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北京展厅智能化照明控制系统解决方案-凯源恒瑞北京监控安装工程公司

北京展厅智能化照明控制系统解决方案-凯源恒瑞北京监控安装工程公司

在选择照明设备和设计方案时，应优先考虑高效的产品，并通过智能化的照明控制系统来实现节能。首先要计算所需要的照度，照度计算值应在规定的照度标准值之内，同时要求照明功率密度LPD符合限值要求，然后结合光源、镇流器和灯具的高效性、能效等因素综合考虑。同时也要考虑到。下面，我们主要来了解一下照度、照明功率密度的概念与计算及在电气照明设计中的应用。

照度定义

照度,指的就是光照强度，表示单位面积上接受可见光的光通量，简称照度，单位为勒克斯lx或lux。简单来说，照度就是评价可见光照射在物体表面街上的照明程度，如果颜色检测时，照度过低，就会导致我们难以分辨物体表面颜色。

当物体被光均匀照射时，在1平方米面积上所得的光通量是1流明时，它的照度就是1勒克斯。即：1lux=1lm/m2。关系：1lx（勒克斯）=1lm（流明）/平方米=1cd(坎德拉)/平方米。

与照度有关的概念

1.自然光照与人工光照：比如日光照射，即为自然光照；比如灯光照明，即为人工光照。

2.光照周期与光照时间：自然光照，一般以日照时间计光照时间（明期），自然界一昼夜24h为一个光照周期，有光照的时间为明期，无光照的时间为暗期。人工光照，灯光照射的时间即为光照时间，一个光照周期内明期的总和即为光照时间。

3.发光强度：光源在某一方向立体角内透过光通量的大小。单位：坎德拉(candela,cd)。

4.光通量：光源单位时间内所辐射的光能叫光源的光通量，其单位是流明(各点都与1烛光光源相距1英尺的1平方英尺面积上的光量为1流明)。

5.标准光源的照度标准：标准光源是CIE为了统一颜色检测时的照明条件规定的光源，为了达到标准光源要求，就需要满足色温、显色性、照度等条件。6.灯光照度标准：为了准确的评定物体表面颜色，标准光源照度标准也是有一定要求的。民用建筑照明照度标准值应按以下系列分级：按0.5、1、3、5、10、15、20、30、50、75、100、150、200、300、500、750、1000、1500、2000、3000、5000lx分级。lx（勒克斯）为照度单位。照度标准值分级以在主观效果上明显感觉到照度的最小变化，照度差大约为1.5倍。

举例：夏季在阳光直接照射下，光照强度可达6万～10万lx，没有太阳的室外0.1万～1万lx，夏天明朗的室内100～550lx，夜间满月下为0.2lx。白炽灯每瓦大约可发出12.56lx的光，但数值随灯泡大小而异，小灯泡能发出较多的流明，大灯泡较少。荧光灯的发光效率是白炽灯的3～4倍，寿命是白炽灯的9倍，但价格较高。

7.照度标准值：是指工作或生活场所参考平面上的平均照度值。照度标准值是指照明装置进行维护的时候，作业面或参考平面上的维持平均照度，规定表面上的平均照度不得低于此数值，这是为确保工作时视觉安全和视觉功效所需要的照度。

照度测量与计算

照度的测量方法：照度仪是用来测量光线强弱等级的专用设备。在某些特定的环境对光的照度是有严格要求的，如用人工对药品的检验就对光的照度有严格的要求。测量原理，就是用锗光电池作探头，由于光的强度不同光电池产生的电流就不同，再把这个电流进行直流放大，再经过数模转换电路把直流信号变成直截反应光照强弱的数字信号显示出来。

照度计算公式：平均照度(Eav)=光源总光通量(N*Ф)*利用系数(CU)*维护系数(MF)/区域面积(㎡)。(本公式适用于室内的照明计算；利用系数：一般室内取0.4，体育取0.3。维护系数：一般取0.7～0.8。）

举例：

（1）室内照明：4×5米房间，使用3×36W隔栅灯9套。

平均照度=光源总光通量×CU×MF/面积=(2500×3×9)×0.4×0.8÷4÷5=1080 Lux

（2）体育馆照明：20×40米场地，使用POWRSPOT 1000W金卤灯60套，

平均照度=光源总光通量×CU×MF/面积=(105000×60)×0.3×0.8÷20÷40=1890 Lux

照明功率密度定义

照明功率密度（简称LPD）是指在一定区域内，单位面积上安装的照明设备的功率密度。它通常用来衡量照明系统的能效，并且是一个重要的设计参数。

照明功率密度是衡量照明照度水平的一种重要指标。它可以从技术角度描述照明系统的整体照度水平，并可以将照明系统的性能转化为更容易理解的指标。照明功率密度一般用LPD表示，它是指每平方米表面照度(即照明照度)除以照明功率，单位是千瓦/平方米（W/m²）。

对于照明功率密度，国家有着严格的限值要求。为了确保室内照明的安全性，政府建立此项限值，也是为了保护人们免受辐射和热量损害。照明的功率密度超过限值的损害容易产生热和可见光，致使工作者头晕乏力，眼睛疲劳。如果时间长了也会产生辐射对人体有害，对建筑物也有损害。因此，建筑物用电量配置时，应严格按照限值进行计算，避免超过限值带来的损害。不但要建立照明功率密度限值的较高要求，同时也需要从构架和内饰上考虑，以确保照明设备的性能，为人们提供安全可靠的使用环境。因此，应当加强相关装置施工管理与定期检测，力求把照明功率密度限值控制在最低水平，以确保照明安全可靠。一些特定的场所，其照度标准值可提高或降低一级，在这种情况下，相应的LPD限值也应进行相应调整。

照明功率密度的计算

照明功率密度的计算公式如下：LPD=照度(lm)/功率(W)，（本公式适用于单个灯具）。根据LPD值与影响因素的关联，可有如下计算公式

式（1）LPD的表达式：LPD=ΣΡ/S

式（2）用利用系数计算维持平均照度（Eav）：Eav=Σφ*U*K/S

式（3）一个房间选择的光源（含镇流器）的平均光效:ηs=Σφ/ΣΡ

以上式中：ΣΡ——房间内装设光源（含镇流器）的功率和，W；S——房间面积，m²；Σφ——房间内装设光源发出的光通量之和，lm；U——利用系数；K——维护系数；ηs——房间内光源（含镇流器）的平均光效，lm/W。

综合上述式（1）（2）（3）式，经演算后得：LPD=Eav/ηs*U*K

举例如下:

例1：假设某工业场所根据其通用使用功能设计照度值应选择为500lx，相应的照明功率密度限制为17.0W/m2。但实际上该作业为精度要求很高，且产生差错会造成很大损失，根据规范规定，设计照度值需要提高一级则为750lx，那么LPD应进行相应调整，则该场所的计算LPD值应为：LPD=750/500×17.0=25.5W/m2。

例2：假设某场所的面积为100m2，照明灯具总安装功率为2000W(含镇流器功耗)，其中装饰性灯具的安装功率为800W，其他灯具安装功率1200W。需要注意的是，由于装饰性灯具效率利用率低，其安装功率可按50%计入LPD值的计算，则该场所的计算LPD值应为:LPD=(1200+800×50%）/100=16W/m2。

照明功率密度计算结果对设计的影响

总的来说，照明功率密度是衡量照明照度水平的一种重要指标，它可以反映照明系统的性能，并可以指导照明设计，实现节能减排的目标。它是照明工程设计、实施和维护的重要参考指标。照明功率密度的计算结果，可以用来反映照明照度的水平，也可以用来预测照明系统的能耗。照明功率密度越低，说明照度水平越低、耗能也越低，反之亦然。照明功率密度的高低可以通过调整灯具的照度、发光效率等参数，以实现节能减排的目标。照明功率密度，也可以用来评价照明设计的合理性，可以从保证照明质量、提高照明效率以及降低照明系统能耗等角度来评价照明设计。

照明设计中，LPD计算结果,应满足小于或等于标准规定的LPD最大限值。GB50034规定了七类建筑108项常用LPD值，并作为强制性条文，必须严格执行。如LPD值超出限值，则是“不合理”设计，且属于违反强条规定。

降低实际LPD值的措施

LPD和照度值Eav成正比，和ηs及U成反比。要降低实际LPD值，设计中应取合适的照度，应尽量选用光源、镇流器和灯具效率高的产品，并优化设计方案。措施有如下：

①最主要的措施是选择高效光源、镇流器和灯具等，也是最关键要素。

②设计的照度计算值可低于规定的照度标准值，但不应低于其90%。

③作业面邻近周围的照度可以低于作业面的照度，一般允许降低一级（但不低于200lx）。如办公室的进门处及不可能放置作业面的地带，均可降低照度。

④通道和非作业区的照度可以降低到作业面照度的1/3或以上，这个规定符合实际需要，对降低实际LPD值有很明显作用。

⑤对于装饰性灯具，可以按其功率的50%计算LPD值。

⑥条件允许时，可适当降低灯具安装高度，以提高利用系数。

照度标准值和照明功率密度限值

不同类型建筑和不同用途场所的照度标准值和照明功率密度限值，是不同的。

发布人：凯源恒瑞北京安装监控工程公司
发布时间：2025年5月12日

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