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大型公共建筑照明計算的誤區(qū)及其改進措施

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，全國各地不但蓋起了大片的住宅區(qū)，而且近年來

出現(xiàn)了大型的車庫，辦公，商業(yè)等公共建筑。這些建筑面積幾萬，幾十萬平方米

的公共建筑中，照明燈具及其相關(guān)的管線，配電設備的數(shù)量巨大，它們的照明設

計重要性也就突顯出來。照明設計的首要任務是照明計算，筆者根據(jù)觀察和社會

交流，發(fā)現(xiàn)有些照明設計師所作的大型公共建筑的照明計算有誤區(qū)，一直想為此

作一下探討和改進，以免造成設計上的，源頭上的損失。

2004 年12 月1 日，建設部施行了《建筑照明設計標準》，將照明設計的所

有要求集中到這一本規(guī)范中來，對于各類建筑的照度標準，照明功率密度值作了

具體規(guī)定，這方便了照明設計師的查閱。但是有些人作照明計算時，直接采用其

中的照明功率密度值乘以房間的面積，然后除以燈具的功率，就把房間的燈具數(shù)

量算出來了，非常簡單，認為自己找了簡便計算的方法，而且有著根據(jù)，這就錯

誤了?！督ㄖ彰髟O計標準》中3.4.1 說道“本標準采用房間或場所一般照明的照

明功率密度(簡稱LPD)作為照明節(jié)能的評價指標”，它只是節(jié)能的評價指標，不

是照明計算的一種方法，因此成了照明計算的誤區(qū)。

另外，造成以上的誤區(qū)，是對于《建筑照明設計標準》中基本概念的錯誤理

解。其中3.4.2 說道“本標準規(guī)定了照明功率密度的現(xiàn)行值和目標值?，F(xiàn)行值從

本標準實施之日起執(zhí)行，目標值執(zhí)行日期由主管部門決定”?，F(xiàn)行值和目標值都

是照明節(jié)能用的控制指標，即最大值?，F(xiàn)行值是現(xiàn)在不能超過的最大值，標準實

施之日起執(zhí)行；目標值也是最大值，只是施行的時間還沒有公布。比如一般商業(yè)

營業(yè)廳，現(xiàn)行值是12 瓦每平方米，即現(xiàn)在的一般商業(yè)營業(yè)廳照明功率密度最大

值為12 瓦每平方米，目標值是10 瓦每平方米，即將來某一天主管部門會公布，

一般商業(yè)營業(yè)廳照明功率密度最大值為10 瓦每平方米。而不能理解為設計值應

該在10~12 瓦每平方米之間，而事實上有些人就是這樣作的。《建筑照明設計標

準》并沒有規(guī)定照明功率密度的最小值和最優(yōu)值，這些要通過合理的計算，才能

夠得到。不同的建筑，最小值和最優(yōu)值各不相同，所有的規(guī)范和設計手冊，都沒

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有給出他們的具體數(shù)據(jù)。

中國電力出版社出版的《照明設計手冊》（第二版）中，并沒有與照明功率

密度值相關(guān)的照明計算方法。照明計算主要為照度計算，書中提供了七種照度計

算方法：（1）點光源的點照度計算；（2）線光源的點照度計算；（3）面光源的點

照度計算；（4）平均照度的計算；（5）單位容量計算；（6）平均球面照度與平均

柱面照度的計算；（7）投光燈照度的計算。前三種方法是針對某一點，算它的照

度，對于建筑工程設計而言，沒有實際意義，不采用。第六，第七種計算方法是

針對特殊場所，特殊燈具的照度計算，在建筑設計中，一般情況下，沒有必要。

第四種方法是平均照度的計算，通常應用利用系數(shù)法，適用于燈具均勻布置，墻

和天棚反射系數(shù)較高，空間沒有大型設備的室內(nèi)一般照明，也適用于燈具均勻布

置的室外照明，這種計算方法比較準確，用于建筑設計中的施工圖設計。第五種

計算方法是單位容量法，在方案設計或者初步設計階段，需要估算照明用電量，

采用這種方法，在允許計算誤差下，達到簡化照明計算程序的目的。單位容量法

是以達到設計照度時1 平方米需要安裝的電功率或者光通量來表示，是平均照度

計算方法的簡化。不同的房間形狀，燈具，光源，單位容量都不相同，其中沒有

出現(xiàn)照明功率密度值這樣的統(tǒng)一值。

現(xiàn)在將大型公共建筑和小型的公共建筑的照明計算，從物理原理上作一下對

比。小型的公共建筑內(nèi)部房間一般是十幾，幾十個平方米，光的利用系數(shù)比較低，

一般是0.4~0.6，采用平均照度法計算出的燈具數(shù)量，和用照明功率密度值計算

出的燈具數(shù)量差不多。這也是《建筑照明設計標準》的精妙之處，它考慮到了各

種情況和不利因數(shù)。大型的公共建筑的內(nèi)部，比如車庫，商場，不再是小房間，

而是幾百，幾千平方米的大空間，光線沒有中間隔墻的阻擋和吸收，得到充分的

利用，這時候光的利用系數(shù)大概是0.6~1.0，采用平均照度法得出的燈具數(shù)量比

用照明功率密度算出的燈具數(shù)量小很多，根據(jù)筆者的經(jīng)驗，估計要小25%的燈具

及其相關(guān)的管線，配電設備，這是個很大，很驚人的數(shù)據(jù)！所以大型的公共建筑

的照明計算，采用照明功率密度值即沒有依據(jù)，也不合理。

下面舉出倆個例子，采用不同的計算方法，看倆個不同大小的空間，計算結(jié)

果會有什么不同：

1. 一個小商鋪，長L=7.3m,寬W=3.4m,高H=3.6m,有效頂棚反射比為0.7，

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墻面反射比為0.5，地面反射比為0.3，采用T8 雙管熒光燈，電子鎮(zhèn)流器，

2*36W,220V, Φ=6000lm,燈具的維護系數(shù)K=0.8，計算燈具數(shù)量及相關(guān)參數(shù)。

(1) 根據(jù)功率密度值計算：N=A*LPD/P0=7.3*3.4*11/80=3.4，取整為4 只

N 為燈具數(shù)量

A 為房間面積

LPD 為照明功率密度

P0 為燈具的功率(光源，鎮(zhèn)流器等功率總和)

(2) 根據(jù)平均照度計算：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 為室形指數(shù)

hr 為室空間高

U 為利用系數(shù)

N=Eav*A/(Φ*U*K)=300*7.3*3.4/(6000*0.49*0.8)=3.2,取整為4 只

Eav 為平均照度

Φ為光通量

倆種計算的結(jié)果相近，取整后都是4 只雙管熒光燈，功率密度自然也相同。

2. 一個較大的商業(yè)空間，長L=20m,寬W=16m,高H=4.4m,有效頂棚反射比為0.7，

墻面反射比為0.5，地面反射比為0.3，采用T8 雙管熒光燈，電子鎮(zhèn)流器，

2*36W,220V, Φ=6000lm,燈具的維護系數(shù)K=0.8，計算燈具數(shù)量及相關(guān)參數(shù)。

(1)根據(jù)功率密度值計算：N=A*LPD/P0=20*16*11/80=44（只），取6*7=42

只，均勻布置，最終功率密度LPD1=42*80/20*16=10.5 瓦每平方米

(2)根據(jù)平均照度計算：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，均勻

布置，最終功率密度LPD2=30*80/20*16=7.5 瓦每平方米

倆種計算的結(jié)果相差很大，用功率密度值時多用燈具12 只，最終功率密度

值多出3 瓦每平方米，百分率為： (LPD1-LPD2)/LPD1=(10.5-7.5)/10.5=28.5%

倆個例子的對比可以看出，大型公共建筑的照明計算要走出誤區(qū)，也就是不

使用功率密度值進行照度計算，改進措施是使用平均照度法進行照度計算。

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嵌入式T8-2X36W 雙管熒光燈利用系數(shù)表：