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电力知识:大型公共建筑照明计算的误区及其改进措施
作者:管理员    发布于:2022-01-12 11:03:20    文字:【】【】【
摘要:电力知识:大型公共建筑照明计算的误区及其改进措施
电力知识:大型公共建筑照明计算的误区及其改进措施

随着我国经济的快速发展,全国各地不但盖起了大片的住宅区,而且近年来出现了大型的车库,办公,商业等公共建筑。这些建筑面积几万,几十万平方米的公共建筑中,照明灯具及其相关的管线,配电设备的数量巨大,它们的照明设计重要性也就突显出来。照明设计的首要任务是照明计算,笔者根据观察和社会交流,发现有些照明设计师所作的大型公共建筑的照明计算有误区,一直想为此作一下探讨和改进,以免造成设计上的,源头上的损失。2004 年12 月1 日,建设部施行了《建筑照明设计标准》,将照明设计的所有要求集中到这一本规范中来,对于各类建筑的照度标准,照明功率密度值作了具体规定,这方便了照明设计师的查阅。但是有些人作照明计算时,直接采用其中的照明功率密度值乘以房间的面积,然后除以灯具的功率,就把房间的灯具数量算出来了,非常简单,认为自己找了简便计算的方法,而且有着根据,这就错误了。《建筑照明设计标准》中3.4.1 说道“本标准采用房间或场所一般照明的照明功率密度(简称LPD)作为照明节能的评价指标”,它只是节能的评价指标,不是照明计算的一种方法,因此成了照明计算的误区。另外,造成以上的误区,是对于《建筑照明设计标准》中基本概念的错误理解。其中3.4.2 说道“本标准规定了照明功率密度的现行值和目标值。现行值从本标准实施之日起执行,目标值执行日期由主管部门决定”。现行值和目标值都是照明节能用的控制指标,即最大值。现行值是现在不能超过的最大值,标准实施之日起执行;目标值也是最大值,只是施行的时间还没有公布。比如一般商业营业厅,现行值是12 瓦每平方米,即现在的一般商业营业厅照明功率密度最大值为12 瓦每平方米,目标值是10 瓦每平方米,即将来某一天主管部门会公布,一般商业营业厅照明功率密度最大值为10 瓦每平方米。而不能理解为设计值应该在10~12 瓦每平方米之间,而事实上有些人就是这样作的。《建筑照明设计标准》并没有规定照明功率密度的最小值和最优值,这些要通过合理的计算,才能够得到。不同的建筑,最小值和最优值各不相同,所有的规范和设计手册,都没

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有给出他们的具体数据。中国电力出版社出版的《照明设计手册》(第二版)中,并没有与照明功率密度值相关的照明计算方法。照明计算主要为照度计算,书中提供了七种照度计算方法:(1)点光源的点照度计算;(2)线光源的点照度计算;(3)面光源的点照度计算;(4)平均照度的计算;(5)单位容量计算;(6)平均球面照度与平均柱面照度的计算;(7)投光灯照度的计算。前三种方法是针对某一点,算它的照度,对于建筑工程设计而言,没有实际意义,不采用。第六,第七种计算方法是针对特殊场所,特殊灯具的照度计算,在建筑设计中,一般情况下,没有必要。第四种方法是平均照度的计算,通常应用利用系数法,适用于灯具均匀布置,墙和天棚反射系数较高,空间没有大型设备的室内一般照明,也适用于灯具均匀布置的室外照明,这种计算方法比较准确,用于建筑设计中的施工图设计。第五种计算方法是单位容量法,在方案设计或者初步设计阶段,需要估算照明用电量,采用这种方法,在允许计算误差下,达到简化照明计算程序的目的。单位容量法是以达到设计照度时1 平方米需要安装的电功率或者光通量来表示,是平均照度计算方法的简化。不同的房间形状,灯具,光源,单位容量都不相同,其中没有出现照明功率密度值这样的统一值。现在将大型公共建筑和小型的公共建筑的照明计算,从物理原理上作一下对比。小型的公共建筑内部房间一般是十几,几十个平方米,光的利用系数比较低,一般是0.4~0.6,采用平均照度法计算出的灯具数量,和用照明功率密度值计算出的灯具数量差不多。这也是《建筑照明设计标准》的精妙之处,它考虑到了各种情况和不利因数。大型的公共建筑的内部,比如车库,商场,不再是小房间,而是几百,几千平方米的大空间,光线没有中间隔墙的阻挡和吸收,得到充分的利用,这时候光的利用系数大概是0.6~1.0,采用平均照度法得出的灯具数量比用照明功率密度算出的灯具数量小很多,根据笔者的经验,估计要小25%的灯具及其相关的管线,配电设备,这是个很大,很惊人的数据!所以大型的公共建筑的照明计算,采用照明功率密度值即没有依据,也不合理。下面举出俩个例子,采用不同的计算方法,看俩个不同大小的空间,计算结果会有什么不同:

1. 一个小商铺,长L=7.3m,宽W=3.4m,高H=3.6m,有效顶棚反射比为0.7,3墙面反射比为0.5,地面反射比为0.3,采用T8 双管荧光灯,电子镇流器,2*36W,220V, Φ=6000lm,灯具的维护系数K=0.8,计算灯具数量及相关参数。(1) 根据功率密度值计算:N=A*LPD/P0=7.3*3.4*11/80=3.4,取整为4 只

N 为灯具数量

A 为房间面积

LPD 为照明功率密度

P0 为灯具的功率(光源,镇流器等功率总和)

(2) 根据平均照度计算:RI=L*W/hr*(L+W)=7.3*3.4/(3.6-0.8)*8(7.3+3.4)=0.85

查表得U=0.49,

RI 为室形指数

hr 为室空间高

U 为利用系数

N=Eav*A/(Φ*U*K)=300*7.3*3.4/(6000*0.49*0.8)=3.2,取整为4 只Eav 为平均照度Φ为光通量俩种计算的结果相近,取整后都是4 只双管荧光灯,功率密度自然也相同。

2. 一个较大的商业空间,长L=20m,宽W=16m,高H=4.4m,有效顶棚反射比为0.7,墙面反射比为0.5,地面反射比为0.3,采用T8 双管荧光灯,电子镇流器,2*36W,220V, Φ=6000lm,灯具的维护系数K=0.8,计算灯具数量及相关参数。(1)根据功率密度值计算:N=A*LPD/P0=20*16*11/80=44(只),取6*7=42只,均匀布置,最终功率密度LPD1=42*80/20*16=10.5 瓦每平方米(2)根据平均照度计算:RI=L*W/hr*(L+W)=20*16/(4.4-0.8)*20*(20+16)=2.5

查表得U=0.74,N=Eav*A/(Φ*U*K)=300*20*16/(6000*0.74*0.8)=27,取5*6=30 只,均匀布置,最终功率密度LPD2=30*80/20*16=7.5 瓦每平方米俩种计算的结果相差很大,用功率密度值时多用灯具12 只,最终功率密度值多出3 瓦每平方米,百分率为: (LPD1-LPD2)/LPD1=(10.5-7.5)/10.5=28.5%俩个例子的对比可以看出,大型公共建筑的照明计算要走出误区,也就是不使用功率密度值进行照度计算,改进措施是使用平均照度法进行照度计算。

脚注信息

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