它已知條件(如照明器型式及布置、房間各個(gè)面的反射條件及污染情況等)來(lái)決定燈泡的容量或燈的數(shù)量。

　　 照度計(jì)算方法有利用系數(shù)法和逐點(diǎn)計(jì)算法(包括平方反比法、等照度曲線法、方位系數(shù)法等) 兩大類,利用系數(shù)法用于計(jì)算平均照度與配燈數(shù),逐點(diǎn)計(jì)算法用于計(jì)算某點(diǎn)的直射照度。現(xiàn)將這兩種計(jì)算方法的特點(diǎn)及使用范圍對(duì)比如下:

　　利用系數(shù)法利用系數(shù)計(jì)算此法考慮了直射光及反射光兩部分所產(chǎn)生的照度計(jì)算結(jié)果為水平面上的平均照度計(jì)算室內(nèi)水平面上的平均照度,特別適用于反射條件好的房間．查概算曲線一般生產(chǎn)及生活用房的燈數(shù)概略計(jì)算

　　 逐點(diǎn)計(jì)算法平方反比法此法只考慮直射光產(chǎn)生的照度,可以計(jì)算任意面上某一點(diǎn)的直射照度采用直射照明器的場(chǎng)所,可直接求出水平面照度等照度曲線法方位系數(shù)法，使用線光源的場(chǎng)所,求算任意面上一點(diǎn)的照度

　　 以上這兩種計(jì)算方法,各文章都介紹的較多了,這里不再?gòu)?fù)述。從實(shí)際使用效果來(lái)看,以上兩種方法都存在計(jì)算繁瑣，建筑專業(yè)條件眾多，適用范圍較小等不足之處，主要體現(xiàn)在：

利用系數(shù)法：
1.對(duì)眾多不同光照特性的控照器，僅僅靠頂棚空間比CCR中的hcc簡(jiǎn)單劃分成兩種形式是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。

2．現(xiàn)有頂棚有效光反射比ρcc曲線不能滿足當(dāng)代建筑豐富多彩的室內(nèi)裝飾材料，而且維護(hù)系數(shù)的分類較粗糙。

3.它假設(shè)了工作面上所有計(jì)算點(diǎn)的照度均相同，無(wú)法滿足一些特殊場(chǎng)合照度的計(jì)算。

逐點(diǎn)計(jì)算法：
　　 其計(jì)算結(jié)果僅為最小照度值，僅適用于大面積、高凈空、維護(hù)結(jié)構(gòu)反射比較低的室內(nèi)空間。

　　 在缺乏專門照明設(shè)計(jì)軟件的條件下，以上方法很難做到高精確度。隨著照明技術(shù)的發(fā)展、電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用和建筑裝飾的深入,照度計(jì)算已被人們廣泛關(guān)注并為科學(xué)工作者所研究。從研究動(dòng)向來(lái)看,照明計(jì)算主要向兩個(gè)方面發(fā)展,其一是力求簡(jiǎn)單迅速,經(jīng)常是將計(jì)算好的在各種可能條件下的結(jié)果編制成圖表、曲線供設(shè)計(jì)人員查用,其二是力求準(zhǔn)確。由于各種參數(shù)的不精確,計(jì)算結(jié)果有+20%至-10%的誤差是允許的。針對(duì)非研究場(chǎng)合及一般施工設(shè)計(jì),真正實(shí)用的方法應(yīng)該是簡(jiǎn)便易算且有較高準(zhǔn)確度的,比較而言,現(xiàn)推薦一種單位容量法或稱為簡(jiǎn)化版利用系數(shù)法。

二、單位容量計(jì)算法的概念及步驟
　　 單位容量法適用于均勻的一般照明計(jì)算,它主要計(jì)算每單位被照面積所需的燈具安裝功率: W=P/S P-全部燈具安裝功率,瓦; S-被照面積,米2

或直接計(jì)算燈具數(shù)量N=E*A*φ0*C1*C2/φ,單位容量W決定于下列各種因素:需求照度E,房間面積A,單位面積每LX光通量φ0,修正系數(shù)C1、C2,照明燈具光通量Φ。

我們給出一套速查表格以便使用。表格相關(guān)說(shuō)明如下:

1. 室形指數(shù)RI=W* L/H*(W+L) W-房間寬; L-房間長(zhǎng), H-燈具至工作面高度,并據(jù)此室形指數(shù)結(jié)合燈具配光類型查表得出φ0。見(jiàn)附表1。

2. 室內(nèi)頂棚、墻面及地面的反射系數(shù)分別為ρC、ρW、ρf,根據(jù)實(shí)際環(huán)境不同可加系數(shù)C1修正。見(jiàn)附表2。

3. 各燈具效率不同, 可加系數(shù)C2修正。見(jiàn)附表3。

附表1

室形指數(shù) RI 直接型配光燈具 半直接型配光燈具 均勻漫射配光燈具 半間接型配光燈具 間接型配光燈具 S<0.9h S<1.3h             0.6 5.38 5.00 5.38 5.38 7.78 8.75 0.8 4.38 3.89 4.38 4.24 6.36 7.00 1.0 3.89 3.41 3.68 3.59 5.39 6.09 1.25 3.41 2.98 3.33 3.11 4.83 5.00 1.5 3.11 2.74 3.04 2.86 4.38 4.83 2.0 2.80 2.46 2.69 2.50 4.00 4.38 2.5 2.64 2.30 2.50 2.30 3.59 4.89 3.0 2.55 2.30 2.37 2.19 3.33 3.68 3.5 2.46 2.12 2.30 2.11 3.18 3.33 4.0 2.37 2.06 2.22 2.03 3.04 3.33 4.5 2.35 2.02 2.17 1.99 2.98 3.26 5.0 2.33 1.97 2.12 1.94 2.92 3.18

附注:S為燈具間距,h為燈具安裝高度

直接型照明器允許距高比分類

分類名稱 距高比s/h 特狹照型 S/h≤0.5 狹照型(深照型,集照型) 0.5

附表2