室内一般照明用灯具的距高比

   2014-04-16 照明微课堂(elicht)121310
核心提示:灯具距高比是室内一般照明用灯具的一个基础性光度学参数,对照明设计师来说,没有距高比的数据就缺少了灯具光度特性的一个关键参数,难以估算室内照明的灯具数量和安装间距。安装距离过小或过大,将造成灯具数量过多和照度太高的浪费,或照度太低和不能得到均匀的照明。室内一般照明用的灯具,如筒灯、格栅灯具、平板灯具等,应提供灯具距高比参数值。
一般照明不同于局部照明。一般照明(general lighting)是指为照亮整个场所而设置的均匀照明。局部照明(local lighting)是指特定视觉工作用的、为照亮某个局部而设置的照明。室内一般照明场所具有大空间、工作面的照度来自多灯贡献、均匀照明等特点,如公共办公室、会议室、教室等。筒灯、格栅灯具、平板灯具等室内一般照明用灯具需要为用户提供距高比,以方便用户或设计师使用这些灯具。室内一般照明灯具,目的是为环境提供均匀的照明,要使一个有特定长宽高的空间得到基本均匀的照明,最简单易行的方法是选择适宜距高比值的灯具,以最少数量的灯具得到需要的均匀照度。如一个空间的安装高度为 H,同样要得到照度均匀,一个距高比为 1 灯具,安装距离 W=H;而一个距高比为 1.4 的灯具,安装距离为 W=1.4H。选择距高比为 1.4 的灯具可以减少灯具的数量。当然要达到要求的照度,还应选择有适宜光通量的灯具。对一个具体的室空间,高的距高比并非唯一的选择,对一些空间很高的环境,较小的距高比也是可以接受的。
 
一、灯具的距高比与照度均匀度的关系
室内安装灯具时既要求节约用电和达到要求的照度数值指标,还要求一定的照度均匀度,换言之,照度要均匀,照度的均匀性与灯具的布置关系很大,而灯具的布置又涉及灯具的配光,因此,为了保证一定的照度均匀度,不同配光应有不同的布置方式。距高比是指在确保水平照度均匀度前提下,相邻灯具间的最大安装距离与灯具的安装高度之比。当不考虑室内的各种反射贡献时,多灯布置场合的各点照度来自多灯贡献,一般计算灯具布置方式有图 1 和图 2 两种方式。对图 1 来说,考察灯具 A 在灯下点 P 点照度 E0 与在二只灯具间 Q 点照度 E,最合理的情形是 E=E0/2,这样因另一个灯具 B 在 Q 点的照度也是 E0/2,故 P、Q、R 三点的照度相等或接近,达到较好的均匀性,这样安装的距高比是适当的。对图 2 来说,要达到水平照度均匀,中心点 Q 的照度 E 一定为灯具 A 灯下点 P 照度 E 的 1/4,这样来自 4 只灯具的光在中心点叠加后得到的照度 E 与灯具A 灯下点的照度 E0 相同,也得到一个均匀的照明。
两只灯具贡献的水平照度均匀性与距高比示意图 
图 1 两只灯具贡献的水平照度均匀性与距高比示意图(正视图)
四只灯具贡献的水平照度均匀性与距高比示意图 
图 2 四只灯具贡献的水平照度均匀性与距高比示意图(俯视图)
 
在图 1 中照度下降到灯下点照度的 1/2 的点与灯具构成的夹角称 1/2 照度角,
 
 照度角的含义
图 3 1/2 照度角的含义
相同安装高度下照明较大延伸面的工作区域时,按距高比进行布灯,灯下点的光强决定了室空间的照度水平。在灯下点光强接近,但形状不同的配光中选择灯具时,距高比越大,灯具使用数量越少,例子如表 1(a)和表 1(b)所示。相对于距高比大的灯具,距高比小的灯具需降低功率,才能有相对小的照明功率密度。
表 1 灯下点光强相同、不同距高比灯具应用举例和比较
(a)距高比 1.3 和 1.0 比较
灯下点光强相同、不同距高比灯具应用举例和比较
(b)不同距高比和 1.0 的比较
不同距高比和 1.0 的比较
使用灯具的光强分布曲线,在一个规定的图形中很容易确定满足上述每个情况的灯具安装距离(表达的距高比没有量纲)。
使用上述方法提供的确定灯具 S/MH 的方法,可使被照面上水平照度均匀度≥0.7。
 
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