对教室照明规划中常常运用的带罩支架灯和格栅的教室护眼灯进行照度、功率密度的理论核算,并经过DIALux软件仿真剖析了带罩支架灯和格栅的教室护眼灯应用在教室中的照度、功率密度和一致眩光值,成果验证了格栅的教室护眼灯具比普通带罩支架灯在满意规范要求的一起,能更有用地削减炫光的影响。
关键词：教室照明; 带罩支架灯; 格栅的教室护眼灯; 眩光; 照度

教室照明质量对青少年的视力具有显著的影响,因此营造杰出的教室照明光环境在照明工程规划中至关重要。现在,我国教室照明工程一般选用T5三基色荧光灯管作为照明光源,显色指数能到达80以上,实践照度、均匀度和功率密度的要求容易满意规范要求,可是规划中往往忽视了规范对眩光值的要求。
本文剖析了工程规划中广泛运用的带罩支架灯和格栅的教室护眼灯的照度、功率密度和一致眩光值,以选择适宜的照明灯具。
国内教室照明规范
GB 50034—2013《修建照明规划规范》[1]、JGJ 310—2013《教育修建电气规划规范》[2]对教育修建电气照明目标作了相关规定。GB 7793—2010《中小学校教室采光和照明卫生规范》[3]对教育修建电气照明设备及教室相关参数作了相关规定。现在,照明规划中一般以上述规范作为规划根据[1-3],在教室、阅览室,以课桌面为参阅平面,照度规范值为300 lx,一致眩光值为19,照度均匀度为0.60,一般显色性为80,照明功率密度限值≤8.0 W/m2。
对教育修建中不同房间或场所的参阅平面进行界说,并对照明质量和室内反射面反射比作出定量规定。教育修建室内反射比如表1所示。在教育修建中房间或场所的照明质量一般从照度、一致眩光值、照度均匀度、一般显色性和功率密度方面几个方面衡量。
表2 教育修建室内反射比

房间外表称号反射比房间外表称号反射比顶棚0.70～0.80前墙0.50～0.60侧墙、后墙0.70～0.80地上0.20～0.40
照明光环境核算
以教室照明的实践工程为研究对象,别离核算运用带罩支架灯和格栅的教室护眼灯的照度、功率密度和一致眩光值。
2.1 灯具选择
选择教室照明规划中广泛运用的带罩支架灯和格栅的教室护眼灯,黑板部分照明选用专用非对称配光教室黑板灯。灯具的相关参数如表2所示。
表2 灯具的相关参数

项目带罩支架灯格栅的教室护眼灯教室、黑板灯光源YZ/HE28YZ/HE28灯T5光通量/lm247024703050功率/W30.730.036.0修正系数111数量12123
灯具什物如图1所示。

图1 灯具什物
配光特性曲线如图2所示。
带罩支架灯的配光特性与余弦配光相似,最大光强根本在灯下,光源辐射出的光通量根本集中在灯下部分,照明器外侧随着垂直角的增大而光强逐渐减小,但在高垂直角范围内仍有较强的光强,可能产生眩光。
格栅的教室护眼灯具有蝙蝠翼式配光特性,一般有较大的遮光角,相比带罩支架灯,最大光强不在灯下,光源辐射出的光通量较均匀地散布在垂直角0°～30°的范围内,在高垂直角范围内光强受到明显的按捺[4]。

图2 配光曲线
2.2 教室空间参数
以实践工程的教室空间作为参阅[5],教室空间的相关参数如表3所示。
表3 教室空间的相关参数

空间尺度(长×宽×高)/m灯具装置高度/m反射比(外表资料)顶棚前墙侧墙、后墙地板8.84×6.84×3.002.720.78(石膏、水泥)0.60(石膏、水泥)0.78(石膏、水泥)0.40(大理石)
带罩支架灯、格栅的教室护眼灯电气照明安置平面如图3所示。
2.3 教室照明光环境核算
教室照明的照度是表征教室照明光环境的根本参数[6],作业平面上的均匀照度为

(1)
式中: φ——光源光通量,lm;

图3 带罩支架灯、格栅的教室护眼灯电气照明安置平面
N——光源数量;
U——利用系数;
A——作业面面积,m2;
K——灯具维护系数。
功率密度是表征修建节能的重要参数。教室照明功率密度为

(2)
式中: P——房间内装设光源(含镇流器)的总功率,W;
S——房间面积,m2。
当灯具发光面积为0.005～1.500 m2时[1] ,一致眩光值为

(3)
式中: Lb——布景亮度,cd/m2;
ω——每个灯具发光部分对观察者眼睛所构成的立体角,sr;
Lα——灯具在观察者眼睛方向的亮度,cd/m2;
p——每个灯具的位置指数。
教室照明光环境核算成果如表4所示。
表4 教室照明光环境核算成果

参数带罩支架灯格栅的教室护眼灯规范值照度/lx317322300功率密度/(W/m2)7.347.20≤8
由表4可知,带罩支架灯或格栅的教室护眼灯的照度和功率密度值都能满意规范的要求。
3 仿真剖析
运用DIALux软件进行房间建模、灯具安置和仿真比较。带罩支架灯、格栅的教室护眼灯配光曲线模型如图4、图5所示。

图4 带罩支架灯配光曲线模型

图5 格栅的教室护眼灯配光曲线模型
仿真成果如表5所示。一致眩光值测量成果中,纵向指观测人员站在A点视线与灯轴方向平行;横向指观测人员站在B点视线与灯轴方向垂直。
表5 仿真成果

参数带罩支架灯格栅的教室护眼灯照度/lx309316功率密度/(W/m2)7.347.20照度均匀度0.6010.648一致眩光值21(纵向)17(横向)<>
照度散布如图6所示。

图6 照度散布
照度值与理论核算成果根本相符,运用不同灯具,教室照明照度和功率密度值根本没有区别。只要合理安排灯具,相对位置照度均匀度的影响也不大,首要区别在于一致眩光值的巨细。在照度、功率密度及照度均匀度均契合国家规范的前提下,选用格栅的教室护眼灯照明能有用削减炫光的影响。
4 结 语
本文经过理论核算和软件仿真,比较了典型教室空间的照明相关数据,得到以下定论:
(1) 恰当调整灯具遮光角,能够有用削减眩光。
(2) 工程规划中运用带格栅片的荧光灯或更加密集的格栅片灯具,能有用地削减眩光。
另外,本文选用的方法能够用来剖析LED光源应用在教室中时的照度、功率密度值及眩光值