灯具强度计算
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在网上查了些,你看看对你有用吗?呵呵,如果你有照度计就方便多了,可以直接测量了W=(H2×l)/0.9 W为所用灯泡瓦数(装有反光罩);H为灯泡离地面高度;L为光照强度勒克斯(LX)。
光照强度多少lx是怎么计算的?答:1)光照强度=光通量/单位面积。
至于Lux的换算对很多人来说也是比较抽象。
现推荐一种简单的换算方法。
光是一种辐射能,故各种光源所发出的光能都有一定的强度。
这种光能的强度,就叫作“光强度”。
它一般以烛光为计算单位。
即以点然一种特制的鲸油蜡烛,依它沿水平方向的发光强度作为基数--1烛光。
现在所用的以电源发光的光源,其光强度的计算单位仍以烛光为标准,称作国际烛光。
在习惯上我们称瓦特。
25瓦特的电灯,其光强度等于25国际烛光。
2)光照强度的换算实际上要用英尺烛光,但是我还没有找到英尺烛光和日光灯之间的关系公式。
英尺烛光是距光源一米处每平方英尺的光照强度,可以说它是这样规定的:就是一个标准烛光(我不知道这样说对不对)在一米处一平方英尺的垂直面积上的光照强度是一英尺烛光。
计算式:1标准烛光=10.76Lux3)因为光照强度和发光强度的单位换算中有都有“标准烛光”这一关系,为此,我认为完全可以用发光强度来推测光照强度的相关性。
又因为同一标准的烛光,其在相同距离的光照强度应该也是一样的,而且日光灯的瓦数和国际烛光的发光强度是相同的,所以,英尺烛光也可以和日光灯的光照强度相同,也就是说等于日光灯的瓦数。
例如130瓦的日光灯,在一米处的光张强度为30×10.76=322.8Luxlm是光通量是灯具发光的总量。
CD是强度,就是单位角度的光通量也就是说cd=lm/球角度。
光照强度知识点总结1. 光照强度的定义光照强度是光线在单位面积上的照射能量,通常用流明/平方米(lm/m²)或勒克斯(lux)来衡量。
光照强度的大小取决于光源的亮度、距离和辐射方向等因素。
2. 光照强度的衡量单位光照强度的衡量单位有流明(lm)和勒克斯(lux)两种。
流明是衡量光源的总发光量的单位,而勒克斯是衡量光线在某一点上的光照强度的单位。
3. 光照强度的计算公式光照强度的计算公式为:光照强度(lux)=光源光通量(lm)/照射面积(m²)。
4. 光照强度的影响因素光照强度的大小受到多种因素的影响,包括光源的亮度、光源与照射点的距离、照射点的面积等。
5. 光照强度的应用领域光照强度在农业、建筑、舞台灯光等领域有着广泛的应用。
在农业中,光照强度对植物的生长和发育起着重要作用;在建筑中,光照强度可以影响建筑的采光和能源利用效率;在舞台灯光中,光照强度可以营造出不同的氛围和效果。
6. 光照强度的测量方法测量光照强度可以使用照度计或光度计等专业仪器,也可以通过光照强度计算软件进行模拟计算。
在实际应用中,选择合适的测量方法可以更准确地获取光照强度数据。
7. 光照强度的标准要求在不同的应用领域中,对光照强度的要求也不同。
例如在办公和学习场所,通常需要满足一定的照度要求;在舞台灯光中,需要根据不同的场景和效果进行调整。
8. 光照强度的调节方法可以通过调整光源的位置、亮度和角度等方式来调节光照强度,也可以通过增加或减少灯具的数量、更换光源种类等方式来实现光照强度的调节。
9. 光照强度的影响因素光照强度受光源的亮度、距离和辐射方向等因素的影响。
光源的亮度越高,光照强度越大;光源与照射点的距离越远,光照强度越小;光源的辐射方向不同,光照强度也会有所不同。
10. 光照强度的国际标准国际上有一些关于照明和光照强度的标准,如国际照明委员会(CIE)和国际电工委员会(IEC)等组织发布了一系列与光照强度相关的标准和规范。
每平方米需要多少w 照度,照度公式计算公式:是以单位容量法来计算的,n=Pn/Pn,la 其中n表示所需灯的数量(支),Pn表示达到某一照度值时全部灯的标称功率之和(W),Pn,la表示达到100 Lx照度是全部灯的标称功率(W)。
单位容量法计算的基础是:为达到平均照度100 Lx时,室内地面面积每平方米需要用白炽灯约22w或荧光灯5.5w. 对于白炽灯的计算:Pn,100=22w/m2*A(E=100 Lx,nB=0.3,n=15Lm/w)对于荧光灯的计算:Pn,100=5.5w/m2*A(E=100 Lx,nB=0.3,n=15 Lm/w)A表示地面面积(m2)即:比如10m2地面,选用照度为100 lx时考虑安装40w的荧光灯,要安装多少支?Pn,100=5.5w/m2*1m2=55w n=55w/40w=1.375≈2支如果你取室内的照度为300 lx,那么所需的灯数为Pn,300=(E/100 lx)*Pn,100=(300/100)*55=165w n=165/40=4.125≈5支你按照这样的算法不就可以得出每平方米需要多少w 了吗?工厂照度要求为250-300 Lx“宴会场所”照度要求为300-700 Lx,“餐厅” 照度要求为150-300 Lx“餐厅”,照度要求为200 Lx,高5米,45瓦的节能灯,1000平方米要80个。
2600平方米,大概要210个吧。
2.家里面积平方适合用多少瓦的节能灯(灯泡)一般的标准是:15—18平方米照明用灯光在60—80瓦;30—40平方米在100—150瓦;40—50平方米在220—280瓦;60—70平方米在300—350瓦;75—80平方米在400~450瓦。
通常卫生间的照明每平方米2瓦就可以了;餐厅和厨房每平方米4瓦足够了,而书房和客厅要大些,每平方米需8瓦;在写字台和床头柜上的台灯可用15至60瓦的灯泡,最好不要超过60瓦。
您的房间是卧室,如需要读书写字的话。
A、已知条件1、风速U=36.9m/s约12级台风2、灯杆材质Q2353、屈服强度[σ]=235Mpa4、弹性模量E=210Gpa5、灯杆尺寸H=22000mm d=400mm D=600mm δ=15mm 6、组件倾斜角度0°B、风压P=U 2/1.6=851.01N/m 2C、迎风面积S 塔杆==11.00m 2S 挑臂=60×1200×0=0.00m 2S 灯具=100×600×0=0.00m 2S 组件=1580×810×6=7.68m 2×sin 0S 风叶=300×600×=0.00m 2D、扭矩核算1、重心高度Hx==10.27m M 塔杆==96106.97N·mM 挑臂==0.00N·m M 灯具==0.00N·m M 组件==0.00N·m M 风叶==0.00N·m =96106.97N·mW==0.00m 3[M]==923911.91N·m综上所述=9.61E、挠度核算De==500.00mm2、截面惯性矩I==672312759.38mm 4因此灯杆强度是太阳能路灯强度校验π×De 4×[1-(De 内径/De)4]/64W*[σ][M]/M 总>11、圆锥杆,相当于直杆,近似计算(d+D)/2P×S 组件×H P×S 风叶×HM 总=M 塔杆+M 挑臂+M 灯具+M 组件+M 风叶3、灯杆根部的截面抵抗距π×(D 外径4-D 内径4)/32D4、灯杆根部实际理论扭矩允许值P×S 灯具×H (d+D)*H/2(2d+D)*H/3(d+D)2、风压对路灯各部位的扭矩P×S 塔杆×Hx P×S 挑臂×H3、重心处载荷Q==9361.07Nfmax==23.92mm[fmax]==550.00mm6、综上所述=23.00还有地基强度和地脚螺栓强度计算,我也上传了[fmax]/fmax>1因此灯杆挠度是结论:考虑风速的不均匀系数,空气动力系数,以及风向与灯杆、灯具的夹角等,实际危险截面力及灯顶的挠度均比以上计算的结果低,故此灯杆设计是安全可靠的。
灯具配光计算夏清明所谓灯具配光,指的是灯具发光强度的空间分布,通常用若干个具有代表性的平面上,光强值随角度的变化曲线(可在极坐标系或者直角坐标系中给出)来表达,称为配光曲线。
灯具的空间光强分布由分布光度计测量得到,原始数据以光强数据表的形式给出。
本文以下所有的计算都是以光强数据表为基础而展开的。
第一部分 基本计算1.基本概念、公式光强:光源在给定方向上单位立体角内所传输的光通量。
1.1.1照度:单位面积上所接收得到的光通量。
1.1.2亮度:光源在某一方向上,单位投影面积上和单位立体角内所发出的光通量。
1.1.3 由光强、照度、亮度的定义式,可推导出两个非常重要的公式:1.1.41.1.5这两个公式在灯具配光计算中经常要用到。
公式中各参量的意义参见图1.1。
图1.12.光通量的计算设想一个闭合球面,灯具位于球心,球的半径等于分布光度计的测试距离。
将这闭合球面细分成很多环带。
图1.2如图1.2所示,介于垂直角度γ1 和γ2之间的第n个环带所对应的光通量等于1.2.1称为环带系数,简称ZF。
介于水平角度C1,C2,垂直角度γ1,γ2之间的区域,其所对应的环带系数为1.2.2总光通量等于n为环带数。
1.2.3 例如,我们每隔10⁰分割一个环带,总共应该分割出18个环带,总光通量等于1.2.4I1,I2,…I18分别为对应环带上的平均光强。
),…)如果只计算垂直角度0⁰到90⁰区间的光通量,即为灯具的下射光通量,总光通量减去下射光通量,即为灯具的上射光通量。
到底将整个球面分割成多少个环带,取决于灯具的配光。
如果光强随角度变化剧烈,环带数应该多一些,比如每隔2⁰划分一个环带。
其他情况角度间隔可以适当大一些,5⁰或者10⁰就可以了。
事实上,光通量的计算思路就是把整个球面分割成若干区域(划分的细密程度取决于你想要达到的精度),落到每一小块上的光通量等于这一小块上的平均光强乘以相应的环带系数,所有区域上的光通量累加求和,得到灯具总光通量。
发光强度I:坎德拉,简称“坎”,cd光亮度L:坎德拉/平方米,cd/㎡光通量Φ:流明,lm光照度E:勒克斯,lux光亮度和光照度之间的关系为:L=R×E(式中L为光亮度,R为反射系数,E为光照度)勒克斯:照度的国际单位,又称米烛光。
1流明的光通量均匀分布在1平方米面积上的照度,就是一勒克斯。
可以标作勒[克斯],简称勒。
英为lux,简作lx 。
勒克斯是引出单位,由流明(lm)引出。
流明则由标准单位坎德拉(cd)引出。
勒克斯是照度单位,照度是反映光照强度的一种单位,其物理意义是照射到单位面积上的光通量,照度的单位是每平方米的流明(Lm)数,也叫做勒克斯(Lux),即:确1Lux=1Lm/m2关系:1lux=1lm/m2=1cd×sr/m2米烛光是表示光照强度大小的单位名称。
它是以一个国际烛光的点光源为中心,以一米为半径所做的球面上的照度,是光照强度的测量单位。
即一支点燃的蜡烛,在距被照射物体一米远的距离上投射在该物体上的光的亮度为一米烛光,或叫勒克斯。
流明,光通量的单位。
发光强度为1坎德拉(cd)的点光源,在单位立体角(1球面度)内发出的光通量为“1流明”,英文缩写lm常见发光的大致效率(流明/瓦):白炽灯:15 白色LED:80-200 日光灯:50 太阳灯:94 钠灯:120 节能灯:60-80 LED:80-130光通量是描述单位时间内光源辐射产生视觉响应强弱的能力,单位是流明,也叫明亮度。
光亮度是表示发光面明亮程度的,指发光表面在指定方向的发光强度与垂直且指定方向的发光面的面积之比,单位是坎德拉/平方米。
对于一个漫散射面,尽管各个方向的光强和光通量不同,但各个方向的亮度都是相等的。
电视机的荧光屏就是近似于这样的漫散射面,所以从各个方向上观看图像,都有相同的亮度感。
空间利用系数:工作面或其他规定的参考面上,直线或经相互反射接受的光通量与照明装置全部灯具发射的额定光通量总之比。
led光照强度计算随着科技的不断进步,LED(Light Emitting Diode)灯具已经得到了广泛应用。
作为一种节能、环保的照明产品,LED灯具不仅具有较长的使用寿命、低功耗、高稳定性等优点,还能够提供灯光强度可调节的功能。
LED光照强度是指LED发出的光线在特定空间内的光功率密度。
光照强度的计算对于室内照明设计、植物生长、医疗设备等领域都具有重要意义。
下面就来介绍一下如何计算LED光照强度。
首先,我们需要了解LED光源。
不同类型的LED灯具有不同的光源形式,包括点光源、线光源和面光源。
点光源是最常见的LED灯具,其光源为一个小的光源点。
对于点光源LED灯具,可以使用以下公式计算光照强度:光照强度(Lux)= 光通量(Lumen)/ 办公面积(㎡)。
其次,我们还需要考虑光照度的计算。
光照度是指光强度在单位面积上的分布情况,可以简单理解为单位面积上接收到的光线数量。
光照度的计算公式为:光照度(Lux)= 光通量(Lumen)/ 照射面积(㎡)。
接下来,我们需要选择合适的测量工具来进行LED光照强度的测试。
常用的测量工具有光照计和光谱辐射仪。
光照计适用于简单的测试场景,可以直接读取光照强度数值。
而光谱辐射仪可以获得更加详细的光谱信息,对于特定领域的研究有更大的帮助。
最后,我们需要考虑光照强度的标准要求。
根据不同的应用场景,LED光照强度有着不同的标准要求。
例如,办公室的标准光照强度是500-1000Lux,而学校的标准光照强度则是300-500Lux。
因此,根据具体需求来计算LED光照强度是非常重要的。
综上所述,LED光照强度的计算需要考虑LED光源的类型、使用的光照度计、测试方法以及具体应用的标准要求。
合理计算LED光照强度不仅有助于提高照明效果,还能够节省能源、减少环境污染,为人们提供更加舒适、安全的照明环境。
因此,我们应该重视LED光照强度的计算方法,以推动LED灯具的普及和应用。
光强的定义及计算公式
光强是用来描述光的照射强度,是指光源在某一位置上,一段时间内发出的光量。
光强是用半反射仪表测量出来的,按照国际单位系统定义,光强可以以坎德拉(Candela )表示,1坎德拉就是1千瓦特(kw)产生的光强度。
常用的计算公式有以下几种,
一、将华度(Luminous〉转换成坎德拉(Candela):
1.华度=π*面积*坎德拉
2.华度=4π*坎德拉
二、将比特(Bit)转换成坎德拉:
1.比特=2^(灯具小数)*坎德拉
三、将焦耳(Foot-candle)转换成坎德拉:
1.焦耳=坎德拉/平方英尺
以上就是常用的计算光强公式,它们都可以有效地将光源的照度从一个单位转换或换算到另一个单位,使得相关的应用也更加简单与便捷。
当用户要选择最适合自己的光源时,就需要对光源进行相关的测量,计算出光强,根据计算出来的数据来选择最适合自己的光源。
比如在安装电器时,根据各个空间的需求,很容易就能够辨别出哪些空间需要安装更亮的灯源。
现代社会,光强测量技术广泛应用于照明行业。
当我们需要购买灯具时,可以选择测量相关的设备,如半反射仪表一样根据公式计算出光强,这样就能够更好地确定一款灯具是否有足够的光强能够满足我们的需求。
通过以上的分析可以知道,光强是衡量光源照射能力的一个重要指标,它不仅存在于日常生活中,更广泛地用于照明行业,如灯具、车灯照明等,它能够准确衡量出某个光源发出的光量。
光照强度多少lx是怎么计算的?答:1)光照强度=光通量/单位面积。
至于Lux的换算对很多人来说也是比较抽象。
现推荐一种简单的换算方法。
光是一种辐射能,故各种光源所发出的光能都有一定的强度。
这种光能的强度,就叫作“光强度”。
它一般以烛光为计算单位。
即以点然一种特制的鲸油蜡烛,依它沿水平方向的发光强度作为基数--1烛光。
现在所用的以电源发光的光源,其光强度的计算单位仍以烛光为标准,称作国际烛光。
在习惯上我们称瓦特。
25瓦特的电灯,其光强度等于25国际烛光。
2)光照强度的换算实际上要用英尺烛光,但是我还没有找到英尺烛光和日光灯之间的关系公式。
英尺烛光是距光源一米处每平方英尺的光照强度,可以说它是这样规定的:就是一个标准烛光(我不知道这样说对不对)在一米处一平方英尺的垂直面积上的光照强度是一英尺烛光。
计算式:1标准烛光=10.76Lux3)因为光照强度和发光强度的单位换算中有都有“标准烛光”这一关系,为此,我认为完全可以用发光强度来推测光照强度的相关性。
又因为同一标准的烛光,其在相同距离的光照强度应该也是一样的,而且日光灯的瓦数和国际烛光的发光强度是相同的,所以,英尺烛光也可以和日光灯的光照强度相同,也就是说等于日光灯的瓦数。
例如130瓦的日光灯,在一米处的光张强度为30×10.76=322.8Luxlm是光通量是灯具发光的总量。
CD是强度,就是单位角度的光通量也就是说cd=lm/球角度。
而lx是光照到一个面上时,单位面积的光通量,lx=lm/面积。
所以lx跟光源距物体的距离有关。
大多的光源在不同的方向发光强度是不一样了。
光域网是用来描述光在不同方向上的发光强度的。
220V白炽灯泡瓦数与流明的换算10W——65lm15W——101lm25W——198lm40W——340lm60W——540lm100W——1050lm150W——1845lm200W——2660lm300W——4350lm500W——7700lm1000W——17000lm日光灯管的换算15W=490lm-560lm20W=700lm-800lm30W=1160lm-1400lm 40W=1700lm-1920lm。
6米太阳能路灯强度计算书一、主要计算依据1、路灯总高6m,上口径为90㎜下口径150㎜的锥形钢杆;钢杆壁厚为4㎜,灯具距地面高度为6m,太阳能电池板迎风面积1.2m2。
其它数据详见附表1。
2、基本风压ω○=v○2·μr /1600=1.26kN/㎡ (v○=45米/秒)μr——重现期调整系数, μr=1.13、计算依据:《高耸结构设计手册》、《建筑地基设计规范》、《建筑荷载高等规范》、《钢体结构设计手册》、《土力学》(钱家欢编)、其他相关规范。
风荷载计算二、风荷载计算1、作用在灯杆上的风压力迎风体所受的风压力由下式计算:·F=∑Fi=∑βzi·μsi·A i·μz·μri·ω○·S i式中 F——作用在迎风体上的风压力,kN迎风体迎风面积,S i——㎡W——设计风压,kN/㎡βz——风振系数,βz =1.0(由于中杆灯属于较低高耸结构,因此忽略风振周期的影响。
)μs——体形系数,μs =0.7μz——高度系数,μzi=(z/10)0.32ω○ ——基本风压,=1.26 kN/㎡经计算,整个杆体所受总风力为:F 总= F 杆+F 灯+F 臂+F 迎=1.99 kN2、总弯矩计算M 总= M 杆+M 灯+M 臂+M 迎=8.7 kN·m其中:M 杆=∑Fi·Zi;M 灯= F 灯·H 灯;M 臂= F 臂·H 臂;M 迎= F 迎·H 迎式中:Fi——距地面i 高处杆体所受风力 Zi——距地面i 高处杆体型芯F 迎——灯体上部连接件或固定件等迎风体所受风力 H 迎——迎风体型心其它具体数值详见附表2(钢杆强度校核计算结果数据一览表) 三、强度与挠度校验计算强度与挠度校验计算 1、强度验算灯杆强度验算取杆门处截面进行,作用于该截面处的荷载按灯杆底部杆计算,见下式:Wz =π(D 4-d 4)/32D σmax =Wz总M τ=kQ/A A=π(D 2-d 2)/4式中: σmax ——最大正应力,Mp aWz——校验处抗弯矩模量 M 总——杆根弯矩,M=8.7kN·mD——灯杆迎风外径,D=146㎜d——灯杆迎风内径,d=138㎜τ——剪应力,Mp ak——安全系数,k=2Q——剪力,Q= F总=1.99kN,2A——截面面积㎜经计算可得:σmax=141.11 Mp a < [σ]A3=210 Mp aτ=2.23 Mp a < 93 Mp a由此可知此灯型设计符合钢杆强度要求。
灯具照度简单计算一、光源单位lux与lx是怎么区分的?两个都是勒克斯,照度单位,通用的勒克斯(lux,法定符号lx)照度单位,1 勒克斯等于 1流(lumen,lm)的光通量均匀分布于 1㎡面积上的光照度。
二、计量方法照度是反映光照强度的一种单位,其物理意义是照射到单位面积上的光通量,照度的单位是每平方米的流明(Lm)数,也叫做勒克斯(Lux): 1 lx=1 Lm/㎡上式中,Lm是光通量的单位,其定义是纯铂在熔化温度(约1770℃)时,其1/60平方米的表面面积于1球面度的立体角内所辐射的光量。
三、简单计算为了对照度的量有一个感性的认识,下面举一例进行计算,一只100W的白炽灯,其发出的总光通量约为1200 Lm,若假定该光通量均匀地分布在一半球面上,则距该光源1m和5m处的光照度值可分别按下列步骤求得:1)半径为1 m的半球面积为2π×1^2=平方米距光源1 m处的光照度值为:1200Lm/平方米=191 lx2)同理、半径为5 m的半球面积为:2π×5^2=157平方米距光源5 m处的光照度值为: 1200Lm/157平方米= lx可见,从点光源发出的光照度是遵守平方反比律的。
1 lx大约等于1烛光在1米距离的照度,我们在摄像机参数规格中常见的最低照度(),表示该摄像机只需在所标示的LUX数值下,即能获取清晰的影像画面,此数值越小越好,说明CCD的灵敏度越高。
同样条件下,黑白摄像机所需的照度远比尚须处理色彩浓度的彩色摄像机要低10倍。
一般情况:夏日阳光下为100,000 lx;阴天室外为10000 lx;室内日光灯为100 lx;距60W台灯60CM桌面为300lx;电视台演播室为1000 lx;黄昏室内为10 lx;夜间路灯为 lx;烛光(20CM远处)10~15 lx。
四、一般灯具光照强度白炽灯: 12Lm/W荧光灯: 50Lm/W金属卤化物灯:70-100 Lm/W LED灯: 90-100 Lm/W 四代LED灯: 160 Lm/W。
LUX计算过程出灯具照度(勒克斯lx)=光通量(流明lm)/面积(㎡) 即平均1勒克斯(lx)的照度,是1流明(lm)的光通量照射在1㎡面积上的亮度。
用这种方法求房间地板面的平均照度时,在整体照明灯具的情况下,可以用下列公式进行计算。
平均照度(Eav)= 单个灯具光通量Φ×灯具数量(N)×空间利用系数(CU)×维护系数(K)÷地板面积(长×宽)1、单个灯具光通量Φ,指的是这个灯具内所含光源的裸光源总光通量值。
2、空间利用系数(CU),是指从照明灯具放射出来的光束有百分之多少到达地板和作业台面,所以与照明灯具的设计、安装高度、房间的大小和反射率的不同相关,照明率也随之变化。
如常用灯盘在3米左右高的空间使用,其利用系数CU可取0.6--0. 75之间;而悬挂灯铝罩,空间高度6--10米时,其利用系数CU取值范围在0.7--0.4 5;筒灯类灯具在3米左右空间使用,其利用系数CU可取0.4--0.55;而像光带支架类的灯具在4米左右的空间使用时,其利用系数CU可取0.3--0.5。
以上数据为经验数值,只能做粗略估算用,如要精确计算具体数值需由公司书面提供,相关参数,在此仅做参考。
3、是指伴随着照明灯具的老化,灯具光的输出能力降低和光源的使用时间的增加,光源发生光衰;或由于房间灰尘的积累,致使空间反射效率降低,致使照度降低而乘上的系数.一般较清洁的场所,如客厅、卧室、办公室、教室、阅读室、医院、高级品牌专卖店、艺术馆、博物馆等维护系数K取0.8;而一般性的商店、超市、营业厅、影剧院、机械加工车间、车站等场所维护系数K取0.7;而污染指数较大的场所维护系数K则可取到0.6左右。
此方法用于计算平均照度(光源光通量)(CU)(MF) /照射区域面积适用于室内,体育照明利用系数(CU):一般室内取0.4,体育取0.31. 灯具的照度分布2. 灯具效率3. 灯具在照射区域的相对位置4. 被包围区域中的反射光维护系数MF=(LLD)X(LDD)一般取0.7~0.81.candela的定义1. 烛光、国际烛光、坎德拉(candela)的定义在每平方米101325牛顿的标准大气压下,面积等于1/60平方厘米的绝对“黑体”(即能够吸收全部外来光线而毫无反射的理想物体),在纯铂(Pt)凝固温度(约2 042K获1769℃)时,沿垂直方向的发光强度为1 坎德拉。
照明计算公式全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:照明计算是一项重要的工程设计中的一环,它涉及到建筑物内部和外部的光源布置以及照明强度等参数的计算,是确保建筑环境光照度符合要求的重要手段。
在照明设计中,照明计算公式是设计师们所依据的基础计算工具,通过这些公式可以准确地计算出照明设备的光照度和亮度等参数,从而满足建筑物不同场所和用途的照明需求。
照明计算公式的制定应该充分考虑建筑物的用途、空间尺寸、窗户数量和大小、天花板高度、墙面颜色等因素,以保证设计出的照明方案符合实际需求。
在实际设计中,通常会根据建筑物的功能和用途选择合适的照明计算公式,并对其进行调整和优化,以达到最佳的照明效果。
常见的照明计算公式包括:1. 照明强度计算公式照明强度是指单位面积上的光通量,通常用单位流明/平方米(lux)来表示。
照明强度计算公式通常可由下式得出:E = Φ/AE表示照明强度,Φ表示光通量,A表示照明面积。
根据建筑物的具体要求和用途,可确定不同的照明强度目标值。
在实际照明设计中,设计师通常会根据建筑物的具体情况和要求选择适合的照明计算公式,并结合实际测量数据进行计算和优化。
通过合理的照明计算公式,可以确保建筑物内部和外部的照明达到最佳效果,提升建筑环境的舒适度和美观度。
照明计算公式也是设计师们不断提高照明设计水平和技术水平的重要工具,为照明设计领域的发展和创新提供了坚实基础。
第二篇示例:照明计算公式是指用于计算照明系统设计参数的数学公式,通过这些公式可以确定光源的数量、功率、光照度等参数,从而保证室内或室外环境的照明质量,满足人们对于光照的需求。
照明计算是照明设计的重要环节,它直接影响到照明系统的效果和能耗。
下面将介绍一些常用的照明计算公式及其应用。
1. 光通量计算公式光通量是光源辐射的总光功率,单位为流明(lm)。
光通量计算公式如下:Φ = η × ∫ I(λ) × dλΦ表示光通量,η表示光源的光通量系数,I(λ)表示光源在波长λ处的辐射强度,dλ表示波长的微元。
发光强度计算方法一、发光强度的基本概念。
1.1 发光强度啊,这可是个很有趣的概念呢。
简单来说,它就是描述一个光源在某个方向上发光的强弱程度的量。
就好比你在黑暗里看到一盏灯,这灯朝着你这个方向照过来的光有多亮,那就是发光强度在起作用啦。
这可不是随便说说的,它可是有严格定义的哦。
1.2 在科学上呢,发光强度的单位是坎德拉,这就像是给发光强度这个“小调皮”定了个标准的度量衡。
就像我们买菜用斤两一样,衡量发光强度就用坎德拉。
二、发光强度的计算方法。
2.1 首先啊,如果是点光源的情况。
咱们可以用一个比较简单的公式来计算发光强度。
那就是根据光通量和立体角的关系。
光通量就像是光源总共发出来的“光的总量”,立体角呢,你可以想象成一个以光源为顶点的“光的圆锥范围”。
发光强度就等于光通量除以立体角。
这就好比把一堆苹果(光通量)平均分到几个篮子(立体角)里,每个篮子里的苹果数(发光强度)就这么算出来啦。
2.2 要是遇到一些比较复杂的光源分布呢,那可就有点像走迷宫啦。
这时候可能要用到积分的方法。
比如说,一个光源它不是均匀发光的,有的地方亮一点,有的地方暗一点。
那我们就得把这个光源分成很多小部分,每个小部分都当成一个小的点光源,然后分别计算它们的发光强度,最后再把这些小的发光强度加起来。
这就像拼图一样,一块一块拼起来才能得到整个光源的发光强度。
这过程虽然有点麻烦,但就像那句老话说的“只要功夫深,铁杵磨成针”,只要认真去做,总能算出结果的。
2.3 还有一种情况呢,就是通过测量来计算发光强度。
这就像是破案找线索一样。
我们可以用一些专门的仪器,比如说光度计。
把光度计放在要测量的位置,它就能像一个小侦探一样,探测到光的强度。
然后根据一些已知的参数,比如测量的距离、仪器的灵敏度等,再通过一些特定的公式来计算出光源真正的发光强度。
这就像是根据蛛丝马迹还原整个案件的真相一样。
三、发光强度计算的实际意义。
3.1 从日常生活的角度来说,计算发光强度可太有用啦。
光线强度计算公式光线强度的计算在我们的日常生活和科学研究中都有着重要的作用。
比如说,在我们布置房间的灯光时,要是能算清楚光线强度,那就能打造出一个既明亮又舒适的环境;或者在研究植物的光合作用时,了解光线强度对于判断植物的生长状况也是非常关键的。
光线强度,通常用“照度”来表示,单位是勒克斯(Lux)。
那光线强度到底怎么计算呢?这就得提到一个公式啦,照度(E)等于光通量(Φ)除以被照面积(S)。
先来说说光通量,这就好比是水龙头里流出来的水的总量。
光通量越大,意味着发出的光越多。
而被照面积呢,就像是接水的盆子的大小。
同样多的水,盆子越大,盆子里每一处接收到的水就越少;同样的道理,光通量一定时,被照面积越大,照度就越小。
给大家讲个我自己的经历。
有一次,我去朋友家帮忙布置书房。
朋友抱怨说晚上在书房看书总觉得光线不太好。
我就拿出手机里的照度测量软件,先测了一下他原来那盏台灯的光通量,又量了一下书桌的面积。
结果发现,按照光线强度的计算公式一算,照度确实不够。
于是,我建议他换一个光通量更大的台灯,或者在书桌上方再加一盏灯。
经过调整之后,再次测量,光线强度达到了比较合适的水平,朋友看书的时候眼睛舒服多了,别提多开心了。
在实际的计算中,还得考虑到光线的衰减和反射等因素。
比如说,光线在传播过程中会因为距离的增加而减弱,就像我们离光源越远,感觉到的光线就越暗。
还有,如果房间的墙壁是白色的,会反射一部分光线,从而增加整体的光线强度;要是墙壁是深色的,反射的光线就少,整体光线强度也会受影响。
另外,不同类型的光源,光通量也不一样。
像白炽灯、节能灯、LED 灯,它们发出的光的特点和强度都有所不同。
我们在计算光线强度时,得根据具体的光源来准确测量光通量。
再举个例子,在一个工厂的车间里,如果要保证工人在操作台上有足够的光线来进行精细的工作,那就得根据操作台的大小、工人的工作距离以及所使用的照明灯具的类型,精确计算光线强度。
要是光线强度不够,工人容易出错或者眼睛疲劳;要是光线太强,又会造成能源的浪费。
齐夫定律公式齐夫定律公式是用于描述光学系统中光源亮度和灯具投影的光照强度之间的关系的一种数学模型。
该定律公式由奥地利物理学家弗朗茨·罗伯特·齐夫(Franz Robert Ziefle)于1946年提出,被广泛应用于光学设计和照明工程中。
齐夫定律公式的表达形式为:I = Φ / (A × cos(θ/2))^2其中,I表示单位面积上的光照强度,Φ为光源总发光通量,A为照明面积,θ为光源在空间的立体角。
该公式基于以下假设:光源是点光源、照明面积足够小、光源发光均匀。
齐夫定律公式的意义在于帮助我们理解光线的衰减规律和光源到照明面的光照强度分布。
根据公式可以看出,当照明面积增大时,光照强度会减小;当观察点到光源的距离增加时,立体角减小,光照强度也会减小;而当光源总发光通量增加时,光照强度会增加。
在光学设计中,齐夫定律公式的应用十分广泛。
通过对光照强度的计算和分析,可以帮助设计师确定适合的光源和合适的布光方案。
例如,在建筑照明设计中,根据需要的照明强度,可以利用齐夫定律公式计算所需的光源发光通量和照明面积,从而选择适合的灯具和布光方式。
除了光学设计,齐夫定律公式在照明工程中也起到重要的作用。
通过对光照强度的计算,可以帮助照明工程师确定灯具的配置和位置,以达到预期的照明效果。
此外,齐夫定律公式还可以用于评估照明系统的效果,比如通过实际测量光照强度和计算出的数值进行对比,判断照明系统是否达到了设计要求。
需要注意的是,齐夫定律公式只能应用于满足其基本假设的情况下。
如果光源并非点光源、照明面积较大或光源发光不均匀等,齐夫定律公式的精度会受到影响。
此时,需要结合具体情况进行修正和补充计算,以获得更准确的结果。
总之,齐夫定律公式是光学设计和照明工程中常用的工具之一,通过计算和分析光照强度,可以帮助我们选择合适的光源、灯具和布光方式,从而达到预期的照明效果。
在使用该公式时,需要注意其基本假设和适用范围,以获得准确可靠的结果。
灯具配光计算
夏清明
所谓灯具配光,指的是灯具发光强度的空间分布,通常用若干个具有代表性的平面上,光强值随角度的变化曲线(可在极坐标系或者直角坐标系中给出)来表达,称为配光曲线。
灯具的空间光强分布由分布光度计测量得到,原始数据以光强数据表的形式给出。
本文以下所有的计算都是以光强数据表为基础而展开的。
第一部分 基本计算
1.基本概念、公式
光强:光源在给定方向上单位立体角内所传输的光通量。
1.1.1
照度:单位面积上所接收得到的光通量。
1.1.2
亮度:光源在某一方向上,单位投影面积上和单位立体角内所发出的光通量。
1.1.3 由光强、照度、亮度的定义式,可推导出两个非常重要的公式:
1.1.4
1.1.5
这两个公式在灯具配光计算中经常要用到。
公式中各参量的意义参见图1.1。
图1.1
2.光通量的计算
设想一个闭合球面,灯具位于球心,球的半径等于分布光度计的测试距离。
将这闭合球面细分成很多环带。
图1.2
如图1.2所示,介于垂直角度γ1 和γ2之间的第n个环带所对应的光通量等于
1.2.1
称为
1.2.2 总光通量等于
1.2.4 I1,I2,…I18分别为对应环带上的平均光强。
),…)
图1.3
以(C,γ)坐标系为例,如图1.3所示,已知光强数据表中四个点(C m,γj),(C m,γj+1),(C m+1,γj),(C m+1,γj+1),现在要求出(C,γ)点的光强值,一次插值公式如下:
1.3.1
我们令
这里有两个常数
1.3.2
1.3.3
并且我们注意到
1.3.4 令
对应于一次插值公式,有
代入式1.3.1,有
1.3.5 同样的,有
1.3.6 最终有
1.3.7 这里
1.3.8
当然也可以反过来,先进行γ角度的插值计算,再进行C角度的插值计算,结果是一样的。
图1.4
再说二次插值,如图1.4所示,要算(C,γ)点的光强值,二次插值公式如下:
1.3.9
同样的,令
这里有三个常数
按照式1.3.9,有
从而
1.3.10
其中
一般情况下,角度间隔在2.5⁰或2.5⁰以下,用一次插值即可。
如果角度间隔更大一些,应该用二次插值计算光强值,以保证足够的精度。
4 坐标系的转换
在描述灯具配光的时候,有三种坐标系会用到,分别是(C,γ)坐标系,(A,α)坐标系和(B,β)坐标系。
其中(C,γ)坐标系和(B,β)坐标系用得比较多,(A,α)坐标系极少用。
在进行灯具配光计算的时候,经常要进行两种坐标系之间的转换。
如图1.5所示,假设我们要将(B,β)转换为(C,γ)
因为
所以
1.4.1 同理
1.4.2 反过来,由(C,γ)变换到(B,β),有
1.4.3
1.4.4 因为(A,α)坐标系很少用到,这里不做深究。
图1.5
5 灯具仰角可调时的计算
在实际应用中,特别是道路照明,灯具安装仰角很多时候是可调的。
如果路灯的配光曲线是在安装仰角为0度的时候测量的,但路灯实际使用的时候,安装仰角不是0度,而是另外一个角度δ,要想知道空间某一点的光强值,查阅原先的光强数据表肯定是不对的,因为安装仰角发生变化了,空间中一点的坐标值也随之发生变化。
所以必须进行坐标变换,换算到新的坐标系,然后查表或插值得到我们想要的光强值。
建立如图1.6所示的直角坐标系,假设路灯仰角相对抬高一个角度δ,那么在新的坐标系中,空间中同一点P的坐标可表示为
1.5.1
图1.6
实例:路灯安装高度10m,路面上一点P(0,10),单位:m。
如果路灯仰角抬高15度,在新坐标系中,点P所对应的(C,γ)角度是多少?
已知
代入式1.5.1,计算得到
查阅光强数据表(或插值计算),即可知道点P对应方向上的光强值。
第二部分 路灯、室内灯和投光灯具体参数的计算 本部分结合路灯、室内灯和投光灯出具的测试报告,具体讲解各种参数、图表是如何计算出来的。
1.路灯
(1)垂直半平面(C平面)上的极坐标曲线(配光曲线)
只需按照光强数据表,绘制每个C平面上光强值随γ角的变化曲线即可。
对路灯而言,一般只给出C0/180,C90/270以及最大光强点所在平面的配光曲线。
(2)圆形等光强曲线
路灯的等光强曲线绘制为圆形等光强曲线:空间中所有光强相等的点连成的曲线。
此时需要用插值的方法找到所有光强相等的点,插值算法为线性插值。
(3)灯具总光通量、路(屋)边上(下)射光通量
光通量的计算方法在本文第一部分已经阐明,这里只简略讲讲路灯路(屋)边上(下)射光通量的计算方法。
我们知道,C0/180平面把空间分成路边和屋边两部分。
路边和屋边的光通量分开计算,计算方法仍旧是累加求和。
但是需要注意的是,此时对于路边和屋边来说,环带系数等于
2.1.1
(4)路面等照度曲线
对于角度(C,γ),其所对应的光强值I,可查阅光强数据表(或者插值)得到。
应用式1.1.4,路面上相对应点的照度值等于
2.1.2
在图1.6所定义的直角坐标系中,这一点对应的路面坐标等于
2.1.3
2.1.4
这里,h等于路灯安装高度。
理论上,我们可以用上述方法得到路面上任意一点的照度值。
路面上照度相等的点连接而成的曲线,称为路面等照度曲线。
(5)利用系数曲线
所谓利用系数,系指落在工作面上的光通量和总光源光通量的比值。
绘制利用系数随距高比的变化曲线,即为利用系数曲线。
如图2.1,落到路面上的光通量是在(B,β)坐标系中计算的,因为B半平面将整个路面划分成很多纵向条带,这给光通量的计算带来极大的便利。
具体的计算过程我们不做详细描述,这里只大概讲一下计算思路。
我们可以这样划分纵向条带,条带宽度等于0.1h(h为路灯安装高度),每个条带再划分为2×18个单元(也就是说β角度间隔5度)。
对于每一个计算单元,环带系数等于
2.1.5
其中
2.1.6
总光通量等于
2.1.7
其中
2.1.8
图2.1
2.室内灯
(1)配光曲线
同路灯。
一般给出C0/180,C90/270两个面上的配光曲线。
(2)等照度曲线
平面等照度曲线同路灯。
空间等照度曲线:一般绘制C0面的,对于一个(C0,γ)角度,其光强值为I,则对应
点的照度计算用式2.1.2即可。
(3)亮度限制曲线
亮度的计算应用式1.1.5即可。
一般给出C0和C90面的亮度曲线。
需要注意的是,如
果室内灯具有发光侧边,在计算投影面积的时候,发光侧边也要计算在内。
(4)灯具概算图表
灯具数量=工作面所需平均照度×工作面面积/(光源光通量×利用系数×维护系数)
(5)最大距高比
根据式2.1.2计算得到工作面与C0面交线上的照度值,假设最大照度值为E m,找到E m/2点,其与灯下点距离为d,则C0面上的最大距高比为2d/h。
h为灯具距离工作面的高度。
同理可以算得C90面上的最大距高比。
(6)CIE室内灯分类
表2.1
上(下)射光通量占灯具总光通量的比值(%) 类型
上半球 下半球
直接型 0~10 100~90
半直接型 10~40 90~60
均匀扩散型 40~60 60~40
半间接型 60~90 40~10
间接型 90~100 10~0
按照第一部分所讲的方法计算灯具总光通量,上射光通量,下射光通量,并依据表2.1确定室内灯具类型。
(7)室内灯具利用系数表(略)
计算过程比较复杂,其复杂性在于不光要考虑灯具的直射光,还要考虑墙壁和天花板的反射光,感兴趣者可参考《IESNA Lighting Handbook》相关章节。
3.投光灯
(1)配光曲线
投光灯的配光曲线在直角坐标系中给出,一般给出V0,H0和最大光强所在垂直半平面上的配光曲线。
(2)光束扩散角和半峰边角
查阅光强数据表,找到最大光强点,再在过最大光强点的水平和垂直平面上找到10%和50%最大光强值的点,分别在垂直和水平平面上计算光束扩散角和半峰边角。
(3)等光强曲线
投光灯一般给出矩形等光强图,插值算法为线性插值。
横坐标为水平(β)角度,纵坐标为垂直(B)角度。
(4)区域光通量
按照灯具测试时采用的角度间隔,算出各角度间隔中的立体角(区域常数),将区域常数与对应区域中的平均光强相乘,就得到该区域中的光通量,列表填明即可。
区域光通量计算公式如下:
2.3.1。