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配光曲线在照明计算中的应用.pdf

配光曲线在照明计算中的应用.pdf

上传者: lifp 2011-10-10 评分 0 0 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《配光曲线在照明计算中的应用pdf》,可适用于IT/计算机领域,主题内容包含年月第卷第期沈阳建筑大学学报(自然科学版)JournalofShenyangJianzhuUniversity(NaturalScience)NOV符等。

年月第卷第期沈阳建筑大学学报(自然科学版)JournalofShenyangJianzhuUniversity(NaturalScience)NOV.Vo.No.文章编号:()"配光曲线在照明计算中的应用张九红庄金迅(沈阳建筑大学建筑与城市规划学院辽宁沈阳)摘要:目的研究配光曲线在照明计算中的应用设计出高质、高效的建筑光环境.方法从配光曲线基本概念出发剖析了它的物理涵义及数学表达式提出了通过配光曲线进行灯具效率和照度的计算方法.避开配光曲线作为实验曲线难以写出函数形式的困难严谨的公式推导对公式计算精度定量讨论并通过工程实例进行分析和验证.结果推导出利用配光曲线计算灯具效率和工作面照度的近似公式.结论灯具的配光曲线能够反映出灯具的许多重要特性配光曲线在照明计算中提供又一便捷工具正确利用灯具的配光曲线对建筑照明设计具有重要的指导作用.关键词:配光曲线照明设计照度计算灯具效率中图分类号:Tu.文献标识码:A对照明而言灯具在其中扮演着十分重要的角色.可以说一个好的照明设计是通过选用合适的灯具来实现的.因此如何选择合适的灯具是照明设计人员非常关心的问题.灯具所发出的光的性质及其对光的控制取决于光源的种类、灯具的反光及透光系统和各种调光器件等主要反映于灯具的配光曲线.因此配光曲线就成了照明设计中选择灯具的一个重要依据.笔者剖析配光曲线有关概念的物理涵义及数学表达式避开配光曲线作为实验曲线难以写出函数形式的困难进一步探讨了其计算方法并重点分析了配光曲线在照明计算中的应用.灯具配光曲线的概念配光曲线主要是用来描述该灯具发光强度的空间分布其实就是表示一个灯具或光源发射出的光在空间的分布状况.具体的定义把灯具各个方向的发光强度在三维空间里用矢量表示出来把矢量的终端连接起来则构成一个封闭的光强体.当光强体被通过z轴线的平面截割时在平面上获得一封闭的交线.此交线以极坐标的形式绘制在平面图上就是灯具的配光曲线如图所示.图扁圆吸顶灯的配光曲线为了使用方便通常配光曲线均按光源发出的光通量为lm来绘制.当实际光源发出的光通量不是lm时对查出的发光强度应乘一个修正系数即实际光源发出的光通量与收稿日期:基金项目:建设部科技项目(一R)作者简介:张九红(一)女副教授博士主要从事建筑声、光、热环境技术研究维普资讯http:wwwcqvipcom维普资讯http:wwwcqvipcom第卷张九红等:配光曲线在照明计算中的应用十lr一l=I(ff)/csind=去/lr(f)It"lsind=去一()c(coslcosf)即一l=()r(COSCOSi).()求得任意一个等份一l区域内的光通量再对~。内的所有等份的光通量求和即可以得到该灯具发出的光通量.实际应用中对于粗略的计算可以取。作为一个等份取的等份越小计算结果越精确.通过以上计算可以求灯具实际发出的光通量.灯具实际发出的总光通量与灯具内的所有光源发出的总光通量之比就是灯具的效率即:=丁具/源%.().利用配光曲线计算工作面照度照度是照明规范中最精确的部分也是灯具完全安装后可以定量检验的部分.照度的计算可分为以下两种情形()计算指定平面上某点的直接照度(ED)()计算指定平面上的平均照度(E。)E。由两部分组成直接照度和来自其他表面的反射形成的照度.下面利用灯具的配光曲线计算指定平面上某点的直接照度.在照度计算中通常都是把光源看作一个点即所谓的点光源.在理论上点光源是一个无限小的点现实中每个光源都有一定的大小但是只要测量点与光源的距离达到光源最大尺度的倍以上就可以认为所有的光线都来自空间中某个确定的点即可把光源视为点光源.这样就简化了计算同时对计算结果的影响可以忽略不计.在建筑照明中绝大多数情况下都采用悬吊或吸顶安装也就是灯具的光轴线是竖直的.在有些空间里不仅要计算水平面上的照度还要计算竖直面上的照度如图所示.根据图点光源正下方h米处平面上A点的照度(E)为E:Io/h.()式中:J。是光源朝向点A方向上的发光强度h为光源距离平面的高度.计算光源正下方A点的图点光源的直射照度计算照度只是一个特例因为点光源的光线是垂直射向该点的.可是一般需要求照度的点光线都不是垂直照射的而是以一定的入射角入射的也就是入射光线与竖直向下方向成角如图的B点.求B点的照度点光源对B点形成两个照度:水平面照度El和垂直面照度E.假如过B点存在一个垂直于SB的平面w根据距离平方反比定律点光源S对w平面上的B点形成的照度为E=Io/L.由图可知El=EcosE=Esin又因为s、B间的距离L=h/cosO所以E=Io/L=Io/hCOS.由此可得点光源S对其下的水平面上B点形成的水平面照度El和垂直面照度E分别为E=Ecos=Io/hCOS.()E=Esin=Io/hcossin.()工程实例某一普通单间办公室在工作面上方m处安装一配光如图的灯具(该灯具的实际光输出为lm)检验工作面上的照度是否满足标准要求.选择灯具正下方工作面上的A点和偏离正下方。时工作面上的B点作为检验点.根据该灯具的配光曲线正下方的发光强度是cd偏离正下方。的发光强度为cd.由于该灯具的实际光输出为lm所以J/=.cdJ/=cd.由式()可得A点的照度E=Io/S=./=x.维普资讯http:wwwcqvipcom沈阳建筑大学学报(自然科学版)第卷由式()可得B点的水平面照度:图配光曲线(光输出为lm)El:I"/hcos。=/.:lx.由式()可得B点的垂直面照度:E=Io'hCOS。sin。.lx.根据普通办公室照度要求lx的标准即使考虑顶棚和墙面的反光该办公室的照度也不能满足标准要求.解决办法增加一盏同样灯具或者加大光源的功率即增大该灯具的实际光输出再重新计算直到满足照度标准.结语灯具的配光曲线包含了灯具的很多重要信息它是照明设计人员选择灯具、进行照明数量计算和灯具布置等操作的重要参考依据因此广大照明设计人员应该重视对灯具配光曲线的研究和应用.在灯具种类繁多的今天新的品种仍在不断的涌现即使对同一个照明设计可供选择的灯具种类也可使人眼花缭乱.只要能够充分利用灯具的配光曲线就可以掌握灯具的发光和控光特性就能正确地选择和利用灯具做出理想的照明设计.参考文献:柳孝图.建筑物理M.版.北京:中国建筑工业出版社。.施克孝.灯具的配光曲线及应用J.演艺设备与科技():.张九红.采光系数测定的研究J.沈阳建筑大学学报:自然科学版():.中华人民共和国国家标准.GB建筑照明设计标准S.北京:中国建筑工业出版社.【DerekPhillips.LightingModernBuidiugs【M.Bei.jing:ArchitecturalPress.中岛龙兴日.照明设计入门M.马俊译.北京:中国建筑工业出版社..VerneCarlsonSylviaEC.ProfessionalLightingHamdbookM.London:FocalPress.郝洛西.城市照明设计M.沈阳:辽宁科学技术出版社.李恭慰.建筑照明设计手册M.北京:中国建筑工业出版社..O照明学会日.照明手册M.沈阳:辽宁科学出版社.CuttleC.LightingbydesignM.Beijing:Arehitec.turalPress.BeanR.Lighting:InteriorandexteriorM.Beijing:ArchitecturalPress.HowtoUseLuminousIntensityDistributionCurveinLightingCalculation.ANGJiuhongZHUANGJinxun(SchoolofArchitectureandUrbanPlanningShenyangJianzhuUniversityShenyangChina)Abstract:LuminousintensitydistributioncurveisanimportantconceptinlightingdesignwhichcontainsalOtofmaincharacteristicsofluminaire.Inthispaper.bytheintroductionoftheconceptandmeaningoflUminousintensitydistributioncurvetheauthorsimprovethelightingcalculationformulaSOthatlightingdesignersareimpartedfurthercognitiontoluminousintensitydistributioncurveandwillattachimportancetoitsapplication.Bydeducingthecalculationformulaofluminaireefficiencyandilluminaneeonworkingfaceandanalyzingacaseoflightingthepapercanhelplightingdesignersdesignefficientandexcellentluminationbyaptlyusingluminousintensitydistributioncurve.Keywords:luminousintensitydistributioncurvelightingdesignilluminancecalculationluminaireefficiency维普资讯http:wwwcqvipcom

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