電氣照明技術(shù)丨dialuxevo高效精細(xì)化照明設(shè)計(jì)案例

隨著生活水平的提高，人們對(duì)場(chǎng)所和空間照明的要求已經(jīng)從以前的“看得見”，提高到需要“看得清、感覺舒適”的階段，提供高質(zhì)量的照明設(shè)計(jì)迫在眉睫。所以，能夠準(zhǔn)確、規(guī)范、科學(xué)地進(jìn)行照明設(shè)計(jì)顯得尤為重要。

一、照明設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

當(dāng)前，國內(nèi)各工業(yè)、電力及民用設(shè)計(jì)院進(jìn)行照明設(shè)計(jì)時(shí)，常采用的照度設(shè)計(jì)計(jì)算方法是單位容量法和利用系數(shù)法：

（1）單位容量法是以達(dá)到設(shè)計(jì)照度時(shí)1m2需要安裝的電功率（w/m2）或光通量（lm/m2）來表示。

此方法簡(jiǎn)化了照明計(jì)算，簡(jiǎn)便易掌握，但計(jì)算較粗獷，計(jì)算準(zhǔn)確度較差。

（2）利用系數(shù)法是根據(jù)該空間場(chǎng)所的反射參數(shù)和空間比，查閱計(jì)算相應(yīng)燈具的利用系數(shù)后進(jìn)行照度計(jì)算的設(shè)計(jì)方法。此方法計(jì)算比較準(zhǔn)確，計(jì)算過程比較復(fù)雜，主要適用于大空間較重要或特殊的場(chǎng)所。由于計(jì)算繁瑣加之燈具的利用系數(shù)表資料獲取較難，在常規(guī)設(shè)計(jì)院照明設(shè)計(jì)中較少使用。

同時(shí)，以上照明設(shè)計(jì)方法僅局限于工作面的照度計(jì)算，對(duì)于空間特定點(diǎn)的照度、統(tǒng)一眩光值及照明均勻度等其他照明指標(biāo)難以獲取。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，各類照明設(shè)計(jì)軟，件的出現(xiàn)為高質(zhì)量精細(xì)化的照明設(shè)計(jì)提供了有效的工具。本文結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)例，運(yùn)用dialuxevo照明設(shè)計(jì)軟件對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)況進(jìn)行三維仿真模型的還原，并應(yīng)用高，性能照度儀進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)照度實(shí)測(cè)，通過實(shí)測(cè)值和仿真計(jì)，算值的比較分析，驗(yàn)證軟件的精確度。

二、dialuxevo簡(jiǎn)介

dialuxevo是由德國dialgmbh公司開發(fā)的一款應(yīng)對(duì)模擬計(jì)算室內(nèi)外照明需求，為實(shí)際配置燈具提供比較準(zhǔn)確參考信息的仿真軟件，已在全球范圍內(nèi)獲得了廣泛的認(rèn)可與應(yīng)用。該軟件功能強(qiáng)大，可以進(jìn)行室內(nèi)、室外和道路照明等各種場(chǎng)合的照明設(shè)計(jì)。

dialuxevo軟件操作界面簡(jiǎn)單便捷，易懂易學(xué)，可以快速應(yīng)用于設(shè)計(jì)實(shí)踐。軟件支持與autocad、mirostation的交互，可通過載入dwg或dxf文件導(dǎo)入房間尺寸信息，避免了手工輸入的繁瑣和誤差。

目前國內(nèi)外主流燈具廠家基本都與dialux合作發(fā)布了燈具庫插件，國外有philips（dialux飛利浦燈具庫），ge，osram，bega，erco等，國內(nèi)廠家包括雷士（dialux雷士燈具庫）、上海亞明(dialux亞明燈具庫)、三雄極光、史福特等。并且可以根據(jù)產(chǎn)品系列、產(chǎn)品編號(hào)、安裝方式、光源等不同類別對(duì)所需的燈具進(jìn)行查找、添加和布置dialuxevo軟件帶有立方體、圓柱燈標(biāo)準(zhǔn)組件，以及家具、車輛等室內(nèi)外場(chǎng)景元素，更能導(dǎo)入“.sat”格式的對(duì)象文件，方便設(shè)計(jì)者模擬更加逼真的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。

另外，dialuxevo軟件還能提供強(qiáng)大的報(bào)表生成功能，所生成的報(bào)表以pdf或cad的文件形式保存計(jì)算結(jié)果。生成的報(bào)表內(nèi)容包括設(shè)計(jì)方案封面，照明燈具表，燈具資料表，照明位置圖，3d效果圖，偽色表現(xiàn)圖，各計(jì)算面的等照度圖、點(diǎn)照度圖、灰階等照度圖等幾十項(xiàng)表單內(nèi)容，用戶可以根據(jù)自身需求自主選擇生成適合工程項(xiàng)目的報(bào)表內(nèi)容和格式。

三、實(shí)際案例

建模計(jì)算與實(shí)測(cè)結(jié)果對(duì)比分析以國內(nèi)某核電廠bop中壓配電室為研究對(duì)象，收集竣工圖并現(xiàn)場(chǎng)勘察核實(shí)，獲取中壓配電室的空間尺寸、燈具選型布置、配電盤布置及室內(nèi)裝修的準(zhǔn)確信息，并在dialuxevo中進(jìn)行仿真建模。

此中壓配電室空間尺寸為長24.0m，寬6.2m，層高4.2m，配電室內(nèi)地面布置了整體尺寸為18.0x1.3x2.2m（寬×深高）深藍(lán)色6.6kv中壓配電盤，為全廠bop中壓配電中心。燈具型號(hào)為飛利浦帶反光罩雙管支架熒光燈（tms011/236icgkh2xtld36w），兩行9列共計(jì)18盞，安裝高度為3.0m，如圖1所示。

根據(jù)以上資料信息對(duì)此中壓配電室進(jìn)行dialuxevo建模，如圖2所示。

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和配電室功能需求，選擇距地0.75m的水平面和中壓配電盤的正立面、背立面，共計(jì)3個(gè)計(jì)算研究面進(jìn)行計(jì)算和研究。

通過軟件計(jì)算，這3個(gè)計(jì)算研究面的平均照度計(jì)算結(jié)果見表1。

tes-136照度計(jì)、紅外測(cè)距儀及三角架用于現(xiàn)場(chǎng)照度實(shí)測(cè)工作。在配電室0.75m工作面上，中壓配電盤的盤前、盤后局部區(qū)域，設(shè)置3排27個(gè)照度測(cè)量點(diǎn)。

在中壓配電盤的正立面和背立面分別設(shè)置2排20個(gè)照度測(cè)量點(diǎn)，共計(jì)40個(gè)測(cè)量點(diǎn)。在晚間天黑后，進(jìn)行實(shí)地照度測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如圖3~圖5所示。

經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，這3個(gè)計(jì)算研究面的照度實(shí)測(cè)結(jié)果見表2。

對(duì)比表1和表2的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)3個(gè)計(jì)算研究面平均照度的建模計(jì)算值和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)值差值比率分別為2.3%、3.2%和1.7%，說明實(shí)測(cè)和計(jì)算結(jié)果基本吻合。

為進(jìn)一步對(duì)比模型計(jì)算和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的結(jié)果，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)選取測(cè)試的67個(gè)測(cè)試點(diǎn)，再在dialuxevo中按照坐標(biāo)進(jìn)行抽取計(jì)算，所得的點(diǎn)照度對(duì)比分析結(jié)果見表3。

從表3對(duì)比分析結(jié)果可知，3個(gè)研究面共計(jì)67個(gè)點(diǎn)中，偏差較大的c類點(diǎn)點(diǎn)數(shù)為6個(gè)，占比8.9%；符合標(biāo)準(zhǔn)的b類點(diǎn)點(diǎn)數(shù)為9個(gè)，占比13.4%；精確一致的a類點(diǎn)點(diǎn)數(shù)為52個(gè)，占比77.6%。符合標(biāo)準(zhǔn)的點(diǎn)數(shù)總占比高達(dá)91%，建模計(jì)算和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的有效性得到了相互驗(yàn)證。

綜合來看，利用dialuxevo進(jìn)行照度計(jì)算，精確度高，照度分布趨勢(shì)也很接近實(shí)際值。

四、優(yōu)化設(shè)計(jì)方案

根據(jù)gb50034-2013<<建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)>>表5.1公共和工業(yè)建筑通房間或場(chǎng)所照明標(biāo)準(zhǔn)此中壓配電室按照裝置歸類，照度水求為：0.75m工作面200lx、統(tǒng)一眩光值無照明均勻度要求0.60、顯色指數(shù)要求為80，照明節(jié)能方面，其照明功率密度值（lpd）限值要求為：現(xiàn)行值和目標(biāo)值分別是7.0w/m2和6.0w/m2。

上述中壓配電室的照明平均照度接近4001x、均勻度為0.47，功率密度值為9.58w/m2，顯色指數(shù)為85，其平均照度值接近標(biāo)準(zhǔn)要求值的2倍，照明均勻度均不符合要求，照明功率密度值高出規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求的目標(biāo)限值60%，節(jié)能效果較差，應(yīng)該進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

利用中壓配電室dialuxevo仿真模型，布皆適合燈具進(jìn)行計(jì)算?？紤]到均勻度偏低和中壓配電室中壓盤盤前、盤后空間尺寸差別，擬在中壓盤前區(qū)域橫向方向增加排燈具。

同時(shí)，為了降低功率密度值（lpd），使平均照度更適合標(biāo)準(zhǔn)要求，將原采用的雙管支架熒光燈改為單管支架熒光燈。然后利用軟件進(jìn)行計(jì)算并校驗(yàn)各類照明指標(biāo)，如某項(xiàng)照明指標(biāo)不符合要求或不夠滿意，隨即調(diào)整燈具數(shù)量和位置，再反復(fù)進(jìn)行迭代計(jì)算和校驗(yàn)，直至得到滿意的優(yōu)化方案。此優(yōu)化過程中，計(jì)算機(jī)軟件的重復(fù)計(jì)算給設(shè)計(jì)帶來了極大的便捷，可以讓設(shè)計(jì)師對(duì)照明設(shè)計(jì)精益求精，追求卓越。

如果仍采用以往傳統(tǒng)的手動(dòng)計(jì)算，這種優(yōu)化工作所要求的重復(fù)性工作量將是巨大的。

優(yōu)化后的設(shè)計(jì)方案具體為：采用燈具型號(hào)為飛利浦帶反光罩單管支架熒光燈（tms011/136icgkh1xtld36w）；配電盤前區(qū)域布置1行7列加1行6列交錯(cuò)布置，共計(jì)13盞：配電盤后區(qū)域布置1行9列一字布置，共計(jì)9盞；安裝高度均為3.0m。

優(yōu)化方案的燈具布置及等照度圖見圖6，中壓配電室優(yōu)化方案的光線追蹤效果圖見圖7，中壓配電窄照明優(yōu)化方案的各類指標(biāo)值見表4。

對(duì)照照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)可以看出：通過dialuxevo軟件進(jìn)行的優(yōu)化設(shè)汁方案，各項(xiàng)照明指標(biāo)均滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，特別是節(jié)能指標(biāo)非常優(yōu)秀，在滿足功能要求的前提下照明功率密度從9.58w/m2降至5.85w/m2。

降低近39%，達(dá)到照明節(jié)能的日標(biāo)值。如果手工進(jìn)行各類燈具各種布置方案的迭代計(jì)算和指標(biāo)對(duì)比，工作量、耗時(shí)、精準(zhǔn)度、精細(xì)化、成果輸出等方面，無法和dialuxevo軟件比擬。

五、總結(jié)下dialuxevo

通過對(duì)已建成的中壓配電室的照明設(shè)計(jì)進(jìn)行dialuxevo軟件建模還原，對(duì)得到的計(jì)算值進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證，完全驗(yàn)證了dialuxevo軟件的精確性。

同時(shí)，通過對(duì)此照明設(shè)計(jì)的優(yōu)化過程，更加體現(xiàn)了此軟件的優(yōu)勢(shì)。所以，應(yīng)用dialuxevo進(jìn)行照明設(shè)計(jì)，可以使得照明設(shè)計(jì)更加精確、高效和節(jié)能，值得大家嘗試。