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安科瑞基于DIALux evo软件仿真的疏散照明设计

浏览次数:639更新时间:2023-06-07

摘要:应用灯具壁装或吸顶安装等方式实际能否达到《应急照明设计与安装》(19D702-7)图集中要求的照度水平无法直观验证。对此,文章通过DIALux evo软件仿真分析,对疏散照明设计进行仿真验证。经案例验证,DIALux evo软件的疏散照明仿真设计结果真实。

关键词:疏散照明;点照度计算法;DIALux evo软件


   应急照明是因正常照明电源失效而启用的照明,规范和行业标准对应急照明设计有明确要求。应急照明灯具的照度是一项重要的灯具评判指标。在日常中,常使用公式计算法和应急照明灯具厂家的照度测试表、天正电气自带小程序等计算应急照明灯具的照度。公式计算法中利用系数非一一对应时,插值计算烦琐;厂家的照度测试表中的安装高度、方式有限;天正电气自带小程序的利用系数和光源参数无法对应。此外,上述方法的计算结果均无法以等照度图的形式直观展现。

   文章利用在照明设计领域广泛应用的DIALux evo软件,对应急照明中的疏散照明进行仿真设计,将设计结果以等照度图的形式直观展现,以验证公式计算的结果。本研究对丰富应急照明设计的方法具有好的意义。

 

1 应急照明概述

   应急照明包括疏散照明、照明、备用照明。

   疏散照明用于确保疏散通道被辨认和使用;照明和备用照明用于确保处于潜在危险中的人员。疏散照明照度指地面水平低照度,宜采用点照度法计算;照明和备用照明的照度均是指工作面上平均水平照度值,宜采用平均照度法计算。

2 疏散照明设计要求

   疏散照明地面低水平照度根据场所不同而不同,可为 1lx、3lx、5lx、10lx。文章以非人员密集场所疏散通道的疏散照明设计为例,进行设计与验证。

   首先,选择应急照明光源时,应满足显色性、启动时间等要求,并应根据光源、灯具及镇流器等的效率或效能、寿命等进行综合技术经济分析,然后确定照明方案。设计疏散照明时,除满足特殊场所的照度要求外,宜采用LED光源灯具,以达到经济节能效果;宜选用高色温的灯具,可增加人员对周围事件的反应的速度,提高应急疏散的效率。照明光源设置在距地8m及以下时,基于电击防护的考虑,应选择A型应急照明灯具,其工作电压不大于DC36V。吸顶安装的灯具材质不应采用玻璃,宜选用节能环保型材料,可降低灯具损坏对人员的人身威胁。在隧道、潮湿场所,灯具的防护等级不应低于IP65。

照度计算方法

   应急照明的照度计算方法有平均照度计算法和点照度计算法。按国标图集《应急照明设计与安装》,疏散照明在走道的检测范围为走道的中间线两侧,宽度为走道宽度的一半(见图1)。

图1 走道应急照明布灯和照度检测范围示意图

3.1平均照度计算法

  平均照度法可计算光源直射光通量和房间各表面反射光通量。通过工作面的平均照度和灯具利用系数等参数,可求得需要区域内所需的光源数量,即满足照度要求的灯具数量。具体计算方法如下。

3.2点照度计算法

θ 为地面通过光源的法线与入射光线的夹角(见图 2)

图2 点光源的照射关系图

   点照度计算方法可以计算疏散照明区域内的点照度值,点照度仅基于来自灯具的直射光,不考虑房间表面相互反射的影响。该方法为图集19D702-7推荐的疏散照明照度计算方法,具体如下。

4 案例分享

   选取空间大小为 30m×5m×3m(长×宽×高)的非人员密集型场所疏散走道作为布置区域,此区域的地面水平低照度要求为1 lx。通过两种照度计算法分别计算所需应急照明灯具数量。

(1)平均照度计算法:选取3W的应急照明灯具,光通量为360 lm,维护系数通过查表选取K=0.7;按式(1)计算得N=3盏。

(2)点照度计算法:r=5m时,按式(4)计算得=1 lx;根据灯具间距布置图(见图3),灯具按照间距D=10.5m布置,可使阴影区域的照度值为1 lx。通过CAD进行灯具排布可得,疏散走道内应布置3盏3W的应急照明灯。

图3 灯具间距布置图

   利用 DIALux evo 仿真软件对上述案例进行仿真实验,根据区域内应急照明灯具的照度分布情况,直接判断选定区域是否满足要求的地面低水平照度,对两种照度计算法的计算结果进行验证。

4.1软件特性

   DIALux evo强化了建模和渲染功能,建模更方便、渲染效果更真实、计算更准确、仿真的真实性计算的真实值

4.2仿真验证

   选取我司3W的LED应急照明灯具,其光通量为360 lm,满足前述灯具的选型要求。在DIALux evo 软件中设置一个30m×5m×3m的走道空间,空间内天花板、墙壁、地板的反射比均设置为 0。在软件中导入相应的灯具,灯具采用吸顶安装方式,安装高度距地3m。调整灯具相关参数,按照不同计算方法布置灯具,并对空间进行照度分析。

根据仿真实验结果可知,灯具在通道中间线两侧各1.25m 范围内的照度值大于1 lx,满足规范要求(见图 4)。

图4 照度分布图(照度单位:lx;长度单位:mm)

5 安科瑞照度计算表与灯具选型

   我司所有应急灯具产品的配光曲线均完善,能使用DIALux evo快速模拟现场照度,选择适合的灯具满足要求。

  除此以外,我司制作灯具照度计算表(如图5),直接按安装方式、灯具功率、安装稿度进行选择,自动计算等照度半径值,同时选择两灯中间照度值可直接计算安装间距,便于客户更快速、直观的进行灯具选型。

图5 安科瑞应急照明灯照度计算表

  结合以上照度计算结果已经上述灯具照度计算表,我司对应灯具选型如下:

image.png

6 结束语

   文章分析了应急照明的要求、灯具选型和计算方法,并以疏散走道应急照明设计为例,通过 DIALux evo建模验证照度计算的结果。仿真结果表明,通过照度计算设计的应急照明布置满足规范要求,照度结果表达直观,实际应用中亦可使用 DIALux evo 软件对应急照明灯具选型和布置进行设计。

参考文献

[1] GB50116-2014 《建筑设计防火规范》[S].

[2] GB50034-2013《建筑照明设计标准》[S].

[3] GB51309-2018《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》[S].

[5] 杨国宏.《DIALux软件在室内照明设计中的应用》[J].

[6] 曾庆锋,陈碧君. 《基于 DIALux evo 软件仿真的疏散照明设计研究》[J].

[7] 安科瑞企业微电网设计与应用手册2022.05版.


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