照度是指单位面积上所接收到的光通量,单位为勒克斯(Lux或Lx)。照度计算方法是根据光通量与被照面面积的关系,以及灯具的发光角度和光照强度等因素来计算照度。以下是照度计算的基本步骤:
确定灯具的光通量
根据灯具的光通量和发光角度,确定灯具的光通量。通常灯具的光通量可以通过产品说明书或者灯具的规格书获得。
确定灯具的安装位置和照射方向
根据灯具的安装位置和照射方向,可以确定灯具的照射角度和光束的投射距离。
确定被照面的面积
被照面的面积可以根据实际需要计算的面积或者根据房间的尺寸和形状来计算。
计算照度
根据光通量、被照面的面积和光照强度之间的关系,可以计算照度。计算公式为:
$$
E = \frac{\phi}{S}
$$
其中,$E$为照度(Lux),$\phi$为光通量(lm),$S$为被照面的面积(m²)。
示例计算
假设一个房间的尺寸为4米×5米,使用3×36W的隔栅灯9套,灯具的光通量为2500流明(lm),利用系数为0.4,维护系数为0.8,房间的面积为20平方米。
确定灯具的光通量
光通量 $\phi = 2500$ 流明(lm)。
确定被照面的面积
面积 $S = 4 \text{米} \times 5 \text{米} = 20 \text{平方米}$。
计算照度
平均照度 $E_{\text{av}} = \frac{2500 \text{lm} \times 0.4 \times 0.8}{20 \text{平方米}} = 1080 \text{Lux}$。
因此,该房间的平均照度为1080 Lux。
其他注意事项
光源发光强度:光源的发光强度(Lumens, 简称lm)是一个无单位的物理量,表示单位立体角内发出的光通量。为了将其转换为照度,需要知道光源的视效率(Illuminance Efficiency, 简称η),视效率是指光源发出的实际光通量与输入光通量的比值。
点光源和面光源:点光源照度计算公式为 $E = \frac{I}{r^2}$,适用于单一光源或多个光源距离较远的情况。面光源照度计算公式为 $E = \frac{I}{r^2 + h^2}$,适用于光源面积较大且与计算点距离较近的情况。
空间平均照度:空间平均照度计算公式为 $E_{\text{avg}} = \frac{\sum(E_i A_i)}{\sum(A_i)}$,适用于整个空间或局部区域的照度评估。
通过以上步骤和公式,可以较为准确地计算出不同场景下的照度,以满足照明设计的需求。