电气照明第五章PPT讲稿.ppt

《电气照明第五章PPT讲稿.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电气照明第五章PPT讲稿.ppt（41页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、电气照明第五章第1页，共41页，编辑于2022年，星期一 第一节 平均照度计算 平均照度计算平均照度计算，适用于房间长度小于宽度的，适用于房间长度小于宽度的4 4倍、灯具均匀布置倍、灯具均匀布置以及使用对称或近似对称光强分布灯具时的室内场所的照度计算。以及使用对称或近似对称光强分布灯具时的室内场所的照度计算。利用系数法利用系数法是根据房间的形状和材质、灯具的数量和类型通过计算工是根据房间的形状和材质、灯具的数量和类型通过计算工作面获得的光通量来确定工作面平均照度的计算方法。作面获得的光通量来确定工作面平均照度的计算方法。一、基本计算公式一、基本计算公式 落到工作面上的光通量可分为两个部分：落到

2、工作面上的光通量可分为两个部分：1）从灯具发）从灯具发 出的光通量中直接落到工作面上的部分出的光通量中直接落到工作面上的部分(称为直称为直接部分接部分)；2）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）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部分的部分(称为间接部分称为间接部分)。第2页，共41页，编辑于2022年，星期一 1.利用系数利用系数 对于每个灯具来说，由最后落到工作面上的光通量与光源发出对于每个灯具来说，由最后落到工作面上的光通量与光源发出的额定光通量之比值称为光源光通量利用系数（简称利用系数）。的额定光通量之比值称为光源光通量利用系数（简称利用系数）。sfUf

3、 ff f=式中，式中，U 利用系数；利用系数；ff f由灯具发出的最后落到工作面上的光通量由灯具发出的最后落到工作面上的光通量lm；sf f每个灯具中光源额定总光通量每个灯具中光源额定总光通量lm。2.室内平均照度室内平均照度 式中，式中，avE 工作面平均照度工作面平均照度lx；N 灯具数；灯具数；A工作面面积工作面面积2m；K 维护系数，可查表。维护系数，可查表。第3页，共41页，编辑于2022年，星期一 3.维护系数维护系数 照明的维护系数为光源的光衰系数和灯具因污染的光衰系数的乘照明的维护系数为光源的光衰系数和灯具因污染的光衰系数的乘积。积。道路照明的维护系数（以每年对灯具进行一次擦

4、拭）：道路照明的维护系数（以每年对灯具进行一次擦拭）：灯具防护等级灯具防护等级 IP54 时，时，取取0.70 IP54 时，时，取取0.65 第4页，共41页，编辑于2022年，星期一 二、利用系数法二、利用系数法 （一）室形指数（一）室形指数 表示房间几何形状特征的数值。其计算式为：表示房间几何形状特征的数值。其计算式为：图图 5-1 房间的空间特征房间的空间特征室空间室空间灯具开口平面灯具开口平面lwh工作平面工作平面对矩形房间：对矩形房间：对圆形房间：对圆形房间：第5页，共41页，编辑于2022年，星期一 （二）室空间比（二）室空间比 室空间比：室空间比：wlwlhRCRr.+=5 顶

5、棚空间比：顶棚空间比：RCRhhwlwlhCCRr rcc=.+=5 地板空间比：地板空间比：RCRhhwlwlhFCRrff=.+=5 图图 5-1 房间的空间特征房间的空间特征顶棚空间顶棚空间室空间室空间灯具开口平面灯具开口平面lwchrhfh工作平面工作平面地板空间地板空间第6页，共41页，编辑于2022年，星期一 （三）有效空间反（三）有效空间反射比射比 (1)平均反射比平均反射比(2)有效空间反射比有效空间反射比 As 为所有表面的总面积。为所有表面的总面积。图图 5-1 房间的空间特征房间的空间特征顶棚空间顶棚空间室空间室空间灯具开口平面灯具开口平面lwchrhfh工作平面工作平面

6、地板空间地板空间A0 为顶棚或地板空间平面面积。为顶棚或地板空间平面面积。第7页，共41页，编辑于2022年，星期一 （四）室内平均照度的计算（四）室内平均照度的计算(1)确定房间的各特征量（确定房间的各特征量（RCR/CCR/FCR）(2)确定顶棚空间有效反射比确定顶棚空间有效反射比（cc）（3）确定墙面反射比）确定墙面反射比w（考虑房间开窗及装饰物影响）（考虑房间开窗及装饰物影响）(4)确定地板空间有效反射比确定地板空间有效反射比（fc）方法同上。方法同上。计算值与利用系数表中计算值与利用系数表中fc不一致时，利用系数应加以修正，如计不一致时，利用系数应加以修正，如计算精度要求不高也可不做

7、修正。算精度要求不高也可不做修正。(5)确定利用系数确定利用系数（U）(6)确定室内平均照度确定室内平均照度（Eav）平均反射比平均反射比有效反射比有效反射比第8页，共41页，编辑于2022年，星期一 （五）举例（五）举例 有一教室长有一教室长6.6m、宽、宽6.6m、高、高3.6m，在离顶棚，在离顶棚0.5m的高度的高度内安装内安装8只只YG1-1型型40W荧光灯，课桌高度为荧光灯，课桌高度为0.75m。教室内各。教室内各表面的反射比见图示，试计算课桌面上的平均照度。表面的反射比见图示，试计算课桌面上的平均照度。(荧光灯光荧光灯光通量取通量取2400lm，维护系数，维护系数K=0.8)。图图

8、 5-2 房间的空间特征房间的空间特征ml6.6=mw6.6=mhc5.0=mhr35m.2=1.0=fr rmhf75.0=工作平面工作平面3.0=fwr r5.0=wr r5.0=cwr r8.0=cr r第9页，共41页，编辑于2022年，星期一解：解：确定各空间比确定各空间比 2.确定确定cc 图图 5-2 房间的空间特征房间的空间特征ml6.6=mw6.6=mhc5.0=mhr35m.2=1.0=fr rmhf75m.0=工作平面工作平面3.0=fwr r5.0=wr r5.0=cwr r8.0=cr r第10页，共41页，编辑于2022年，星期一图图 5-2 房间的空间特征房间的空

9、间特征ml6.6=mw6.6=mhc5.0=mhr35m.2=1.0=fr rmhf75m.0=工作平面工作平面3.0=fwr r5.0=wr r5.0=cwr r8.0=cr r4.确定确定fc3.确定确定w=0.55.确定确定U取取ccr r%70=，wr r%50=，561.3=RCR，查查 YG1YG1-1 1 利用利用系数系数表表，得，得 )53.0,3(),(11=URCR、)46.0,4(),(22=URCR；利用系数利用系数 491.0)(112121=-+=RCRRCRRCRRCRUUUU 第11页，共41页，编辑于2022年，星期一6.修正修正 U 查表查表5-3得（得（R

10、CR1,1）=（3，0.957）、）、（RCR2,2）=（4，0.963），插值后求得修正系数为），插值后求得修正系数为0.96，则，则 U=0.960.491=0.47 17.确定确定 Eav因为因为fcr%20，则取则取fcr%10=、ccr%70=，wr%50=，561.3=RCR，第12页，共41页，编辑于2022年，星期一解：解：确定各空间比确定各空间比 2.确定确定cc、w、fc3.确定确定U第13页，共41页，编辑于2022年，星期一U0.424.确定灯具数确定灯具数第14页，共41页，编辑于2022年，星期一www第15页，共41页，编辑于2022年，星期一第16页，共41页，

11、编辑于2022年，星期一 三、概算曲线与单位容量法三、概算曲线与单位容量法 （一）概算曲线（一）概算曲线 为了简化计算，把为了简化计算，把利用系数法计算的结果利用系数法计算的结果制成曲线，假设被照面制成曲线，假设被照面上的平均照度为上的平均照度为100lx时，求出房间面积与所时，求出房间面积与所用灯具数量用灯具数量N的关系曲的关系曲线称为概算曲线。线称为概算曲线。第17页，共41页，编辑于2022年，星期一 如果实际需要的平均照度为如果实际需要的平均照度为E、实际采用的维护系数为、实际采用的维护系数为K，那么实际，那么实际采用的灯具数量采用的灯具数量n可按下列公式进行换算：可按下列公式进行换算

12、：确定平均照度的步骤：确定平均照度的步骤：确定灯具的计算高度确定灯具的计算高度h；室内的面积室内的面积A；根据室内面积根据室内面积A、灯具计算高度、灯具计算高度h，在灯具概算曲线上查出灯具的，在灯具概算曲线上查出灯具的数量。数量。如果计算高度处于图中如果计算高度处于图中h1与与h2之间，则采用内插法进行计算；之间，则采用内插法进行计算；计算所需灯具的数量计算所需灯具的数量(或所要求的平均照度或所要求的平均照度)。第18页，共41页，编辑于2022年，星期一第19页，共41页，编辑于2022年，星期一第20页，共41页，编辑于2022年，星期一 （二）单位容量法（二）单位容量法 常用于对照明用电

13、量进行估算。常用于对照明用电量进行估算。根据不同类型的灯具、不同的室空间条件，可以列出照度为根据不同类型的灯具、不同的室空间条件，可以列出照度为1lx时的单时的单位面积光通量位面积光通量(lm/m2)0_或或 单位面积安装电功率单位面积安装电功率(W/m2)P0，将其编，将其编制成计算表格，以便查用。制成计算表格，以便查用。编制条件：编制条件：单位容量法的计算公式单位容量法的计算公式(实际照度为实际照度为E时时)：C1、C2、C3分别为反射比、光源功率、灯具效率与编制条件不同时的分别为反射比、光源功率、灯具效率与编制条件不同时的修正（调整）系数。修正（调整）系数。第21页，共41页，编辑于20

14、22年，星期一第22页，共41页，编辑于2022年，星期一C3当灯具效率不是当灯具效率不是70时的校正系数，时的校正系数，=60时时C3=1.22;=50时时 C3=1.47 第23页，共41页，编辑于2022年，星期一第24页，共41页，编辑于2022年，星期一第25页，共41页，编辑于2022年，星期一 解：解：室空间比为室空间比为 查单位容量查单位容量P0计算表。计算表。普通单管荧光灯属于半直接型配光。普通单管荧光灯属于半直接型配光。得得 P00.0565 因此因此 P=P0AEC20.0565541000.675205.9（W）取房间反射比修正系数取房间反射比修正系数C11，灯具效率修

15、正系数，灯具效率修正系数C31，荧光灯光源功率不等于荧光灯光源功率不等于40W的调整系数的调整系数C20.675（查表）（查表）故光源数量故光源数量 N=P/PN205.9/365.7（盏）（盏）根据实际情况拟选用根据实际情况拟选用6盏盏36W单管荧光灯，此时估算照度可达单管荧光灯，此时估算照度可达105.3lx。第26页，共41页，编辑于2022年，星期一 第二节 点光源直射照度计算 光源形状分类：光源形状分类：点光源点光源指圆形发光体的直径小于其至受照面垂直距离的指圆形发光体的直径小于其至受照面垂直距离的1/51/5，或线形发光体的长度小于照射距离（斜距）的，或线形发光体的长度小于照射距离

16、（斜距）的1/41/4。线光源线光源指发光体的宽度小于计算高度的指发光体的宽度小于计算高度的1/41/4、长度大于计算高、长度大于计算高度的度的1/21/2，发光体间隔较小且等距地成行排列。，发光体间隔较小且等距地成行排列。面光源面光源指发光体的形状和尺寸较大，如由灯具组成的整片发光指发光体的形状和尺寸较大，如由灯具组成的整片发光面或发光顶棚等。面或发光顶棚等。一、逐点计算法一、逐点计算法 可用于水平面、垂直面和倾斜面上的照明计算。但不适用于可用于水平面、垂直面和倾斜面上的照明计算。但不适用于室内周围反射性很高的场所的照度计算。室内周围反射性很高的场所的照度计算。计算点的照度应为照明场所内各灯

17、对该点所产生的直射照度之计算点的照度应为照明场所内各灯对该点所产生的直射照度之和。方法有：逐点计算法、等照度曲线计算法等。和。方法有：逐点计算法、等照度曲线计算法等。第27页，共41页，编辑于2022年，星期一 （一）水平面照度计算（一）水平面照度计算 1.指向平面照度指向平面照度微分面积元照度：微分面积元照度：已知已知 指向平面指向平面与入射光方向与入射光方向垂直的平面垂直的平面称为距离平方反比定律称为距离平方反比定律光源光源距离距离 光强光强微分面积元微分面积元微立体角元微立体角元指向平面指向平面 点点dAn第28页，共41页，编辑于2022年，星期一 水平面微分面积元与水平面微分面积元与

18、指向平面微分面积元关系：指向平面微分面积元关系：2.水平面照度水平面照度 水平面照度：水平面照度：称为余弦定律称为余弦定律法线法线 实际应用公式：实际应用公式：第29页，共41页，编辑于2022年，星期一 （二）垂直面照度计算（二）垂直面照度计算 同理，垂直面照同理，垂直面照度：度：实际应用公式：实际应用公式：第30页，共41页，编辑于2022年，星期一 1.照度的矢量关系：照度的矢量关系：根据矢量运算法则根据矢量运算法则 作一空间坐标系统，如右图作一空间坐标系统，如右图 推广到一般情况，任意平推广到一般情况，任意平面面I的照度：的照度：（三）倾斜面照度计算（三）倾斜面照度计算第31页，共41

19、页，编辑于2022年，星期一情况一：情况一：90 2.倾斜面倾斜面照度照度 为简化起为简化起见，任意面见，任意面I包含包含X轴，则轴，则90第32页，共41页，编辑于2022年，星期一情况二：情况二：90情况三：情况三：90第33页，共41页，编辑于2022年，星期一二、等照度曲线计算法二、等照度曲线计算法 （一）空间等照度曲线（一）空间等照度曲线 （四）多点光源的点照度计算（四）多点光源的点照度计算 按此关系可制成灯具按此关系可制成灯具的等照度曲线。的等照度曲线。K=1水平面照度水平面照度第34页，共41页，编辑于2022年，星期一 （二）计算点处的水平照度（二）计算点处的水平照度 1.从灯

20、具等照度曲线上查得各灯具在计算点处产生的水平从灯具等照度曲线上查得各灯具在计算点处产生的水平照度照度e1，e2，e3，2.计算点处实际水平面照度计算点处实际水平面照度 3.计算点处实际垂直面照度计算点处实际垂直面照度 4.计算点处实际倾斜面照度计算点处实际倾斜面照度第35页，共41页，编辑于2022年，星期一第36页，共41页，编辑于2022年，星期一第37页，共41页，编辑于2022年，星期一第38页，共41页，编辑于2022年，星期一 第三节 不舒适眩光计算不舒适眩光计算一、统一眩光值计算一、统一眩光值计算 统一眩光值统一眩光值UGR按下式计算：按下式计算：背景亮度背景亮度Lb计算：计算：第39页，共41页，编辑于2022年，星期一 灯具亮度灯具亮度L(L)计算：计算：立体角立体角第40页，共41页，编辑于2022年，星期一 建筑照明设计标准建筑照明设计标准GB500342004对室内部分场所的对室内部分场所的UGR值有明确的规值有明确的规定。定。二、统一眩光值的应用条件二、统一眩光值的应用条件第41页，共41页，编辑于2022年，星期一