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大型公共建筑照明計算的誤區及其改進措施

隨著我國經濟的快速發展，全國各地不但蓋起了大片的住宅區，而且近年來

出現了大型的車庫，辦公，商業等公共建筑。這些建筑面積幾萬，幾十萬平方米

的公共建筑中，照明燈具及其相關的管線，配電設備的數量巨大，它們的照明設

計重要性也就突顯出來。照明設計的首要任務是照明計算，筆者根據觀察和社會

交流，發現有些照明設計師所作的大型公共建筑的照明計算有誤區，一直想為此

作一下探討和改進，以免造成設計上的，源頭上的損失。

2004 年12 月1 日，建設部施行了《建筑照明設計標準》，將照明設計的所

有要求集中到這一本規范中來，對于各類建筑的照度標準，照明功率密度值作了

具體規定，這方便了照明設計師的查閱。但是有些人作照明計算時，直接采用其

中的照明功率密度值乘以房間的面積，然后除以燈具的功率，就把房間的燈具數

量算出來了，非常簡單，認為自己找了簡便計算的方法，而且有著根據，這就錯

誤了。《建筑照明設計標準》中3.4.1 說道“本標準采用房間或場所一般照明的照

明功率密度(簡稱LPD)作為照明節能的評價指標”，它只是節能的評價指標，不

是照明計算的一種方法，因此成了照明計算的誤區。

另外，造成以上的誤區，是對于《建筑照明設計標準》中基本概念的錯誤理

解。其中3.4.2 說道“本標準規定了照明功率密度的現行值和目標值?，F行值從

本標準實施之日起執行，目標值執行日期由主管部門決定”?，F行值和目標值都

是照明節能用的控制指標，即最大值?，F行值是現在不能超過的最大值，標準實

施之日起執行；目標值也是最大值，只是施行的時間還沒有公布。比如一般商業

營業廳，現行值是12 瓦每平方米，即現在的一般商業營業廳照明功率密度最大

值為12 瓦每平方米，目標值是10 瓦每平方米，即將來某一天主管部門會公布，

一般商業營業廳照明功率密度最大值為10 瓦每平方米。而不能理解為設計值應

該在10~12 瓦每平方米之間，而事實上有些人就是這樣作的?！督ㄖ彰髟O計標

準》并沒有規定照明功率密度的最小值和最優值，這些要通過合理的計算，才能

夠得到。不同的建筑，最小值和最優值各不相同，所有的規范和設計手冊，都沒

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有給出他們的具體數據。

中國電力出版社出版的《照明設計手冊》（第二版）中，并沒有與照明功率

密度值相關的照明計算方法。照明計算主要為照度計算，書中提供了七種照度計

算方法：（1）點光源的點照度計算；（2）線光源的點照度計算；（3）面光源的點

照度計算；（4）平均照度的計算；（5）單位容量計算；（6）平均球面照度與平均

柱面照度的計算；（7）投光燈照度的計算。前三種方法是針對某一點，算它的照

度，對于建筑工程設計而言，沒有實際意義，不采用。第六，第七種計算方法是

針對特殊場所，特殊燈具的照度計算，在建筑設計中，一般情況下，沒有必要。

第四種方法是平均照度的計算，通常應用利用系數法，適用于燈具均勻布置，墻

和天棚反射系數較高，空間沒有大型設備的室內一般照明，也適用于燈具均勻布

置的室外照明，這種計算方法比較準確，用于建筑設計中的施工圖設計。第五種

計算方法是單位容量法，在方案設計或者初步設計階段，需要估算照明用電量，

采用這種方法，在允許計算誤差下，達到簡化照明計算程序的目的。單位容量法

是以達到設計照度時1 平方米需要安裝的電功率或者光通量來表示，是平均照度

計算方法的簡化。不同的房間形狀，燈具，光源，單位容量都不相同，其中沒有

出現照明功率密度值這樣的統一值。

現在將大型公共建筑和小型的公共建筑的照明計算，從物理原理上作一下對

比。小型的公共建筑內部房間一般是十幾，幾十個平方米，光的利用系數比較低，

一般是0.4~0.6，采用平均照度法計算出的燈具數量，和用照明功率密度值計算

出的燈具數量差不多。這也是《建筑照明設計標準》的精妙之處，它考慮到了各

種情況和不利因數。大型的公共建筑的內部，比如車庫，商場，不再是小房間，

而是幾百，幾千平方米的大空間，光線沒有中間隔墻的阻擋和吸收，得到充分的

利用，這時候光的利用系數大概是0.6~1.0，采用平均照度法得出的燈具數量比

用照明功率密度算出的燈具數量小很多，根據筆者的經驗，估計要小25%的燈具

及其相關的管線，配電設備，這是個很大，很驚人的數據！所以大型的公共建筑

的照明計算，采用照明功率密度值即沒有依據，也不合理。

下面舉出倆個例子，采用不同的計算方法，看倆個不同大小的空間，計算結

果會有什么不同：

1. 一個小商鋪，長L=7.3m,寬W=3.4m,高H=3.6m,有效頂棚反射比為0.7，

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墻面反射比為0.5，地面反射比為0.3，采用T8 雙管熒光燈，電子鎮流器，

2*36W,220V, Φ=6000lm,燈具的維護系數K=0.8，計算燈具數量及相關參數。

(1) 根據功率密度值計算：N=A*LPD/P0=7.3*3.4*11/80=3.4，取整為4 只

N 為燈具數量

A 為房間面積

LPD 為照明功率密度

P0 為燈具的功率(光源，鎮流器等功率總和)

(2) 根據平均照度計算：RI=L*W/hr*(L+W)=7.3*3.4/(3.6-0.8)*8(7.3+3.4)=0.85

查表得U=0.49，

RI 為室形指數

hr 為室空間高

U 為利用系數

N=Eav*A/(Φ*U*K)=300*7.3*3.4/(6000*0.49*0.8)=3.2,取整為4 只

Eav 為平均照度

Φ為光通量

倆種計算的結果相近，取整后都是4 只雙管熒光燈，功率密度自然也相同。

2. 一個較大的商業空間，長L=20m,寬W=16m,高H=4.4m,有效頂棚反射比為0.7，

墻面反射比為0.5，地面反射比為0.3，采用T8 雙管熒光燈，電子鎮流器，

2*36W,220V, Φ=6000lm,燈具的維護系數K=0.8，計算燈具數量及相關參數。

(1)根據功率密度值計算：N=A*LPD/P0=20*16*11/80=44（只），取6*7=42

只，均勻布置，最終功率密度LPD1=42*80/20*16=10.5 瓦每平方米

(2)根據平均照度計算：RI=L*W/hr*(L+W)=20*16/(4.4-0.8)*20*(20+16)=2.5

查表得U=0.74，

N=Eav*A/(Φ*U*K)=300*20*16/(6000*0.74*0.8)=27,取5*6=30 只，均勻

布置，最終功率密度LPD2=30*80/20*16=7.5 瓦每平方米

倆種計算的結果相差很大，用功率密度值時多用燈具12 只，最終功率密度

值多出3 瓦每平方米，百分率為： (LPD1-LPD2)/LPD1=(10.5-7.5)/10.5=28.5%

倆個例子的對比可以看出，大型公共建筑的照明計算要走出誤區，也就是不

使用功率密度值進行照度計算，改進措施是使用平均照度法進行照度計算。

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嵌入式T8-2X36W 雙管熒光燈利用系數表：