电气照明技术 第二版 谢秀颖第四章课后计算题 答案

第四章照度计算部分习题答案

4-7 如图4-21所示，某车间装有8只GC39型深照型灯具，内装400W荧光高压汞灯，灯具的计算高度为10m，光源光通量为20000lm，灯具的光强分布如下表，维护系数为0.7。试求A点的水平面照度。

表4-9 灯具的光强分布

?(?)?I??? 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 234 232 232 234 232 214 202 192 182 169 141 105 75 35 24 16 9 4 0 1 d1=9.6m 3 d2=4.3m A 5 d3=4.3m 7 d4=9.6m d1=9.6m d2=4.3m 2 4 d4=9.6m d3=4.3m 6 8 图4-21 车间灯具平面布置 解：按点光源水平照度计算公式计算： 由于Eh1＝Eh2＝Eh7＝Eh8，Eh3＝Eh4＝Eh5＝Eh6，故先计算Eh1和Eh3，然后求和EAh。 已知：计算高度h＝10 m，车间的维护系数由表4-1查得K＝0.7 （1）光源1的水平照度Eh1

光源1在水平面的投影点至计算点的距离d1＝9.6 m, 而光源1至计算点的距离l1

l1?h2?d12?102?9.62?13.86mcos?1?h10??0.72l113.86?1?43.8?由表4-9知：θ＝40°时，I 40°＝182 cd，θ＝45°时，I 45°＝169 cd 直线内插法求得：θ＝43.8°时，Iθ1＝I 43.8°＝172.12 cd 则

Eh1?Iθ1172.12cos?1??0.72?0.65lx22l113.86（2）光源3的水平照度Eh3

光源3在水平面的投影点至计算点的距离d2＝4.3 m, 而光源3至计算点的距离l2

l2?h2?d22?102?4.32?10.89m

cos?2?h10??0.918l210.89?2?23.3?由表4-9知：θ＝20°时，I 20°＝232 cd，θ＝25°时，I 25°＝214 cd 直线内插法求得：θ＝23.3°时，Iθ2＝I 23.3°＝220.12 cd 则

Eh3?Iθ2220.12cos?2??0.918?1.70lxl2210.892（3）8盏灯在A点产生的实际照度EAh

4-8．某精密装配车间长10m，宽5.4m，高3.5m，有吊顶。采用YG701-3型嵌入式荧光灯具，布置成两条光带，如图4-22所示。试计算高度为0.8m的水平面上A点的直射照度。YG701-3型荧光灯具发光强度值如表4-2和4-3所示。

EAh?4(Eh1?Eh3)?K4?(0.65?1.70)?20000?0.7??131.6lx100010000.6m1.3m0.2m1.35m2.7m10 m图4-22 精密装配车间内灯具平面布置1.35mA

解：按方位系数法计算A点的水平照度EAh

由题意知：精密装配车间采用了非连续布置的12盏YG701-3型嵌入式荧光灯具构成两条光带，灯具布置间距s＝0.2 m，而计算高度h＝3.5－0.8＝2.7 m，光带的一端至计算点A的投影距离d＝1.35 m，则垂直角θ

??arctg?arctgdh1.35?26.6?2.7h2.7??0.7554cos?4?cos26.6?1.35m

5.4m由于s＜1/4cosθ,可将非连续布置灯具组成的光带按连续布置考虑，但在求光强或单位光强时需乘修正系数C。

计算时可先计算一条光带在A点产生的水平照度，然后求和。 （1）确定灯具光强分布类型

将灯具纵向垂直面光强I0,α与I0,0的比值I0,α/ I0,0绘制成曲线，与理论纵向平面光强分布曲线（图3-6）进行比较，可近似地认为YG701-3型荧光灯具属于C类灯具。 （2）求方位角α和方位系数Fx

由图知：光带长L＝10－2×0.6＝8.8 m，光带一端至计算点A的距离l

l?h2?d2?2.72?1.352?3.02m则，方位角α

??arctg?arctgLl8.8?71?3.02查图4-12得水平方位系数：α＝71°时，Fx＝0.66 （3）求单位光强I’θ,0

由表4-2知：θ＝25°时，I 25°＝191 cd，θ＝30°时，I 30°＝176 cd 直线内插法求得：θ＝26.6°时，Iθ＝I 26.6°＝186.2 cd 则，单位光强I’θ,0

I?θ,0?CIθNl?Iθ6?186.2???126.96cdl?N(l??s)?sl?6?(1.3?0.2)?0.2（4）确定维护系数K

对于精密装配车间，由表4-1查得K＝0.8 （5）一条光带在A点产生的水平照度E’h

若采用T8型36W高效荧光灯，按每支灯管的光通量为3350lm计算，则

E?h??KI?θ,01000hcos2?Fx?3?3350?0.8?126.96?cos26.6??0.66?223lx1000?2.7若采用T12型40W荧光灯，按每支灯管的光通量为2200lm计算，则

E?h??KI?θ,01000hcos2?Fx?3?2200?0.8?126.96?cos26.6??0.66?146.5lx1000?2.7（6）A点的总水平照度EAh

采用T8型36W高效荧光灯时：

EAh?2E?h?2?223?446lx采用T12型40W荧光灯时：

4-9．有一教室长11.3m，宽6.4m，高3.6m，课桌高度为0.75m，灯具离地高度为3.1m，要求桌面平均照度为150lx，室内顶棚、墙面均为大白粉刷，纵向外墙开窗面积占60%，纵向走廊侧开窗面积为10%，端墙不开窗；若采用YG2-1型灯具（附录4-3），请确定所需灯具数量，并画出灯具布置平面图。 解：采用利用系数法计算 由题意知：

顶棚空间高度hcc＝3.6－3.1＝0.5 m

室空间高度（计算高度）hrc＝h＝3.1－0.75＝2.35 m 地板空间高度hfc＝0.75 m 1.求室形指数RCR

EAh?2E?h?2?146.5?293lx RCR?5hrc(l?w)5?2.35?(11.3?6.4)??2.88lw11.3?6.42.求有效反射比

（1）顶棚有效反射比ρcc

顶棚、墙面均为大白粉刷，则取其反射比ρ＝0.75

AS＝0.5×2×(11.3＋6.4)＋11.3×6.4＝90.02 m2 A0＝11.3×6.4＝72.32 m2

??cc?A00.75?72.32??0.69As??As??A090.02?0.75?90.02?0.75?72.32取ρcc＝70% （2）地板有效反射比ρfc

为了简化计算过程，取地板有效反射比ρfc＝20% 3.求墙面平均反射比ρw

整个室空间墙壁的面积:A＝2.35×2×(11.3＋6.4)＝83.19 m

整个室空间玻璃窗的面积:Ag＝2.35×11.3×60%＋2.35×11.3×10%＝18.59 m 墙面平均反射比ρw

2

2

?w?取ρw＝60%

?(A?Ag)??gAgA?0.75?(83.19?18.59)?0.1?18.59?0.6183.194.确定利用系数U

由附录1-3知灯具的利用系数表中没有ρw＝60%，为了保证照明质量，故按ρw＝50%查表： 当RCR＝2，ρcc＝70%，ρw＝60%，ρfc＝20%时，U＝0.79 当RCR＝3，ρcc＝70%，ρw＝60%，ρfc＝20%时，U＝0.70 用直线内插法求得：

当RCR＝2.88，ρcc＝70%，ρw＝60%，ρfc＝20%时的利用系数U＝0.78 5.确定维护系数K

由表4-1查得教室的维护系数K＝0.8 6.求灯具数量N

若采用T8型36W高效荧光灯具，按每支灯管的光通量为3350lm计算，则

N?EavA300?11.3?6.4??10.38盏?UK3350?0.78?0.8取N＝11 盏，实际布灯时，考虑到灯具布置的对称性，选用12盏YG2-1型灯具作为教室的一般照明，选择2盏不对称配光的灯具作为黑板照明，其灯具布置平面图略。

4-11．某大进深办公室，长20m、宽10m、高2.75m，顶棚反射比0.7、墙面反射比0.65、地面反射比0.275，窗总宽19m、高1.7m，采用嵌入顶棚式YG701-3型3管荧光灯具照明，每只灯管额定光通量是2200lm，照度应满足国际标准的要求，试用单位容量法求所需的灯数。

解：用单位容量法计算

办公室面积：A＝20×10＝200 m2 计算高度：h＝2.75－0.75＝2 m 设计照度：Eav＝300 lx

选用的YG701-3嵌入式荧光灯具符合CIE规定的直接型灯具，且s≤0.9h （1）求室空间系数RCR

RCR?（2）求单位电功率P0

5h(l?w)5?2?(20?10)??1.5lw20?10由表4-5知：RCR＝1.67时，P0＝0.0424 W/m2.lx

RCR＝1.43时，P0＝0.0410 W/m2.lx

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