第四章--照度计算分解.ppt

照明工程信电学院：谢秀颖：邮箱：第一节 点光源的点照度计算第二节 线光源的点照度计算第三节 平均照度计算第四章第四章 照度计算照度计算照明工程照明工程主要介绍主要介绍: :一、指向平面照度二、水平面照度三、倾斜面和垂直面照度五、实用计算图标表四、实际照度计算公式第一节第一节 点光源的点照度计算点光源的点照度计算第四章第四章小 结六、点光源直射照度计算举例1. 1. 含义含义 点源在N平面P点产生的En与光源射向被照点的光强I成正比 与光源至被照点距离l的平方成反比一、指向平面照度一、指向平面照度（1-11-1）4-14-1与入射光垂直的平面,用N表示 指向平面照度：光源在N平面上某点所产生的法线方向照度En2. 2. 计算公式计算公式3. 3. 结论结论点光源 N平面上一点 含P点的面元 光源对面元所形成的立体角 入射光与光轴的夹角 点照度计算的距离平方反比定律 点源在H平面P点产生的Eh与光源射向被照点的光强I及被照面与入射光线的夹角的余弦成正比, 与光源至被照点距离 l 的平方成反比1. 1. 含义含义二、水平面照度二、水平面照度（1-11-1）4-14-1水平面照度：光源在水平面H上某点所产生的法线方向照度Eh2. 2. 计算公式计算公式3. 3. 结论结论而 ，则或H平面与N平面的夹角，也是Eh与En之间的夹角+ 1. 1. 点光源在不同平面上点光源在不同平面上P P点的照度比点的照度比 三、倾斜面和垂直面照度三、倾斜面和垂直面照度（1-11-1）4-14-12. 2. 倾斜面照度倾斜面照度E Ei i3. 3. 垂直面照度垂直面照度E Ev v则得将90代入下式 得倾斜照度系数倾斜角：倾斜面的背光面与水平面之间的夹角点源在不同平面同一点的照度比为点源至该平面的垂线长度之比四、实际照度计算公式四、实际照度计算公式（1-11-1）4-14-11. 1. 点照度计算公式回顾点照度计算公式回顾2. 2. 实际照度计算公式实际照度计算公式理论推导 或 照度计算的实际问题灯具配光特性的绘制条件是光源光通 量为1000lm, 若I 从配光特性上查取 则需按实际光源光通量进行换算实际应用中的减光问题：光源光通量 随点燃时间衰减、灯具老化积尘其效 率减少、房间积尘引起其反射光减少考虑灯具的维护系数维护系数K KEh 为水平面照度，lx;I 为灯具内光源总光通量为1000lm时方向光强，cd;为灯具内实际光源的总光通量，lm;K 为维护系数。

1. 1. 空间等照度曲线空间等照度曲线光源总光通量为1000lmh1m， K1 五、实用计算图表五、实用计算图表（1-11-1）4-14-1Eh与P点坐标(h,d)的关系曲线 2. 2. 平面相对等照度曲线平面相对等照度曲线绘制条件 计算公式 光源总光通量为1000lm维护系数K1 绘制条件 计算公式 Eh与P点坐标(d/h,)的关系曲线 例4-1 有一接待室长6.6m，宽4.4m，净高3.0m，桌面高度为0.8m，采用6只JXDS-2平圆吸顶灯照明已知房间顶棚的反射比为0.7，墙面的平均反射比为0.5求房间内桌面上A点的照度六、点光源直射照度计算举例六、点光源直射照度计算举例( (1-11-1) )4-14-1解 按点源水平照度计算公式计算灯1(或灯4)对A点产生的E1,4灯2(或灯5)对A点产生的E2,5灯3(或灯6)对A点产生的E3,6A点的实际照度EA 本节小结本节小结: :一、指向平面照度：二、水平面照度：五、实用计算图标表：照度曲线四、实际照度计算公式：第一节第一节 点光源的点照度计算点光源的点照度计算第四章第四章计算举例或 三、倾斜面照度： 垂直面照度：K等于照明装置在使用一定周期后，规定表面上的平均照度(亮 度)与该装置在相同条件下新安装时,在同一表面上所得到的平 均照度(亮度)之比K小于1设计余量，其值可查表(表4-1)环境污染特征房间或场所举例灯具最少擦拭次数维护系数值室内清洁 卧室、办公室、餐厅、阅览室、教室、病房、客房、仪器仪表装配间、电子器件装配间、检验室等2 次/年0.8一般 商店营业厅、候车室、影剧院、机加工车间、机械装配车间、体育馆等2次/年0.7污染严重 厨房、锻工车间、铸工车间、水泥车间等3次/年0.6室外 雨棚、站台2次/年0.65维护系数概念维护系数概念主要介绍主要介绍: :一、线光源在水平面的点照度计算二、线光源在垂直面的点照度计算三、特殊情况下的照度计算五、计算举例四、应用线光源等照度曲线计算第二节第二节 线光源的点照度计算线光源的点照度计算第四章第四章小 结1. 1. 公式推导思路公式推导思路假设：光源在ABP平面与横向平面 的交线方向的光强为I,0一、线光源在水平面的点照度计算一、线光源在水平面的点照度计算( (3-3-1 1) )4-24-2则该方向上的单位光强为取线元dx：并设dx指向P点方向与 横向平面之间的夹角为,则：假设：纵向平面的光强分布为(A、C、D、E类)纵向配光函数f()cosn, 则：假设：dx在P点产生的指向A端的 法线照度为假设：点源dx在P点产生的法线照度为一、线光源在水平面的点照度计算一、线光源在水平面的点照度计算( (3-3-2 2) )4-24-2求：线光源在P点产生的法线照度水平方位系数一、线光源在水平面的点照度计算一、线光源在水平面的点照度计算( (3-3-3 3) )4-24-2整理En：2. 2. 实际计算公式实际计算公式求水平照度Eh：和和考虑实际光源总光通量和减光因素二、线光源在垂直面的点照度计算二、线光源在垂直面的点照度计算( (1-1-1 1) )4-24-21. 1. 公式推导思路公式推导思路 线光源在P点产生的垂直面照度Ex公式，可借助线光源在P点产生的水平面照度Eh公式的推导思路2. 2. 计算公式计算公式(A、C、D、E类)令垂直方位系数处理方法将线光源分段或延长计算各段光源在该点产生的照度求各段光源在该点照度的代数和三、特殊情况下的照度计算三、特殊情况下的照度计算( (2-12-1) )4-24-21. 1. 计算点不光源端部垂直面计算点不光源端部垂直面举例说明使各段线光源都有一个端部与计算点在同一个垂直面内将AB分段为AC和CB，并延长至AD求各段照度：EhAD、EhBD、EhAC、EhCB求照度的代数和:三、特殊情况下的照度计算三、特殊情况下的照度计算( (2-22-2) )4-24-22. 2. 不连续线光源不连续线光源各段光源间的距离sh/4cos： 按连续线光源考虑 但光强或单位长度光强乘修正系数C各段光源间的距离sh/4cos： 先分段计算，后求代数和各段光源特性相同(即灯具相同)且并按同一轴线布置式中 l各段光源的长度，m; s各段光源间的距离，m； N整列光源光源的段数四、应用线光源等照度曲线计算四、应用线光源等照度曲线计算( (1-11-1) )4-24-21. 1. 线光源等照度曲线线光源等照度曲线绘制条件 计算公式 光源总光通量为1000lm、维护系数K1、计算高度h1 2. 2. 应用线光源等照度曲线计算水平照度应用线光源等照度曲线计算水平照度线光源的总光通量，lm水平面相对照度各线光源对计算点产生的相对照度算术和，lx h灯具的计算高度，mK维护系数五、计算举例五、计算举例( (2-12-1) )4-24-2 例4-2 由四盏YG701-3三管荧光灯具(336W)组成一条连续光带,如图4-17所示。

已知YG701-3的光强分布如表4-2和表4-3所示，求P点的水平照度解 按方位系数法的基本公式计算计算配光函数值，确定灯具类型计算方位角1和2查方位系数Fx值与理论配光函数之比较C类五、计算举例五、计算举例( (2-22-2) )4-24-2计算垂直角 求Eh 用直线内插法求得求光强查表4-2得本节小结本节小结: :一、线光源在水平面的点照度计算二、线光源在垂直面的点照度计算三、特殊情况下的照度计算五、计算举例四、应用线光源等照度曲线计算第二节第二节 线光源的点照度计算线光源的点照度计算第四章第四章主要介绍主要介绍: :一、利用系数的有关概念二、平均照度计算三、平均照度计算举例小 结四、平均照度的简化计算第三节第三节 平均照度计算平均照度计算第四章第四章1. 1. 灯具的利用系数灯具的利用系数式中 f由灯具发出的最后落到工作面上的光通量,lm每个灯具内光源额定总光通量,lm注意公式f直接光通量间接光通量，故U1编制灯具在不同条件下的利用系数表，以便简化计算，但不 同灯具的利用系数表不能混用灯具直射经室内各表面反射一、利用系数的有关概念一、利用系数的有关概念（4-14-1）4-34-32. 2. 室形指数和空间系数室形指数和空间系数 矩形房间的三个空间顶棚：灯具平面到顶棚之空间地板：工作面与地板之空间室空间：灯具平面与工作面空间 一、利用系数的有关概念一、利用系数的有关概念（4-24-2）4-34-3顶棚空间高度室空间高度地板空间高度室形指数RIl房间长度，mw房间宽度，m空间系数室空间系数室空间系数顶棚空间系数地板空间系数宽而矮：13中等宽和高：36窄而高：610约0.65.03. 3. 有效空间反射比有效空间反射比 有效顶棚空间反射比cc有效地板空间反射比fc式中 A0顶棚(或地板)空间平面面积，m2顶棚(或地板)空间各表面的平均反射比As顶棚(或地板)空间内所有表面的总面积，m2一、利用系数的有关概念一、利用系数的有关概念（4-34-3）4-34-34. 4. 墙面平均反射比墙面平均反射比 w w Ai第i 块表面的面积，m2i第i块表面的反射比5. 5. 利用系数表举例利用系数表举例 简式荧光灯的利用系数表（部分,fc=20%）cc0.700.500.300.10w0.70 0.50 0.30 0.100.70 0.50 0.30 0.100.70 0.50 0.30 0.100.70 0.50 0.30 0.10RCR123456789100.75 0.71 0.67 0.630.68 0.61 0.55 0.500.61 0.53 0.46 0.410.56 0.46 0.39 0.340.51 0.41 0.34 0.290.47 0.37 0.30 0.250.43 0.33 0.26 0.210.40 0.29 0.23 0.180.37 0.27 0.20 0.160.34 0.24 0.17 0.130.67 0.63 0.60 0.570.60 0.54 0.50 0.460.54 0.47 0.42 0.38 0.49 0.41 0.36 0.310.45 0.37 0.31 0.260.41 0.33 0.27 0.230.38 0.30 0.24 0.200.35 0.27 0.21 0.170.33 0.24 0.19 0.150.30 0.21 0.16 0.120.59 0.26 0.54 0.520.53 0.48 0.45 0.410.47 0.42 0.38 0.340.43 0.37 0.32 0.280.39 0.33 0.28 0.240.36 0.29 0.25 0.210.33 0.26 0.22 0.180.31 0.24 0.19 0.160.29 0.22 0.17 0.140.26 0.19 0.15 0.110.52 0.50 0.48 0.160.46 0.43 0.40 0.370.41 0.37 0.34 0.310.37 0.33 0.29 0.260.34 0.29 0.25 0.220.32 0.26 0.22 0.190.29 0.24 0.20 0.160.27 0.21 0.17 0.140.25 0.19 0.15 0.120.23 0.17 0.13 0.10一、利用系数的有关概念一、利用系数的有关概念（4-44-4）4-34-31. 1. 基本计算公式基本计算公式式中 Eav工作面平均照度，lx 每只灯具内光源的总光通量，lmN灯具数量U利用系数A工作。