安科瑞基于DIALux evo軟件仿真的疏散照明設(shè)計

摘要：應(yīng)用燈具壁裝或吸頂安裝等方式實際能否達(dá)到《應(yīng)急照明設(shè)計與安裝》（19D702-7）圖集中要求的照度水平無法直觀驗證。對此，文章通過DIALux evo軟件仿真分析，對疏散照明設(shè)計進行仿真驗證。經(jīng)案例驗證，DIALux evo軟件的疏散照明仿真設(shè)計結(jié)果真實。

關(guān)鍵詞：疏散照明；點照度計算法；DIALux evo軟件

   應(yīng)急照明是因正常照明電源失效而啟用的照明，規(guī)范和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)急照明設(shè)計有明確要求。應(yīng)急照明燈具的照度是一項重要的燈具評判指標(biāo)。在日常中，常使用公式計算法和應(yīng)急照明燈具廠家的照度測試表、天正電氣自帶小程序等計算應(yīng)急照明燈具的照度。公式計算法中利用系數(shù)非一一對應(yīng)時，插值計算煩瑣；廠家的照度測試表中的安裝高度、方式有限；天正電氣自帶小程序的利用系數(shù)和光源參數(shù)無法對應(yīng)。此外，上述方法的計算結(jié)果均無法以等照度圖的形式直觀展現(xiàn)。

   文章利用在照明設(shè)計領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的DIALux evo軟件，對應(yīng)急照明中的疏散照明進行仿真設(shè)計，將設(shè)計結(jié)果以等照度圖的形式直觀展現(xiàn)，以驗證公式計算的結(jié)果。本研究對豐富應(yīng)急照明設(shè)計的方法具有好的意義。

1 應(yīng)急照明概述

   應(yīng)急照明包括疏散照明、照明、備用照明。

   疏散照明用于確保疏散通道被辨認(rèn)和使用；照明和備用照明用于確保處于潛在危險中的人員。疏散照明照度指地面水平低照度，宜采用點照度法計算；照明和備用照明的照度均是指工作面上平均水平照度值，宜采用平均照度法計算。

2 疏散照明設(shè)計要求

   疏散照明地面低水平照度根據(jù)場所不同而不同，可為 1lx、3lx、5lx、10lx。文章以非人員密集場所疏散通道的疏散照明設(shè)計為例，進行設(shè)計與驗證。

   首先，選擇應(yīng)急照明光源時，應(yīng)滿足顯色性、啟動時間等要求，并應(yīng)根據(jù)光源、燈具及鎮(zhèn)流器等的效率或效能、壽命等進行綜合技術(shù)經(jīng)濟分析，然后確定照明方案。設(shè)計疏散照明時，除滿足特殊場所的照度要求外，宜采用LED光源燈具，以達(dá)到經(jīng)濟節(jié)能效果；宜選用高色溫的燈具，可增加人員對周圍事件的反應(yīng)的速度，提高應(yīng)急疏散的效率。照明光源設(shè)置在距地8m及以下時，基于電擊防護的考慮，應(yīng)選擇A型應(yīng)急照明燈具，其工作電壓不大于DC36V。吸頂安裝的燈具材質(zhì)不應(yīng)采用玻璃，宜選用節(jié)能環(huán)保型材料，可降低燈具損壞對人員的人身威脅。在隧道、潮濕場所，燈具的防護等級不應(yīng)低于IP65。

3 照度計算方法

   應(yīng)急照明的照度計算方法有平均照度計算法和點照度計算法。按國標(biāo)圖集《應(yīng)急照明設(shè)計與安裝》，疏散照明在走道的檢測范圍為走道的中間線兩側(cè)，寬度為走道寬度的一半（見圖1）。

圖1 走道應(yīng)急照明布燈和照度檢測范圍示意圖

3.1平均照度計算法

  平均照度法可計算光源直射光通量和房間各表面反射光通量。通過工作面的平均照度和燈具利用系數(shù)等參數(shù)，可求得需要區(qū)域內(nèi)所需的光源數(shù)量，即滿足照度要求的燈具數(shù)量。具體計算方法如下。

3.2點照度計算法

θ 為地面通過光源的法線與入射光線的夾角（見圖 2）

圖2 點光源的照射關(guān)系圖

   點照度計算方法可以計算疏散照明區(qū)域內(nèi)的點照度值，點照度僅基于來自燈具的直射光，不考慮房間表面相互反射的影響。該方法為圖集19D702-7推薦的疏散照明照度計算方法，具體如下。

4 案例分享

   選取空間大小為 30m×5m×3m（長×寬×高）的非人員密集型場所疏散走道作為布置區(qū)域，此區(qū)域的地面水平低照度要求為1 lx。通過兩種照度計算法分別計算所需應(yīng)急照明燈具數(shù)量。

（1）平均照度計算法：選取3W的應(yīng)急照明燈具，光通量為360 lm，維護系數(shù)通過查表選取K=0.7；按式（1）計算得N=3盞。

（2）點照度計算法：r=5m時，按式（4）計算得=1 lx；根據(jù)燈具間距布置圖（見圖3），燈具按照間距D=10.5m布置，可使陰影區(qū)域的照度值為1 lx。通過CAD進行燈具排布可得，疏散走道內(nèi)應(yīng)布置3盞3W的應(yīng)急照明燈。

圖3 燈具間距布置圖

   利用 DIALux evo 仿真軟件對上述案例進行仿真實驗，根據(jù)區(qū)域內(nèi)應(yīng)急照明燈具的照度分布情況，直接判斷選定區(qū)域是否滿足要求的地面低水平照度，對兩種照度計算法的計算結(jié)果進行驗證。

4.1軟件特性

   DIALux evo強化了建模和渲染功能，建模更方便、渲染效果更真實、計算更準(zhǔn)確、仿真的真實性、計算的真實值。

4.2仿真驗證

   選取我司3W的LED應(yīng)急照明燈具，其光通量為360 lm，滿足前述燈具的選型要求。在DIALux evo 軟件中設(shè)置一個30m×5m×3m的走道空間，空間內(nèi)天花板、墻壁、地板的反射比均設(shè)置為 0。在軟件中導(dǎo)入相應(yīng)的燈具，燈具采用吸頂安裝方式，安裝高度距地3m。調(diào)整燈具相關(guān)參數(shù)，按照不同計算方法布置燈具，并對空間進行照度分析。

根據(jù)仿真實驗結(jié)果可知，燈具在通道中間線兩側(cè)各1.25m 范圍內(nèi)的照度值大于1 lx，滿足規(guī)范要求（見圖 4）。

圖4 照度分布圖（照度單位：lx；長度單位：mm）

5 安科瑞照度計算表與燈具選型

   我司所有應(yīng)急燈具產(chǎn)品的配光曲線均完善，能使用DIALux evo快速模擬現(xiàn)場照度，選擇適合的燈具滿足要求。

  除此以外，我司制作燈具照度計算表（如圖5），直接按安裝方式、燈具功率、安裝稿度進行選擇，自動計算等照度半徑值，同時選擇兩燈中間照度值可直接計算安裝間距，便于客戶更快速、直觀的進行燈具選型。

圖5 安科瑞應(yīng)急照明燈照度計算表

  結(jié)合以上照度計算結(jié)果已經(jīng)上述燈具照度計算表，我司對應(yīng)燈具選型如下：

6 結(jié)束語

   文章分析了應(yīng)急照明的要求、燈具選型和計算方法，并以疏散走道應(yīng)急照明設(shè)計為例，通過 DIALux evo建模驗證照度計算的結(jié)果。仿真結(jié)果表明，通過照度計算設(shè)計的應(yīng)急照明布置滿足規(guī)范要求，照度結(jié)果表達(dá)直觀，實際應(yīng)用中亦可使用 DIALux evo 軟件對應(yīng)急照明燈具選型和布置進行設(shè)計。

參考文獻

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