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1、第五章 照明计算,5.1 平均照度计算 5.2 点光源直射照度计算 5.3 线光源直射照度计算 5.4 面光源直射照度计算 5.5 平均亮度计算 5.6 不舒适眩光计算,5.1 平均照度计算 利用系数法 一、基本计算公式 1、利用系数 式中 利用系数； 由灯具发出的最后落到工作面上的光通量；单位：lm； 每个灯具中光源额定总光通量，单位：lm。,2、室内平均照度计算(利用系数法),N: 灯具数 A: 工作面积 : 每个灯具中光源额定总光通量(lm) K: 维护系数 U: 利用系数,: 工作面平均照度(lx),二、利用系数法（见图5-1，P80） 1、室形指数 1）室空间系数 2）顶棚空间系数
2、3）地板空间系数 室长，m； 室宽，m； 室空间高，m； 顶棚空间高，m 地板空间高，m；,2、有效空间反射比 顶棚(或地板)平面面积，单位为 ； 顶棚(或地板)空间各表面的平均反射比。 假如空间由若干表面组成，以 、 分别表示为第 表面的面积及其反射比。,3、室内平均照度的确定 1）确定房间的各特征量： 室空间比、顶棚空间比、地板空间比； 2）确定顶棚空间有效反射比； 3）确定墙面平均反射比； 房间在求利用系数时，墙面反射比应该采用其加权平均值 4）确定利用系数。在求出室空间比 、顶棚有效反射比 ，墙面平均反射比 以后，按所选用的灯具从计算图表（表7-2）中，即可查得其利用系数 。 5）确定
3、地板空间有效反射比； 6）确定利用系数的修正值 三、平均照度计算举例,四、概率曲线与单位容量法 1、概算曲线：应用概算曲线应已知以下条件： 1）灯具类型及光源的种类和容量(不同的灯具有不同的概算曲线)； 2）计算高度(即灯具开口平面离工作面的高度)； 3）房间的面积； 4）房间的顶棚、墙壁、地面的反射比。 实际采用的灯具数量可按下列公式进行换算： 实际采用的灯具数量； 根据概算曲线查得的灯具数量； 实际采用的维护系数； 概算曲线上假设的维护系数； 设计所要求的平均照度，单位为lx。,5.2 点光源直射照度计算,一、逐点计算法（平方反比法） 1、水平面照度计算：点光源在水平面上产生的照度符合平方
4、反比定律。如图5-4（P87所示，该面单元面积 上的光通量为： 其中， 为光源 投向面积元 的立体角。 按立体角的定义,光源在指向平面上P点所产生的法线方向照度 为 光源在水平面上P点所产生的照度 为 或 式中 水平面照度，单位为lx； 光源(灯具)照射方向的光强，单位为cd； 实际所采用灯具的光源光通量，单位为lm；,2、任意倾斜面照度计算 若 为P点的法线照度， 在x、y、z三个坐标轴上的分量分别为 式中，、分别为P点法线照度矢量与x、y、z轴之间的夹角。,任意倾斜面上照度 完整的计算表达式为 式中 A点的水平照度，lx 倾斜面（背光）与水平面的夹角 灯具在水平面上的投影点至情斜面与水平面
5、的交线的垂直最短距离 灯具至水平面的距离 当角进入arc cos(P/h)范围内时，上式右边第二项取负号。,二、等照度曲线计算法,、空间等照度曲线 在采用旋转对称配光的灯具的场所，可利用“空间等照度曲线”图进行水平面照度值的计算。 但所查得的照度值是“假设水平照度”。计算点处的实际水平照度为 式中 水平面照度，lx； 每个灯具中的总光通量，lm 维护系数； 各灯具对计算点所产生的假设水平照度的总和，lx,2、平面相对等照度曲线 对非对称配光的灯具可利用“平面相对等照度曲线”进行计算。 “平面相对等照度曲线”是假设计算高度为而绘制的。 式中 水平面照度，lx； 每个灯具中的总光通量，lm 维护系
6、数； 各灯具所产生的相对照度的总合，lx； 计算高度，。,三、举例,5.3 线光源直射照度计算,一、线光源的光强分布 1、各种线光源的横向光强分布曲线可用下面公式表示： 式中 方向上的光强，cd； 在线光源发光面法线方向上的光强，cd； 2、任意线状灯具在通过灯纵轴的各个平面上的光强分 布曲线，可用下面一般形式表示：,实际应用的各种线光源的纵向光强分布曲线，可利用下列五类理论光强分布曲线来表示。 A类： B类： C类： D类： E类：,如图5-14，计算点P的光强以及法线照度为 ： 整个线状光源在点P处产生的法线照度 和水平照度 为：,二、连续线光源的照度计算,三、被照点在不同情况下的计算,1
7、、计算点不在线光源端部的照度计算 如图5-16所示计算点位于P1或P2点，则照度可利用如下关系式进行计算： 2、断续线状光源的计算,5.4 面光源直射照度计算,一、等亮度面光源的照度计算 1、基本公式： 由 产生的 P 点的水平照度为 对于多边形光源，可近似表达为 多边形的边数； 第条边对点处所张的夹角，rad； 第条边和点组成的三角形与受照面所形成的夹角，rad； 面光源亮度值， 。,2、矩形光源 （1）被照点在光源顶点向下作的垂线上P 点的水平照度 P 点垂直照度 （2）被照点在光源顶点向下作的垂线以外的地方，则P点水平照度,二、面光源计算举例,例4：如图7-32所示，某办公室平面尺寸 ，净高 ，在顶棚正中布置一个发光顶棚，发光顶棚亮度均匀、亮度值为 ，尺寸为 。求房间中心地面上P 1、P 2点处的初始水平照度值(不考虑室内反射光)。 （1）求房间中心点P1处的水平照度 对于矩形A ： 从图7-30查出形状因素 故,（2）求P 2点的水平照度 从图7-30中查出形状因素 故,5.5 平均亮度计算,一、顶棚空间平均亮度 可用下式求出： 二、墙壁初始初始平均亮度 可用下式求出： 三、墙面的平均亮度 可用下式求出：,5.6 不舒适眩光计算,统一眩光评价系统(UGR)的基本公式为 式中 眩光源亮度， ； 背景亮度， ； 眩光源的立体角， ； 位置系数,
