原创老科建筑电气学习
现在各个同行照明设计计算灯具个数(本次主要讨论室内办公场所)时方法多种多样,本人所了解的主要有以下几种:
(1)根据《照明手册》平均照度计算法;(2)根据功率密度限值要求反推法;
(3)选用LED灯具时与传统荧光灯折算法。
(4)使用专用软件(如DIAlux、lighttools等)仿真法;
本文主要做的工作:以一个典型办公场所,分别用上述方法计算所需灯具个数,说明其异同。
一、上述方法简要说明
1、手册平均照度法
此方法应该是应用最广泛的方法,主要依据《照明设计手册》第三版第五章照度计算,截图如下。
关键参数取值
(1)维护系数。由于本次讨论办公室,维护系数按手册取0.8。
(2)利用系数。按传授的经验直管荧光灯一般取0.5~0.6,LED光源0.9~0.95,或者根据灯具样本查阅相关参数获得。
2、反推法
此方法主要为了满足《建筑照明设计标准》GB中6.3节照明功率密度限值强制性条文的规定,计算简单,主要为了满足规范的同时降低工作量。
如一办公室照明功率密度限值限行值为9W/平米,工作面面积11m2,选用28W单管T5荧光灯,所需灯具个数N≤9x11/30=3.3,取3盏。
这样求得的灯具个数不会违反《建筑照明设计标准》中强制性条文规定,但一般照度会超过目标值。
3、选用LED灯具时与传统荧光灯折算法
此方法基于会计算传统荧光灯个数的基础上,然后选用荧光灯功率一半的LED灯具代替原荧光灯。
以常用的嵌入式28WT5荧光灯为例,其流明数为lm.
《建筑照明设计标准》相关截图
可知嵌入式28WT5荧光灯灯具效能为x65%/30,61lm/W。
LED灯具效能一般在~lm/W,因此一般用LED灯具代替其2被功率的传统直管型荧光灯。
4、专业软件仿真法
目前设计院同行用的最多的照明设计原件是DIAlux,其所出具的计算书也被外商所认可,本文下面会结合一个实例概略给出DIAlux使用流程。
二、举个例子吧
(1)照度计算房间(办公室)基础数据:
房间长(m)L=12
房间宽(m)W=6
顶棚空间高(m)hc=3
工作面高(m)=0.75
H=3-0.75=2.25m
顶棚反射比ρc=0.7
墙面反射比ρw=0.5
地板反射比ρf=0.2
维护系数取值K=0.8
(2)照度及LPD值要求:
办公室桌面照度要求:Lx
房间照明LPD密度值标准值=9W/m2
(3)飞利浦公司RCVW60L60灯具
1、手册平均照度法
(1)经验利用系数法,取利用系数0.95,计算过程及结果如下。
根据《建筑照明设计标准》GB-条文4.1.7:设计照度与照度标准值的偏差不应超过±10%。功率密度LPD为4.W/m2,小于9W/m2
可知平均照度和功率密度均满足要求。
(2)利用查样本利用系数法
RCVW60L60灯具利用系数表如下
根据上表由插值法计算得对应灯具利用系数:U=0.89
3)求所需灯数:
2、反推法
由于上面分析LED灯具可替代2倍其功率的直管荧光灯,那么照明功率密度要求值可以打五折,保守计算取倍数0.6,反推法灯具个数为:
如果系数取0.5
由上面分析可知计算照度满足规范要求。
注意:使用反推法是在不知利用系数的前提下的,因此此例子是否有代表性尚需验证。若经验证某一类房间(如办公类)选取合适的功率密度系数,经计算得出的灯具个数符合照度标准值要求,那确实可以提高设计效率。
3、使用DIAlux专用软件仿真
步骤如下
(1)输入房间参数
(2)输入工作面高度
根据《建筑照明设计标准》GB-表5.3.2办公室参考平面及其高度取0.75m。
(3)输入维护系数
根据《建筑照明设计标准》GB-表4.1.6办公室维护系数值取0.8。
(4)输入空间表面反射系数
根据《建筑照明设计标准》GB-表4.5.2及《照明设计手册》(第三版)P页:办公室照明计算常用的反射比取值为顶棚70%,墙面50%,地面20%。
(5)选择光源
(6)布置灯具
(7)照度计算及生成计算书
根据《建筑照明设计标准》GB-表5.3.2办公室统一眩光值UGR不宜超过19,可知满足要求。
可知工作面平均照度为lx,根据《建筑照明设计标准》GB-条文4.1.7:设计照度与照度标准值的偏差不应超过±10%。功率密度LPD为4.W/m2,小于9W/m2
可知平均照度和功率密度均满足要求。
三、结论
上述几种方法列表如下:
由上表可知:
(1)结合样本利用手册利用系数法和DIAlux仿真结果几乎一样,也是最科学和可靠的;
(2)利用系数经验取值法LED灯具取0.9,直管荧光灯取0.4~0.45较准确;
(3)反推法可满足审图要求,LPD系数取值靠谱的话计算结果也还可以。
同时上述几种方法都存在几个问题:
(1)反射比取值为顶棚70%,墙面50%,地面20%。实际当中由于窗户、壁画、窗帘等因素影响,有效顶棚、墙面、地面反射比几乎不会和规范手册中相同,所对应利用系数也不同,但若偏差不是很离谱的话总体影响不大,如下图所示。
(2)上述几种计算和仿真方法最终还需实测照度去验证准确性,希望有机会可以将最后一行填满。
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