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转载自百家号作者:乐观的狄老师

随着生活水平的提高,人们对场所和空间照明的要求已经从以前的“看得见”,提高到需要“看得清、感觉舒适”的阶段,提供高质量的照明设计迫在眉睫。所以,能够准确、规范、科学地进行照明设计显得尤为重要。

1、照明设计现状

当前,国内各工业、电力及民用设计院进行照明设计时,常采用的照度设计计算方法是单位容量法和利用系数法:

a.单位容量法是以达到设计照度时1m2需要安装的电功率(w/m2)或光通量(lm/m2)来表示。

此方法简化了照明计算,简便易掌握,但计算较粗犷,计算准确度较差。

b.利用系数法是根据该空间场所的反射参数和空间比,查阅计算相应灯具的利用系数后进行照度计算的设计方法。此方法计算比较准确,计算过程比较复杂,主要适用于大空间较重要或特殊的场所。由于计算繁琐加之灯具的利用系数表资料获取较难,在常规设计院照明设计中较少使用。

同时,以上照明设计方法仅局限于工作面的照度计算,对于空间特定点的照度、统一眩光值及照明均匀度等其他照明指标难以获取。随着计算机技术的发展与应用,各类照明设计软,件的出现为高质量精细化的照明设计提供了有效的工具。本文结合现场实例,运用dialuxevo照明设计软件对现场实况进行三维仿真模型的还原,并应用高,性能照度仪进行现场照度实测,通过实测值和仿真计,算值的比较分析,验证软件的精确度。

2、dialuxevo简介

dialuxevo是由德国dialgmbh公司开发的一款应对模拟计算室内外照明需求,为实际配置灯具提供比较准确参考信息的仿真软件,已在全球范围内获得了广泛的认可与应用。该软件功能强大,可以进行室内、室外和道路照明等各种场合的照明设计。

dialuxevo软件操作界面简单便捷,易懂易学,可以快速应用于设计实践。软件支持与autocad、mirostation的交互,可通过载入dwg或dxf文件导入房间尺寸信息,避免了手工输入的繁琐和误差。

目前国内外主流灯具厂家基本都与dialux合作发布了灯具库插件,国外有philips(dialux飞利浦灯具库),ge,osram,bega,erco等,国内厂家包括雷士(dialux雷士灯具库)、上海亚明(dialux亚明灯具库)、三雄极光、史福特等。并且可以根据产品系列、产品编号、安装方式、光源等不同类别对所需的灯具进行查找、添加和布置dialuxevo软件带有立方体、圆柱灯标准组件,以及家具、车辆等室内外场景元素,更能导入“.sat”格式的对象文件,方便设计者模拟更加逼真的现场环境。另外,dialuxevo软件还能提供强大的报表生成功能,所生成的报表以pdf或cad的文件形式保存计算结果。生成的报表内容包括设计方案封面,照明灯具表,灯具资料表,照明位置图,3d效果图,伪色表现图,各计算面的等照度图、点照度图、灰阶等照度图等几十项表单内容,用户可以根据自身需求自主选择生成适合工程项目的报表内容和格式。

3、实际案例

建模计算与实测结果对比分析以国内某核电厂bop中压配电室为研究对象,收集竣工图并现场勘察核实,获取中压配电室的空间尺寸、灯具选型布置、配电盘布置及室内装修的准确信息,并在dialuxevo中进行仿真建模。

此中压配电室空间尺寸为长24.0m,宽6.2m,层高4.2m,配电室内地面布置了整体尺寸为18.0x1.3x2.2m(宽×深高)深蓝色6.6kv中压配电盘,为全厂bop中压配电中心。灯具型号为飞利浦带反光罩双管支架荧光灯(tms011/236icgkh2xtld36w),两行9列共计18盏,安装高度为3.0m,如图1所示。

根据以上资料信息对此中压配电室进行dialuxevo建模,如图2所示。

根据标准和配电室功能需求,选择距地0.75m的水平面和中压配电盘的正立面、背立面,共计3个计算研究面进行计算和研究。通过软件计算,这3个计算研究面的平均照度计算结果见表1。

tes-136照度计、红外测距仪及三角架用于现场照度实测工作。在配电室0.75m工作面上,中压配电盘的盘前、盘后局部区域,设置3排27个照度测量点。在中压配电盘的正立面和背立面分别设置2排20个照度测量点,共计40个测量点。在晚间天黑后,进行实地照度测试,测试结果如图3~图5所示。

经过现场实测,这3个计算研究面的照度实测结果见表2。

对比表1和表2的结果,发现3个计算研究面平均照度的建模计算值和现场实测值差值比率分别为2.3%、3.2%和1.7%,说明实测和计算结果基本吻合。

为进一步对比模型计算和现场实测的结果,对现场选取测试的67个测试点,再在dialuxevo中按照坐标进行抽取计算,所得的点照度对比分析结果见表3。

从表3对比分析结果可知,3个研究面共计67个点中,偏差较大的c类点点数为6个,占比8.9%;符合标准的b类点点数为9个,占比13.4%;精确一致的a类点点数为52个,占比77.6%。符合标准的点数总占比高达91%,建模计算和现场测量的有效性得到了相互验证。

综合来看,利用dialuxevo进行照度计算,精确度高,照度分布趋势也很接近实际值。

4、优化设计方案

根据gb50034-2013<<建筑照明设计标准>;>;表5.1公共和工业建筑通房间或场所照明标准此中压配电室按照装置归类,照度水求为:0.75m工作面200lx、统一眩光值无照明均匀度要求0.60、显色指数要求为80,照明节能方面,其照明功率密度值(lpd)限值要求为:现行值和目标值分别是7.0w/m2和6.0w/m2。

上述中压配电室的照明平均照度接近4001x、均匀度为0.47,功率密度值为9.58w/m2,显色指数为85,其平均照度值接近标准要求值的2倍,照明均匀度均不符合要求,照明功率密度值高出规范标准要求的目标限值60%,节能效果较差,应该进行优化设计。

利用中压配电室dialuxevo仿真模型,布皆适合灯具进行计算。考虑到均匀度偏低和中压配电室中压盘盘前、盘后空间尺寸差别,拟在中压盘前区域横向方向增加排灯具。同时,为了降低功率密度值(lpd),使平均照度更适合标准要求,将原采用的双管支架荧光灯改为单管支架荧光灯。然后利用软件进行计算并校验各类照明指标,如某项照明指标不符合要求或不够满意,随即调整灯具数量和位置,再反复进行迭代计算和校验,直至得到满意的优化方案。此优化过程中,计算机软件的重复计算给设计带来了极大的便捷,可以让设计师对照明设计精益求精,追求卓越。如果仍采用以往传统的手动计算,这种优化工作所要求的重复性工作量将是巨大的。

优化后的设计方案具体为:采用灯具型号为飞利浦带反光罩单管支架荧光灯(tms011/136icgkh1xtld36w);配电盘前区域布置1行7列加1行6列交错布置,共计13盏:配电盘后区域布置1行9列一字布置,共计9盏;安装高度均为3.0m。

优化方案的灯具布置及等照度图见图6,中压配电室优化方案的光线追踪效果图见图7,中压配电窄照明优化方案的各类指标值见表4。

对照照明设计标准可以看出:通过dialuxevo软件进行的优化设汁方案,各项照明指标均满足标准要求,特别是节能指标非常优秀,在满足功能要求的前提下照明功率密度从9.58w/m2降至5.85w/m2。降低近39%,达到照明节能的日标值。如果手工进行各类灯具各种布置方案的迭代计算和指标对比,工作量、耗时、精准度、精细化、成果输出等方面,无法和dialuxevo软件比拟。

5、总结下dialuxevo

通过对已建成的中压配电室的照明设计进行dialuxevo软件建模还原,对得到的计算值进行现场验证,完全验证了dialuxevo软件的精确性。同时,通过对此照明设计的优化过程,更加体现了此软件的优势。所以,应用dialuxevo进行照明设计,可以使得照明设计更加精确、高效和节能,值得大家尝试。

生活的真谛在于创新,生活的理想在于远大,生活的艺术在于选择,生活的乐趣在于追求。人生路上没有永远的成功,只有永远的奋斗。 ——树上鸟教育电气设计

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