《建筑照明设计标准》GB50034-2004颁布实施以来，其中关于照明节能一节内容多以强制性条文形式出现，对设计人员提出了相当的要求。由于设计阶段照度计算和灯具选型具有一定的特殊性和不确定性，本文拟就此情况对工民建常规设计中的光源、灯具作一定的分析比较，以方便设计人员选用。
3. 灯具的选型
灯具的分类有很多种，我们只考虑对设计有较大作用的几种常规分类。
（1）按配光进行分类：可分为直接照明；半直接照明；漫射式照明（直接--间接）；半间接照明；间接照明5种。我们应该非常清楚5种灯具的配光曲线极其适用范围。直接照明灯具又分为5类：特狭型；狭照型（深照型）；中照型（余弦配光型）；广照型；特广照型，见表4：
表4 灯具配光分类
|
性能
分类 |
1/2照度角θ |
理想配光时距高比λ |
|
特狭照型 |
θ<14o |
0.4 |
|
狭照型 |
14o<θ<19o |
0.7~1.2 |
|
中照型 |
19o<θ<27o |
1.3~1.5 |
|
广照型 |
27o<θ<37o |
2.0 |
|
特广照型 |
37o<θ |
4.0 |
1/2照度角——将灯轴垂直，灯下水平面上某点，如其水平照度为灯轴直下方照度的1/2时，则此点和光中心的连线与灯轴线所形成的夹角即为1/2照度角。对一般照明最重要的是照度分布要均匀，如使灯下方的1/2照度角与相邻灯的1/2照度点重合，既可满足照度均匀的要求。从节能的角度出发，在保证光质的条件下尽量选用开启式灯具。
（2）按光束角分类：这主要适合于投光灯。投光灯光强分布采用V-H系统。光束角是这样定义的：在V=0o或（和）在H=0o的截面内，光强为峰值光强1/10的光束的夹角。灯具在水平方向和垂直方向上的光束角有可能不同。
（3）按截光性能分类：这主要针对路灯而言，根据路灯灯具对水平光是否有限制分为截光型、半截光型和非截光型三种。
三、照度计算及功率密度的控制
照度计算有很多种方法，为了既简化设计人员的工作量又满足国家对功率密度值的强制性要求，特对照度计算进行了一定的分析研究，并介绍2种常用的平均照度的简化计算方法。
1. 利用系数法
利用系数法用于计算平均照度，也是设计中用得最多的一种计算方法，适用于灯具均匀布置、墙和天棚反射系数较高、空间无大型设备遮挡的室内一般照明，如果取有效顶棚反射比及墙面反射比均为零的利用系数，也适用于灯具均匀布置的室外照明。该法计算结果比较准确，且计算准确性在于利用系数的确定。
利用系数的选取除与照明器的光强分布有关外，还与房间形状、室内装修标准等有关。一般情况下，影响利用系数的主要因素是照明器的直射光通。当房间高度变化时，反射光通的变化并不大。矮而宽的房间RCR值较低，多数直射光落在工作面上，利用系数较高；高而窄的RCR值较高，也即宽而矮的房间应选用宽配光照明器，高而窄的房间选用窄配光照明器。
室空间比 RCR=5hRC（L+W）/LW
顶棚空间比 CCR=5hCC（L+W）/LW=RCR* hCC/ hRC
地板空间比 FCR=5hFC（L+W）/LW=RCR* hFC/ hRC
L：房间长度，m； W：房间宽度，m； hRC、hCC、hFC：室内各个空间的高度，m 。
表5 灯具配光选择
|
RCR |
λ |
配光种类 |
|
1~3 |
1.5~2.5 |
宽配光 |
|
3~6 |
0.8~1.5 |
中配光 |
|
6~10 |
0.5~1.0 |
窄配光 |
根据照明场合，大致选定灯具形式后，即可进行平均照度计算及灯具数量计算。
照度计算公式 E=Φ•N•u•M/A
则 N=E•A/Φ•u•M
E：所需平均照度（lx）；N：所需灯具数（个）；u：照明器利用系数；A：房间面积（m2）；Φ：光源的总光通量（lm）； M：维护系数。
维护系数综合考虑了光衰及环境污染的影响，可按下表选取：
表6 维护系数M
|
环境特征分类 |
维护系数M | ||
|
白炽灯、荧光灯、
荧光高压汞灯 |
卤钨灯 | ||
|
清洁 |
很少有尘埃、烟雾及蒸汽 |
0.75（0.8） |
0.8（0.85） |
|
一般 |
有少量尘埃、烟雾及蒸汽 |
0.70（0.76） |
0.75（0.81） |
|
污染严重 |
有大量尘埃、烟雾及蒸汽 |
0.65（0.69） |
0.70（0.76） |
|
室外 |
露天广场 |
0.7 |
0.75 |
注：括弧内数值用于反射光很少的场所。
下表是办公室照明设计的常用数据：
表7 常用办公室室空间比及室形指数RCR/RI
|
房间尺寸（m） |
空间高度（m） | |||||
|
宽 |
长 |
2.0 |
2.5 |
3.0 |
3.5 |
4.0 |
|
3.3 |
6 |
4.7/1.06 |
5.9/0.85 |
7.0/0.71 |
8.2/0.61 |
9.4/0.53 |
|
7.5 |
4.4/1.15 |
5.5/0.92 |
6.5/0.63 |
7.6/0.65 |
8.7/0.57 | |
|
9 |
4.1/1.21 |
5.2/0.97 |
6.2/0.80 |
7.2/0.69 |
8.3/0.60 | |
|
3.6 |
6 |
4.4/1.15 |
5.5/0.90 |
6.6/0.75 |
7.7/0.64 |
8.8/0.56 |
|
7.5 |
4.1/1.22 |
5.2/0.97 |
6.2/0.81 |
7.2/0.69 |
8.2/0.61 | |
|
9 |
3.9/1.29 |
4.9/1.03 |
5.8/0.86 |
6.8/0.73 |
7.8/0.64 | |
|
3.9 |
6 |
4.2/1.18 |
5.3/0.95 |
6.4/0.79 |
7.4/0.68 |
8.5/0.59 |
|
7.5 |
3.9/1.28 |
4.9/1.03 |
5.8/0.86 |
6.8/0.73 |
7.8/0.64 | |
|
9 |
3.7/1.36 |
4.6/1.09 |
5.5/0.91 |
6.4/0.78 |
7.4/0.68 | |
|
4.2 |
6 |
4.0/1.24 |
5.1/0.99 |
6.1/0.82 |
7.1/0.71 |
8.1/0.62 |
|
7.5 |
3.71.35 |
4.6/1.08 |
5.6/0.90 |
6.5/0.77 |
7.4/0.67 | |
|
9 |
3.5/1.43 |
4.4/1.15 |
5.2/0.95 |
6.1/0.82 |
7.0/0.72 | |
利用系数u的选取可以通过查表求得。《照明设计手册（第二版）》中有最新常用灯具的利用系数表，查表时可以采用内插法计算。以下举例说明：
房间尺寸：4.2x9x3.2m，桌面高度0.7m，墙面反射系数取50%,顶棚反射系数取70%,地面反射系数取20%，要求照度300lx。进行灯具设计布置。
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