照度(Illumination)是指单位面积上接收到的光通量,通常用勒克斯(Lux)或流明每平方米(lm/m²)表示。照度的计算公式如下:
基本公式
\[ E = \frac{\varphi}{S} \]
其中:
\( E \) 是照度(单位:Lux或lm/m²)
\( \varphi \) 是光通量(单位:流明,lm)
\( S \) 是被照面的面积(单位:平方米,m²)
考虑灯具利用系数和维护系数
在实际应用中,由于灯具的利用率和维护情况的不同,通常会引入利用系数(UF)和维护系数(MF)。因此,照度的计算公式可以扩展为:
\[ E = \frac{\varphi \times n \times N \times MF \times UF}{A} \]
其中:
\( n \) 是每个灯具所含光源的数量
\( N \) 是灯具数量
\( MF \) 是设备维护系数(一般取0.7-0.85)
\( UF \) 是设备利用系数(一般取0.6-0.8,室内一般取0.4,体育场地一般取0.3)
计算步骤
确定灯具的光通量(通常可以通过产品说明书或规格书获得)。
确定灯具的安装位置和照射方向,从而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(可以是实际需要计算的面积,也可以根据房间的尺寸和形状来计算)。
使用公式 \( E = \frac{\varphi \times n \times N \times MF \times UF}{A} \) 计算照度。
示例计算
室内照明
灯具参数:每套3×36W隔栅灯,共9套。
光通量:每套灯具的光通量 \( \varphi = 3 \times 36 = 108 \) W,总光通量 \( N \times \varphi = 9 \times 108 = 972 \) W。
被照面面积:4×5米,面积 \( S = 4 \times 5 = 20 \) m²。
利用系数和维护系数:利用系数 \( UF = 0.4 \),维护系数 \( MF = 0.8 \)。
照度计算:
\[ E = \frac{972 \times 9 \times 0.4 \times 0.8}{20} = 127.36 \text{ Lux} \]
体育场照明
灯具参数:POWRSPOT 1000W金卤灯,共60套。
光通量:每套灯具的光通量 \( \varphi = 1000 \) W,总光通量 \( N \times \varphi = 60 \times 1000 = 60000 \) W。
被照面面积:20×40米,面积 \( S = 20 \times 40 = 800 \) m²。
利用系数和维护系数:利用系数 \( UF = 0.3 \),维护系数 \( MF = 0.8 \)。
照度计算:
\[ E = \frac{60000 \times 60 \times 0.3 \times 0.8}{800} = 1620 \text{ Lux} \]
通过以上步骤和示例,可以较为准确地计算出不同场合下的照度需求。建议在实际应用中,根据具体灯具参数和房间条件选择合适的利用系数和维护系数,以确保照明效果和能效。