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LED照明工程百科

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光照度貢獻(xiàn)者：小五我要舉報(bào)

    光照度，即通常所說(shuō)得勒克司度（lux），表示被攝主體表面單位面積上受到的光通量。1勒克司相當(dāng)于1流明/平方米，即被攝主體每平方米的面積上，受距離一米、發(fā)光強(qiáng)度為1燭光的光源，垂直照射的光通量。光照度是衡量拍攝環(huán)境的一個(gè)重要指標(biāo)。
    室內(nèi)照明利用系數(shù)法計(jì)算平均照度：
　　在平時(shí)做照度計(jì)算時(shí)，如果我們已知利用系數(shù)“CU”，則可以方便的利用一個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行快速計(jì)算，求出我們想要的室內(nèi)工作面的平均照度值。我們通常把這種計(jì)算方法稱為“利用系數(shù)法求平均照度”，也叫流明系數(shù)法。
　　照度計(jì)算有粗略地計(jì)算和精確地計(jì)算2種。
    用例
    例如，假設(shè)像住宅那樣整體照度應(yīng)該在100勒克斯(lx)的情況，而即使是90勒克斯(lx)也不會(huì)對(duì)生活帶來(lái)很大的影響。但是，如果是道路照明的話，情況就不同了。假設(shè)路面照度必須在20勒克斯(lx)的情況下，如果是18勒克斯(lx)的話，就有可能造成交通事故頻發(fā)。
　　商店也是一樣，例如，商店的整體最佳照度是500勒克斯(lx)，由于用600勒克斯(lx)的照度，所以，照明燈具數(shù)量和電量就會(huì)增加，并在經(jīng)濟(jì)上造成影響。
    公式
    無(wú)論是哪一種照度計(jì)算都是重要的。雖然只是粗略地估算,也會(huì)有20%-30%的誤差。所以建議在一般情況下最好采用專業(yè)的照明設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行精確模擬計(jì)算，將誤差控制在最小范圍內(nèi)。
    但有時(shí)我們由于情況特殊或場(chǎng)地條件所限，而不能采用照明軟件模擬計(jì)算時(shí)，在計(jì)算地板、桌面、作業(yè)臺(tái)面平均照度可以用下列基本公式進(jìn)行，略估算出燈具照度(勒克斯lx)=光通量(流明lm)/面積(平方米m^2) 即平均1勒克斯(lx)的照度，是1流明(lm)的光通量照射在1平方米(m^2)面積上的亮度。
    用這種方法求房間地板面的平均照度時(shí)，在整體照明燈具的情況下，可以用下列公式進(jìn)行計(jì)算。
    平均照度(Eav)= 單個(gè)燈具光通量Φ×燈具數(shù)量(N)×空間利用系數(shù)(CU)×維護(hù)系數(shù)(K)÷地板面積(長(zhǎng)×寬)
    公式說(shuō)明
    1、單個(gè)燈具光通量Φ，指的是這個(gè)燈具內(nèi)所含光源的裸光源總光通量值。
    2、空間利用系數(shù)(CU)，是指從照明燈具放射出來(lái)的光束有百分之多少到達(dá)地板和作業(yè)臺(tái)面,所以與照明燈具的設(shè)計(jì)、安裝高度、房間的大小和反射率的不同相關(guān),照明率也隨之變化。如常用燈盤在3米左右高的空間使用，其利用系數(shù)CU可取0.6--0.75之間；而懸掛燈鋁罩，空間高度6--10米時(shí)，其利用系數(shù)CU取值范圍在0.7--0.45；筒燈類燈具在3米左右空間使用，其利用系數(shù)CU可取0.4--0.55；而像光帶支架類的燈具在4米左右的空間使用時(shí)，其利用系數(shù)CU可取0.3--0.5。以上數(shù)據(jù)為經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，只能做粗略估算用，如要精確計(jì)算具體數(shù)值需由公司書面提供，相關(guān)參數(shù)，在此僅做參考。
    3、維護(hù)系數(shù)是指伴隨著照明燈具的老化，燈具光的輸出能力降低和光源的使用時(shí)間的增加，光源發(fā)生光衰；或由于房間灰塵的積累，致使空間反射效率降低，致使照度降低而乘上的系數(shù).一般較清潔的場(chǎng)所，如客廳、臥室、辦公室、教室、閱讀室、醫(yī)院、高級(jí)品牌專賣店、藝術(shù)館、博物館等維護(hù)系數(shù)K取0.8；而一般性的商店、超市、營(yíng)業(yè)廳、影劇院、機(jī)械加工車間、車站等場(chǎng)所維護(hù)系數(shù)K取0.7；而污染指數(shù)較大的場(chǎng)所維護(hù)系數(shù)K則可取到0.6左右。
    利用系數(shù)法
    此方法用于計(jì)算平均照度
　　(光源光通量)(CU)(MF) /照射區(qū)域面積
　　適用于室內(nèi)，體育照明
　　利用系數(shù)(CU)：一般室內(nèi)取0.4，體育取0.3
　　1. 燈具的照度分布
　　2. 燈具效率
　　3. 燈具在照射區(qū)域的相對(duì)位置
　　4. 被包圍區(qū)域中的反射光
　　維護(hù)系數(shù)MF=(LLD)X(LDD)一般取0.7～0.8
　　舉例1：
　　室內(nèi)照明，4×5米房間，使用3×36W隔柵燈9套
　　計(jì)算公式：平均照度 =光源總光通×CU×MF/面積=(2500×3×9)×0.4×0.8÷4÷5=1080 Lux
　　結(jié)論：平均照度1000Lux以上
　　舉例2：
　　體育館照明，20×40米場(chǎng)地，使用POWRSPOT 1000W金鹵燈 60套
　　平均照度 =光源總光通×CU×MF/面積=(105000×60)×0.3×0.8÷20÷40=1890 Lux
　　結(jié)論：平均水平照度1500Lux以上
　　垂直照度1000Lux以上（視安裝位置）
    有關(guān)知識(shí)
    背景
    1967年法國(guó)第十三屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)規(guī)定了以坎德拉、坎德拉/平方米、流明、勒克斯分別作為發(fā)光強(qiáng)度、光亮度、光通量和光照度等的單位，為統(tǒng)一工程技術(shù)中使用的光學(xué)度量單位有重要意義。為使您了解和使用便利，以下將有關(guān)知識(shí)做一簡(jiǎn)單介紹：
    1.candela的定義
    燭光、國(guó)際燭光、坎德拉（candela）的定義
    在每平方米101325牛頓的標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，面積等于1/60平方厘米的絕對(duì)“黑體”（即能夠吸收全部外來(lái)光線而毫無(wú)反射的理想物體），在純鉑（Pt）凝固溫度（約2042K獲1769℃）時(shí)，沿垂直方向的發(fā)光強(qiáng)度為1 坎德拉。并且，燭光、國(guó)際燭光、坎德拉三個(gè)概念是有區(qū)別的，不宜等同。從數(shù)量上看，60 坎德拉等于58.8國(guó)際燭光，亥夫納燈的1燭光等于0.885國(guó)際燭光或0.919坎德拉。
    2.發(fā)光強(qiáng)度與光亮度
    發(fā)光強(qiáng)度簡(jiǎn)稱光強(qiáng)，國(guó)際單位是candela（坎德拉）簡(jiǎn)寫cd。Lcd是指光源在指定方向的單位立體角內(nèi)發(fā)出的光通量。光源輻射是均勻時(shí)，則光強(qiáng)為I=F/Ω，Ω為立體角，單位為球面度（sr）,F為光通量，單位是流明，對(duì)于點(diǎn)光源由I=F/4 。光亮度是表示發(fā)光面明亮程度的，指發(fā)光表面在指定方向的發(fā)光強(qiáng)度與垂直且指定方向的發(fā)光面的面積之比，單位是坎德拉/平方米。對(duì)于一個(gè)漫散射面，盡管各個(gè)方向的光強(qiáng)和光通量不同，但各個(gè)方向的亮度都是相等的。電視機(jī)的熒光屏就是近似于這樣的漫散射面，所以從各個(gè)方向上觀看圖像，都有相同的亮度感。
    以下是部分光源的亮度值：?jiǎn)挝籧d/m&sup2；
    太陽(yáng)：1.5*10 ；日光燈：（5—10）*10&sup3；月光（滿月）：2.5*10&sup3；黑白電視機(jī)熒光屏：120左右；彩色電視機(jī)熒光屏：80左右。
    3.光通量與流明
    光源所發(fā)出的光能是向所有方向輻射的，對(duì)于在單位時(shí)間里通過(guò)某一面積的光能，稱為通過(guò)這一面積的輻射能通量。各色光的頻率不同，眼睛對(duì)各色光的敏感度也有所不同，即使各色光的輻射能通量相等，在視覺上并不能產(chǎn)生相同的明亮程度，在各色光中，黃、綠色光能激起最大的明亮感覺。如果用綠色光作水準(zhǔn)，令它的光通量等于輻射能通量，則對(duì)其它色光來(lái)說(shuō)，激起明亮感覺的本領(lǐng)比綠色光為小，光通量也小于輻射能通量。光通量的單位是流明，是英文lumen的音譯，簡(jiǎn)寫為lm。絕對(duì)黑體在鉑的凝固溫度下，從5.305*10³cm&sup2；面積上輻射出來(lái)的光通量為1lm。為表明光強(qiáng)和光通量的關(guān)系，發(fā)光強(qiáng)度為1坎德拉的點(diǎn)光源在單位立體角（1球面度）內(nèi)發(fā)出的光通量為1流明。一只40W的日光燈輸出的光通量大約是2100流明。
    4.光照度與勒克斯
    光照度可用照度計(jì)直接測(cè)量。光照度的單位是勒克斯，是英文lux的音譯，也可寫為lx。被光均勻照射的物體，在1平方米面積上得到的光通量是1流明時(shí)，它的照度是1勒克斯。有時(shí)為了充分利用光源，常在光源上附加一個(gè)反射裝置，使得某些方向能夠得到比較多的光通量，以增加這一被照面上的照度。例如汽車前燈、手電筒、攝影燈等。
    以下是各種環(huán)境照度值：?jiǎn)挝籰ux
    黑夜：0.001—0.02；月夜：0.02—0.3；陰天室內(nèi)：5—50；陰天室外：50—500；晴天室內(nèi)：100—1000；夏季中午太陽(yáng)光下的照度：約為10*6次方；閱讀書刊時(shí)所需的照度：50—60；家用攝像機(jī)標(biāo)準(zhǔn)照度：1400

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