一、照明计算1. 1 房间尺寸以某一普通教室为例。
普通教室的建筑轴线尺寸为长9 m 、宽7.2 m 。
如果考虑到墙厚0.24 m 、粉刷层0.01 m ,则房间的长74.801.0224.029=⎪⎭⎫⎝⎛+⨯-=l m 房间宽94.601.0224.022.7=⎪⎭⎫⎝⎛+⨯-=w m 教室层高:底层为3.8 m ,其余为3.6 m 。
以二层为例,设楼板和找平层共0.17 m ,则房间的高度3.6 0.17 = 3.43 m 。
设照明器吸顶安装,考虑到灯的高度,取高度 h = 3.4 m 工作面(课桌)高度 h FC = 0.75 m 室空间高度h RC = h h FC = 3.4 0.75 = 2.65 m 室空间比 ()()43.394.674.894.674.865.255RC =⨯+⨯⨯=+=lw w l h RCR CCR = 0()()97.094.674.894.674.875.055FC =⨯+⨯⨯=+=lw w l h FCR 1. 2 反射比 (1) 等效地面反射比地坪和踢脚线均采用白间黑灰水磨石,反射比根据《电气照明技术》建民编著p.18~19表1-10查得(下同),f= 0.52墙裙采用白色墙砖,反射比wf= 0.8踢脚线高度h F = 0.15 m 地面空间平均反射比()[]()()()w l h lw w l h h w l h lw +++-+++=FC F FC wf F f fa 222ρρρ()[]()()()94.674.875.0294.674.894.674.815.075.08.0294.674.815.0294.674.852.0+⨯⨯+⨯+-⨯⨯++⨯⨯+⨯⨯== 0.583 等效地面反射比 ()()501.097.0583.015.2583.05.215.25.2fa fa FC =⨯-+⨯=-+=FCR ρρρ(2) 墙面平均反射比该教室共有窗户6扇,其中2扇宽w g1 = 2.4 m ,2扇宽w g2 = 1.2 m ,还有2扇宽w g3 = 1.1 m ,窗高均为h g = 1.8 m ,窗面积A g = 2 ( w g1 + w g2 + w g3 ) h g = 2 ( 2.4 + 1.2 + 1.1 )1.8= 16.92 m 2 反射比g= 0.1门有2扇,宽w d = 1 m ,高h d = 2 m (按理应扣除地面空间的高度,但不扣除产生的误差很小),门的面积A d = 2 w d h d = 2 1 2 = 4 m 2门采用深褐色调和漆,反射比约d= 0.3黑板2块,宽w b = 4.2 m ,高h b = 1 m ,黑板的面积A b = 2 w b h b = 2 4.2 1 = 8.4 m 2反射比b= 0.1室空间墙的面积A w = 2 h RC ( l + w ) = 2 2.65 ( 8.74 + 6.94 ) = 83.1 m 2墙面采用白色涂料饰面,反射比w= 0.8墙的平均反射比 ()wb d g w w b b d d g g wa A A A A A A A A ---+++=ρρρρρ()1.834.8492.161.838.04.81.043.092.161.0---⨯+⨯+⨯+⨯== 0.563(3) 等效顶棚反射比拟采用吸顶安装照明器,故等效顶棚反射比等于顶棚空间平均反射比,并等于顶棚反射比。
顶棚采用白色涂料饰面,反射比c = 0.8所以CC = ca = c =0.81. 3 灯数计算(1) 利用系数拟选用YG2-1型(FAC42601P)简式荧光灯照明器。
理由有三:一是价格低廉;二是结构简单,保养换灯容易;(见p.361附录6-4)。
根据p.362表,当CC= 0.7、wa= 0.5、FC= 0.2时,在RCR = 3时U1 = 0.70,在RCR = 4时U2 = 0.61。
实际CC = 0.8、wa = 0.563、FC = 0.501, RCR = 3.43,利用系数将不低于0.70,暂取U = 0.70。
(2) 灯数计算根据我国照明设计标准规定,教室的照度应达到100 – 150 –200 lx(应取300LX),取E av = 150 ~ 200 lx维护系数根据p.203表7-7(或P79表5-1),考虑到教室属清洁环境特征,照明器向上光通量为0,属于直接型灯具。
故MF = 0.73(或K=0.8)照明器光源采用直细管(T 8型)三基色(2×36W)荧光灯,PAK-TLW36W-840荧光灯每根灯管的输出光通量为s = 2500 lm(3350lm)当E av = 200 lx时的灯数5.973.07.0250094.674.8200s av =⨯⨯⨯⨯==UMF lw E n Φ考虑到该教室具有较高的反射比,且拟另外还要安装两个黑板灯,取n = 9基本也能满足E av = 200 lx 。
1. 4 方案二 (1) 尺寸计算上述计算都是在照明器吸顶基础上进行的,考虑到照度计算中将遵循距离平方反比律,拟采用链吊安装,使灯基本与梁底平齐。
梁底离地坪2.9 m ,若设找平层为0.03 m ,则高h = 2.87 m 。
工作面高度仍为h FC = 0.75 m 室空间高h RC = h h FC = 2.87 0.75 = 2.12 m 2.1 m室空间比 ()()71.297.674.897.674.81.255RC =⨯+⨯⨯=+=lw w l h RCR 顶棚空间高度h CC = H h RC h FC = 3.43 2.1 0.75 = 0.58 m 其中H = 3.43 m 为房间高度,见1. 1节。
顶棚空间比 ()()75.094.674.894.674.858.055CC =⨯+⨯⨯=+=lw w l h CCR (2) 反射比计算顶棚空间表面的平均反射比ca= 0.8等效顶棚反射比 ()()755.075.08.015.28.05.215.25.2ca ca CC =⨯-+⨯=-+=CCR ρρρ室空间墙的面积A w = 2h RC ( l + w ) = 2 2.1 ( 8.74 + 6.94 ) = 65.86 m 2其余尺寸和反射比见1. 2节。
墙面平均反射比 ()wb d g w w b b d d g g wa A A A A A A A A ---+++=ρρρρρ()86.654.8492.1686.658.04.81.043.092.161.0---⨯+⨯+⨯+⨯== 0.5等效地面反射比与1. 2节相同,FC= 0.501(3) 利用系数确定 根据p.362表,当CC= 0.7、wa= 0.5、FC= 0.2时,在RCR= 2时U 1 = 0.79,在RCR = 3时U 2 = 0.70。
实际CC= 0.755、wa= 0.5、FC= 0.501, RCR = 2.71,利用系数将不低于0.70,不高于0.79,取U = 0.75。
(4) 灯数确定 灯数 86.873.075.0250094.674.8200s av =⨯⨯⨯⨯==UMF lw E n Φ同样取n = 9,完全能满足E av = 200 lx 的要求。
降低照明器的安装高度,用同样数量的照明器,照度明显提高。
但不管用链吊安装,还是用管吊安装,顶棚都会感到凌乱。
而即使采用吸顶安装,照度也能基本满足要求。
故决定采用吸顶安装。
1. 5 照明器布置 (1) 照明器布置 中间照明器的位置:纵向37.4274.82===l x m 横向 47.3294.62===w y m前后照明器的位置:前后照明器离墙的位置通常为它们与中间照明器之间距离的一半,即离墙46.1337.430===x x m 则纵向照明器之间的距离为 91.246.137.40x =-=-=x x s m 考虑到前面要安装黑板灯,取 s x = 2.7 m 前后照明器离墙的位置x 0 = x s x = 4.37 2.7 = 1.67 m左右照明器的位置:左右照明器离墙的位置通常为它们与中间照明器之间距离的21~31,即离墙16.1~87.04~347.34~30===y y m 则横向照明器之间的距离为s y = y y 0 = 3.47 ( 0.87 ~ 1.16 ) = 2.6 ~ 2.31 取 s y = 2.4 m左右照明器离墙的位置y 0 = y s y = 3.47 2.4 = 1.07 m (2) 校核距高比由p.361附录6-4查得,YG2-1型照明器的最大允许距高比⊥= 1.46,∥= 1.28实际距高比02.165.27.2RC x x ===h s λ, 906.065.24.2RC y y ===h s λ 即照明器无论竖装还是横装均能满足距高比要求。
若采用方案二,距高比29.11.27.2RC x x ===h s λ, 14.11.24.2RC y y ===h s λ 显然也基本能满足要求。
1. 6 不舒适眩光校核由p.361附录6-4查得,YG2-1型照明器发光面长1.28 m 、宽0.168 m (长1.175m 、宽1.04m ),面积A = 1.28 0.168 = 0.215 m 2 亮度计算公式θθθΦcos 5.2cos 10002500cos 10001000θ1000θs 1000θA I A I A I L ===式中照明器光源的光通量s= 2500 lm 。
(1) 纵向照明器的配光特性摘自p.361附录6-4。
纵向亮度分布如下表:4555657585L cd/m2lg L(2) 横向4555657585L cd/m2lg L与亮度限制曲线比较:从图中可知,无论是纵向还是横向,亮度分布曲线都在亮度限制曲线d的左方,对照p.217图8-2(a)在使用照度≤ 300 lx的条件下,限制不舒适眩光的等级优于A级。
1. 7 照度校核对教室一般照明的照度校核可采用利用系数法,但为了更准确一些,这里采用了亮度方程法。
(1) 传递系数计算011.000535.0184.0CF -+=-RCR e f RCR 539.0011.043.300535.043.3184.0=-⨯+=⨯-e 539.0CF FC ==f f461.0539.011CF FW CW =-=-==f f f ()()336.0539.0143.35.2539.015.2WF WC =-⨯=-==RCR f f ()()328.0539.0143.351151CF WW=-⨯-=--=f RCR f (2) 求初始亮度因为所选照明器的上射光通量为0(见p.361附录6-4),故顶棚初始亮度L C0 = 0YG2-1照明器的下射光通量输出比为88%(见p.361附录6-4),直接比可根据利用系数表最右一列数据确定。