照明計算

基本原理見圖5。從光源發(fā)出的總光通F0,除在燈罩內(nèi)損失了一部分之外,射入室內(nèi)空間的光通，一部分直達工作面，形成直射光通量Fd；另一部分射到室內(nèi)其他表面上，經(jīng)過一次或多次反射才達到工作面上，形成反射光通量Fρ。射到工作面上的有用光通Fu為：

Fu=FdFρ

Fu越大,表示光源發(fā)出的光通被利用的越多。Fu與F0之比,稱為燈具的利用系數(shù)C>u： C>u=F>u/F0

C>u值與燈具類型、效率，照明方式，房間大小，室內(nèi)各表面的反光系數(shù)有關(guān)。 　利用系數(shù)法的計算公式為: F=E·S/(N·C>u·K)

式中F為單個燈具光源的光通量（流明）；E為照明標準規(guī)定的該工作條件平均照度值(勒克斯);S為工作面面積(米);N為所用燈具個數(shù);K為維護系數(shù)。C>u、K均可從有關(guān)的手冊等查出。據(jù)此，可求F或N。2100433B

可計算照明工作面上的水平照度、垂直照度、傾斜面照度、平均柱面照度、球面照度等。一般照明計算中常以水平照度作為衡量照明水平的標準。按照明光源的形狀不同，有下列三種水平照度計算法。

① 點光源。當(dāng)照明光源的尺寸與被照物的距離相比可以忽略不計時，可視為點光源。它在計算點上形成的照度E（勒克斯），可用下列計算公式（公式1）：式中I為入射光線的光強（坎德拉）；r為光源到計算點的距離（米）;ɑ為入射角（入射光線同計算點所在被照平面法線的夾角）。

由于上述公式僅考慮了直射光，未考慮反射光，故增加一附加照度系數(shù)Kρ，以表征反射光對計算點上照度的貢獻。在使用過程中，由于光源老化，燈具和室內(nèi)表面逐漸被灰塵污染，室內(nèi)照度便會下降。為了適當(dāng)提高初始的照度,所以又增加表征此因素的的維護系數(shù)K?？紤]上述因素后，點光源計算公式為(公式2)：

② 線光源。當(dāng)照明光源的尺寸與光源至計算點距離較近，且光源本身的長寬比相差很大時，可視為線光源。為了簡化計算，常借助于一些計算圖表，如線光源等照度曲線。圖1為簡式熒光燈等照度曲線，假設(shè)：光源光通為1000流明,K =1,計算點處于線光源的一端的情況下制定的，在計算中應(yīng)考慮線光源與計算點的相對位置和實際使用燈的光通量與等照曲線的換算關(guān)系。位置不同，計算方法亦有差異。

圖2為線光源計算圖例,圖2a中P1點的照度E1,是按l2/h、d/h;l1/h、d/h值從圖1中查出相應(yīng)的照度e2、e1之差,即E1=e2-e1。圖2b中P2點的照度E2，則是e2、e1之和，即E2=e2 e1。圖2c中P3點的照度是由多個間斷布置的光源的照度之和組成，各個燈管的照度則可按求E1的方式推算。實際照度值E′=FEKρ·K/1000,式中F為選用光源的光通量（流明）,E為從圖2查出并經(jīng)上述計算而得的照度（勒克斯），Kρ·K分別為附加照度系數(shù)和維護系數(shù)。

③ 面光源。當(dāng)光源的最小尺寸大于光源至計算點距離的1/4時,可視為面光源?？衫脠D表簡化計算。它是假設(shè)計算點在發(fā)光面一角的垂線上,如圖3中P1所示。根據(jù)均勻亮度的光源長(l)、寬(b)和它至計算點的距離(h)，算出h/l、b/l值,就可以從圖4中查出計算點照度 E（勒克斯）和光源亮度B（坎/米）的比值，計算點照度可用光源亮度和這一比值的乘積求出。圖3中 P2點照度是由一角處于P2點垂線上的四個四邊形A、B、C、D對P2點所形成的照度之和。P3點的照度可用填補法求出。假設(shè)E區(qū)也是光源區(qū),則A、B、C、D區(qū)對P3點的照度可由A、B、C、D、E區(qū)組成的四邊形對 P3點所形成的照度減去四邊形E對P3形成的照度求出。

2011年1月14日，《室內(nèi)照明計算基本方法》發(fā)布。

2011年6月1日，《室內(nèi)照明計算基本方法》實施。

人們周圍的亮度發(fā)生變化后，人眼為了適應(yīng)變化后的亮度，需要有一定的適應(yīng)時間。亮度和適應(yīng)時間的關(guān)系如附圖A所示。

過渡照明的設(shè)計應(yīng)考慮四個問題：（1）室外亮度或照度；（2）室內(nèi)表面亮度；（3）根據(jù)室內(nèi)外亮度差確定適應(yīng)時間；（4）根據(jù)適應(yīng)時間、人行速度確定所需距離的長度。

以下是供計算用的參考數(shù)據(jù)：

（1）全國各地室外散射照度列入附錄B；

（2）入口處室內(nèi)外亮度變化可按10∶1～15∶1考慮；

（3）亮度—時間曲線如附圖A所示；

（4）清潔程度一般的水泥地面反射系數(shù)為15%；水磨石為60%。

（5）人行速度為2.5km/h；

（6）漫反射表面的亮度、照度和反射系數(shù)的關(guān)系如下：

式中 L——地面亮度（cd/㎡）；

ρ——地面的反射系數(shù)；

E——地面的照度（Lx）。

過渡照明計算示例：

北京地區(qū)某附建式人防旅館，從入口門廳到地下室過道入口處需行走15s，計算地下室過道入口處及樓梯拐彎處所需的照度。計算步驟：

a 由附錄B可查出北京地區(qū)室外散射照度為11000Lx，設(shè)室內(nèi)外地面均為水泥材料，又按室內(nèi)外亮度變化可為15∶1，所以按照度計算，室內(nèi)門廳照度為11000/15=733Lx

b 由下式計算出室內(nèi)入口處的亮度

c 從亮度—時間曲線可知，從亮度35cd/㎡經(jīng)15a后的適應(yīng)亮度約1.3cd/㎡。此即地下室過道入口處的亮度。

d 由公式計算出地下室走道所需的照度值

e 行人到樓梯拐彎處約需7.5s，由亮度—時間曲線上查出此處的亮度約為5cd/㎡，則地面照度為：

說明：考慮亮度時應(yīng)考慮人們主視線

方向的亮度，對于附建式建筑如旅館、醫(yī)院，人們需經(jīng)樓梯進入地下室，此時人們視線的主要方向是樓梯臺階面及地下室入口處地面，而對于單建式建筑如地下商場，人們進門后主要視線是室內(nèi)空間，所以對計算的亮度宜具體分析。