建筑電氣照度計算演講人：日期:目錄01基本概念與原理02照度計算方法03照明設計規(guī)范04燈具選型與布置05計算實例與驗證06節(jié)能設計與新技術01基本概念與原理照度定義及其物理意義照度的科學定義照度（Illuminance）指單位面積上接收到的光通量，單位為勒克斯（lx），1lx=1lm/m2。其物理意義反映被照面的明暗程度，是評估照明質量的核心指標之一。01人眼感知與照度關系人眼對亮度的敏感度與照度呈非線性關系，低照度環(huán)境下需更高光通量補償（如夜間照明設計需考慮暗視覺曲線）。02應用場景差異不同功能空間對照度要求差異顯著，例如辦公室需300-500lx，而精密儀器車間可能需1000lx以上，需結合CIE標準分級設計。03光通量與照度的關系光通量的基礎作用光通量（LuminousFlux，單位流明lm）描述光源發(fā)出的總可見光能量，是計算照度的前提參數(shù)。通過燈具配光曲線可確定其空間分布特性。距離平方反比定律點光源在垂直照射面上產(chǎn)生的照度與光源距離的平方成反比（E=I/r2），實際工程中需考慮燈具安裝高度對地面照度的影響。多光源疊加效應復雜照明系統(tǒng)中，某點的總照度為各光源在該點產(chǎn)生照度的矢量和，需采用逐點計算法或利用照明軟件模擬分析。朗伯余弦定律通過房間指數(shù)、反射比與燈具效率計算實際利用光通量（Φ?=Φ·UF·MF），適用于室內均勻照明方案的快速估算。利用系數(shù)法眩光限制定律基于UGR（統(tǒng)一眩光值）公式控制不舒適眩光，需結合燈具遮光角、背景亮度等參數(shù)進行校驗，確保視覺舒適性。傾斜面上的照度與入射角余弦成正比（Eθ=E?·cosθ），用于計算非垂直受光面（如墻面、斜坡）的照度修正。照明計算基礎定律02照度計算方法基本原理與公式適用場景關鍵參數(shù)獲取利用系數(shù)法（流明法）基于總光通量、利用系數(shù)和維護系數(shù)的乘積計算平均照度，公式為(E=frac{NtimesPhitimesUtimesM}{A})，其中(N)為燈具數(shù)量，(Phi)為單燈光通量，(U)為利用系數(shù)，(M)為維護系數(shù)，(A)為被照面積。需結合房間形狀、反射比及燈具配光曲線確定利用系數(shù)。適用于均勻布燈且反射條件穩(wěn)定的室內空間（如辦公室、教室），可快速估算整體照度水平，但對局部照度差異或復雜光環(huán)境適應性較差。需通過燈具廠商提供的利用系數(shù)表或IES文件獲取數(shù)據(jù)，維護系數(shù)需根據(jù)環(huán)境清潔度（如工業(yè)0.7/民用0.8）修正，反射比需實測或參考標準值（頂棚70%/墻面50%/地板20%）。123逐點計算法（點光源法）核心原理將燈具視為點光源，通過逆平方定律和余弦定律計算各點照度，公式為(E=frac{I_thetatimescos^3theta}{d^2})，其中(I_theta)為燈具在θ方向的發(fā)光強度，(d)為光源至計算點距離，θ為入射角。需疊加所有燈具貢獻值。高精度應用適用于非均勻照明（如展廳、體育場）或需驗證特定區(qū)域照度的場景，可處理遮擋、多光源疊加及垂直/傾斜面照度計算，但計算量龐大。數(shù)據(jù)要求依賴燈具配光曲線（極坐標或IES文件），需輸入空間三維模型、燈具坐標及表面材質反射特性，復雜場景需分網(wǎng)格逐點迭代。主流工具選擇1)建模階段輸入房間尺寸、表面屬性及障礙物；2)燈具庫匹配或自定義配光數(shù)據(jù)；3)設置計算網(wǎng)格密度（如0.5m×0.5m）；4)運行仿真并分析偽色圖/等照度曲線；5)輸出符合EN12464或CIE標準的合規(guī)報告。操作步驟優(yōu)勢與局限大幅提升復雜場景計算效率（如隧道、機場），支持動態(tài)節(jié)能分析（如daylightharvesting），但需校準輸入數(shù)據(jù)準確性，且對硬件算力要求較高。采用Dialux、Relux或AGi32等專業(yè)軟件，支持BIM模型導入、動態(tài)渲染及標準報告生成，可模擬自然光與人工光耦合效應，自動優(yōu)化燈具布局。軟件輔助計算流程03照明設計規(guī)范國家標準照度值要求工業(yè)廠房照度分級精密加工區(qū)域需維持1000-2000lx，倉儲區(qū)域可降低至150-300lx，需結合工藝流程和安全性綜合考量。商業(yè)空間動態(tài)調整零售店鋪重點陳列區(qū)照度建議為1000-1500lx，通道區(qū)域可降至500lx，通過層次化照明提升商品展示效果。辦公區(qū)域照度標準根據(jù)功能分區(qū)要求，普通辦公室工作面照度應達到300-500lx，設計繪圖區(qū)需提高至750lx以上，確保視覺作業(yè)清晰度與舒適性。030201一般室內照明CRI應≥80，美術館、醫(yī)療等特殊場所需≥90，確保物體顏色真實還原。顯色指數(shù)（CRI）要求工作區(qū)域照度均勻度（最小/平均照度）不宜低于0.7，避免局部過暗或過亮導致的視覺疲勞。均勻度控制采用高頻電子鎮(zhèn)流器或LED驅動，將頻閃百分比控制在5%以內，同時需符合藍光危害等級RG0標準。頻閃與光生物安全照明質量評價指標眩光控制標準統(tǒng)一眩光值（UGR）限值辦公室UGR需≤19，教室≤16，通過燈具遮光角設計和間接照明降低直接眩光風險。反射眩光抑制采用漫反射材料處理墻面、天花板，避免高光澤表面造成二次眩光，尤其需關注顯示屏區(qū)域的反射問題。燈具配光曲線選擇窄光束角（<30°）燈具適用于重點照明，寬光束角（>60°）用于環(huán)境照明，需結合空間高度與功能匹配。04燈具選型與布置燈具配光曲線解讀配光曲線分為對稱型（如圓形、蝙蝠翼形）和非對稱型（如扇形、橢圓形），需根據(jù)空間功能選擇。例如，蝙蝠翼配光適合辦公室均勻照明，窄光束配光適用于重點展示區(qū)域。配光曲線類型分析光強分布與效率評估眩光控制參數(shù)通過極坐標圖分析燈具在不同角度的光強分布，結合燈具效率（lm/W）判斷能耗表現(xiàn)。高效LED燈具通常呈現(xiàn)中心光強高、邊緣衰減平緩的特征。需關注遮光角（UGR值）和亮度限制曲線。深筒射燈的遮光角大于30°時可有效降低直接眩光，適用于教室、醫(yī)院等敏感場所。安裝高度與間距計算高度與照度關系公式采用平方反比定律（E=I·cosθ/D2），安裝高度每增加1倍，水平面照度降至1/4。工業(yè)廠房常用6-12m高桿燈時需配合高功率燈具補償照度損失。邊緣區(qū)域補償計算距墻距離宜為1/3-1/2燈具間距，走廊等狹長空間需采用非對稱配光燈具，墻側光通量占比應提升至40%以上。間距比優(yōu)化對于矩形布置，間距比（S/H）通常取1.2-1.5。例如層高3m的辦公室，燈具間距應控制在3.6-4.5m之間，確保工作面（0.75m高度）照度均勻度≥0.7。特殊區(qū)域布燈原則體育場館馬道安裝投光燈時需計算垂直照度（Ev）與水平照度（Eh）比，田徑場宜為0.5-0.7。四角塔式布燈時，燈具仰角≤70°以避免運動員眩光。醫(yī)療手術室采用嵌入式潔凈燈具，色溫4000K±5%，顯色指數(shù)Ra＞90，術野照度≥1000lx。無影燈周邊需布置輔助泛光照明，陰影區(qū)照度衰減不超過30%。易燃易爆場所選用隔爆型燈具（Exd標志），安裝高度不低于2.5m，電纜采用鎧裝穿管敷設。石油化工區(qū)需符合IEC60079-10分區(qū)標準，燈具防護等級≥IP65。05計算實例與驗證結合空間尺寸、層高及裝飾風格，選定燈具類型（如LED面板燈、筒燈、軌道射燈等），并設計燈具間距、安裝高度及排列方式，確保光分布合理性。選擇燈具與布置方案采用逐點法時需輸入燈具配光曲線、空間反射系數(shù)等參數(shù)，通過軟件模擬各點照度；流明法則通過總光通量、利用系數(shù)與維護系數(shù)估算平均照度，兩種方法需根據(jù)場景互補使用。應用逐點法或流明法計算典型空間照度計算步驟通過不同計算工具（如DIALux、AGi32等）對同一項目進行獨立建模，對比輸出結果的偏差率，若差異超過5%需排查輸入?yún)?shù)或模型設置錯誤。計算結果校核方法交叉驗證法調整關鍵變量（如維護系數(shù)、反射率或燈具光衰系數(shù)）觀察照度波動范圍，確保設計值在規(guī)范允許容差內（通常±10%），避免因參數(shù)假設不嚴謹導致實際不達標。參數(shù)敏感性分析利用行業(yè)經(jīng)驗公式（如單位容量法）快速估算總功率需求，與詳細計算結果比對，若偏差顯著需重新核查計算邏輯或燈具選型。經(jīng)驗公式對照01標準測點布設依據(jù)GB/T5700-2008等標準，在空間內按網(wǎng)格法（如2m×2m）布設測點，重點覆蓋工作面（如桌面、地面）及邊緣區(qū)域，使用經(jīng)校準的照度計逐點測量并記錄數(shù)據(jù)。動態(tài)環(huán)境修正測量時需關閉自然采光并穩(wěn)定人工光源30分鐘以上，排除電壓波動、溫度變化對燈具輸出的影響，同步記錄環(huán)境溫濕度及電源參數(shù)以供后期分析。數(shù)據(jù)統(tǒng)計與報告生成計算實測平均照度、均勻度及眩光指數(shù)，與設計值對比并生成偏差報告，對不合格區(qū)域提出燈具調整、補充或光學配件優(yōu)化建議?，F(xiàn)場測量驗證技術020306節(jié)能設計與新技術照明功率密度限值根據(jù)現(xiàn)行建筑照明設計標準，不同功能區(qū)域（如辦公、商業(yè)、工業(yè)）需嚴格限定單位面積照明功率值，通過優(yōu)化光源效率與布局實現(xiàn)能耗控制。國家標準規(guī)范要求針對大空間場所（如展廳、體育館），采用分區(qū)分級照明策略，結合使用頻率調整功率密度，避免無效能耗。動態(tài)分區(qū)管理優(yōu)先選用符合國家一級或二級能效標識的照明產(chǎn)品，確保在滿足照度需求的同時降低系統(tǒng)整體功率負荷。能效等級匹配010203光效與光衰曲線分析LED燈具需依據(jù)實測光通量維持率數(shù)據(jù)修正計算參數(shù)，考慮長期使用后的光衰對初始設計照度的影響。配光曲線建模通過專業(yè)軟件模擬非對稱配光、窄光束角等特殊光學設計，精準計算工作面照度分布及眩光指數(shù)。色溫與顯色性適配針對醫(yī)療、博物館等場景，需在計算中疊加LED光源的顯色指數(shù)（CRI）和色溫（