文档介绍：电气照明技术
2008
第四章照度计算
照度计算的任务:
(如灯具型式及布置、室内环境条件等),来确定灯具的数量和光源的功率;
,计算己知照明系统在被照面上产生的照度,用以校验被照面上的照度能否达到设计标准的要求。
照明工程中,最基本的照度计算主要有:
▲点照度计算:点照度计算是以被照面上的一点为对象,计算不同形状、不同位置的灯具(光源)在该点产生的直射照度(不考虑反射光通量产生的照度)。-直射照度计算
点照度计算适用于房间高大、反射光较少的场所,一般用于验算工作点的照度和被照面照度分布的均匀度。
▲平均照度计算: 平均照度是以整个被照平面为对象,按被照面所得到的光通量除以被照面面积来计算被照面上的照度平均值。
平均照度计算适用于灯具布置较均匀、墙和顶棚反射系数较高,且空间无大型设备遮挡的室内一般照明。
第一节点光源的点照度计算
点光源:当光源(或灯具)的几何尺寸与光源到计算点之间的距离相比小得多时,就可以忽赂光源(或灯具)本身的尺寸。
实践证明,在一般照明情况下,只要圆盘型发光体的直径不大于照射距离的1/5,线状发光体的长度不大于照射距离的1/4,按点光源进行照度计算其误差均小于5%。
点照度计算的基本方法是距离平方反比法(或称距离平方反比定律)。
一、指向平面照度
指向平面是指与点光源某一照射方向垂直的被照面,或者说是某一入射光正对着的平面。
指向平面照度则表示指向平面上某一点的法线方向照度,简称法线方向照度。
图4-1所示为点光源S在被照面N上
P点处所产生的直射照度,即指向平
面照度_En。
En正比于光源射向被照点的光强,与被照点的距离的平方成反比—距离平方反比定律。
二、水平面照度(水平照度)— Eh
水平面:与点光源的光轴垂直的平面。
水平面照度:点光源在水平面上某点的法向方向照度。
点光源的水平面照度见图4-2。
式(4-3)表明:Eh与光源的光强及被照面与入射光线的夹角的余弦成正比,与光源至被照面计算点P的距离的平方成反比。
代人式(4-3),得
式(4-4)在实际照度计其中应用更为广泛。
在实际照明系统中,光源至计算点的距离随光源与计算点的相对位置的变化而变化,计算工作量较大。因为同一环境下的所有光源(或灯具)一般都具有相同的安装高度(计算高度)h,可根据计算高度求水平面照度Eh,由图4—2知
三、倾斜面和垂直面照度
在实际工程中,被照面不一定都是水平的,有时是任意倾斜的。所以,点照度计算还应包括任意倾斜面和垂直面的直射照度计算。
在设计计算过程中,是利用已知的水平照度计算公式求解。最简单的计算方法是由点照度计算的距离平方反比定律,分别求出同一计算点在水平面和任意倾斜面的法线方向照度,利用倾斜面的法线照度与水平照度之比,计算倾斜面或垂直面的照度。
见图4-3所示。
则
即点光源s在两个不同平面上同一点P的照度之比为光源至该平面的垂线长度之比。
见图4-4所示。
被照点P上的倾斜面照度与水平照度之比,即
点光源倾斜面照度Ei