DIALux软件在照明优化设计中的应用论文_曹莹莹

摘要：DIALux是针对照明规划与灯光照明的设计软件，能够满足目前照明设计及计算的要求，是照明优化设计的常用软件。本文结合工程项目实例介绍了运用DIALux软件建立三维仿真模型，对照明方案进行仿真分析，优化照明设计的方法。

关键词：照明设计 DIALux 优化

1、概述

在以往的照明设计中，灯具的布置方案主要依赖于设计人员的个人经验和粗略的计算，由于个人影响差异较大，粗略的计算仅仅能够估算房间的平均照度，对房间特定点的照度或形状不规则房间的照度很难估计；此外，估算没有考虑到房间内设备布置位置的特殊性，对统一眩光值、显色系数、色温、照明均匀度等指标也难以反映。由此可见，传统的照明设计流程已经越来越难以满足日益增高的照明要求。

随着计算机技术的发展和应用，各类照明软件的出现使软件计算照度成为现实。DIALux是当今市场上最具功效的照明计算软件，可免费获得。从标准化的室内、户外或街道的照明计算到专业的灯光设计、视觉立体化。能量评估，它几乎能满足目前所有照明设计及计算的要求。设计人员可以根据超度计算结果，方便地优化照明方案。

本文结合工程实例，首先根据照度计算公式预估了灯具数量，经DIALux软件验证，最后通过改善灯具布置及尝试更换灯具类型等方式优化设计，在满足功率密度及照度要求的前提下，提高了照度均匀度。

2、照度计算分析

以某中控室的操作间为例，该操作间的具体参数如下：

表1 操作间参数表

初步选用飞利浦 IMPALA TBS160/418M1 4xTL-D18w/840的灯具，嵌入式安装，灯具功率4x18w，光通量为5600lm。计算数量：

其中：

——要求照度值；

Φ——灯具光通量；

U——利用系数；

K——维护系数；

在此，利用系数U取0.8，它与室占空比、房间的反射系数及灯具类型有关。

由于不同灯具的利用系数相差很大，在厂家资料不全的情况下，很难准确计算出满足要求的灯具的数量。

3、DIALUX建模及仿真

DIALux可以模拟室内、室外及街道照明。在室内空间计算中，DIALux的建模由确定平面开始。可以根据房间的大小确定矩形平面的尺寸，也可以根据实际情况在矩形平面插入点将平面更改为多边形。然后，可以插入房间组件，包括标准组件、空间组件、门窗组件等。DIALux软件可以建立坡屋顶、有高度差的屋顶、柱子、室内台阶及斜坡等物体，在家具模型方面，该软件有许多家具可选择，并有一些基本的形体，可以供用户组合成所需要的样式。另外，DIALux可以对墙面、地面、顶棚、家具等物体附材质，同时支持外部的图片作为材质导入。

在灯具选型及建模方面。目前，已有200多家厂家与DIALux合作发布了灯具库插件，包括Philips、OSRAM、三极雄光、史福特等。用户可以通过厂商的官方网站免费下载灯具库插件，并且可以根据产品系列、产品编号、安装方式、光源等不同类别对所需的灯具进行查找、添加和布置。

3.1 初版照明方案

建立空间模型后，导入标准组件组建房间内的基本模型，并将飞利浦的灯具库中的4x18w的荧光灯具加载到软件灯具库中。

图1 初始方案工作面等照度图

根据照度计算分析，操作间需布置24套4x18w荧光灯具，根据操作间的特点，采用6行4列的排列方式，嵌入式安装。工作面等照度图如图1所示。

可以看出，灯具布置均匀，照度均匀度较高，并且工作面在操作台附近的照度基本满足要求。报表分析，采用6行4列的灯具布置时，工作面的平均照度为428lx，最小照度为222lx，最大照度为527lx，照度均匀度为0.520；照明功率密度为10.67w/m2。平均照度低于《建筑照明设计标准》(GB 50034-2013)的要求值——500lx，不满足照度要求，预估灯具偏少，需要适当增加灯具数量。

3.2 照明方案的优化

根据操作间的房间特点，可以采用增加一行灯具或将灯具改为光通量较高的双管荧光灯两种优化灯具布置方案，其计算结果如下：

方案一：增加灯具，将6行4列的灯具更改成7行4列的灯具布置

图2 方案一工作面等照度图

由等照度图可以看出，照度分布均匀，满足基本要求；根据软件报表分析，工作面的平均照度为498lx，最小照度为263lx，最大照度为605lx，照度均匀度为0.528；照明功率密度为12.45w/m2。

方案二：更换灯具，采用光通量较高的双管荧光灯具

图3 方案二工作面等照度图

将灯具更换为2x36w的双管荧光灯，光通量为6100lm，嵌入式安装方式。

由等照度图可以看出，工作面上照度分布均匀，满足要求。根据软件报表分析，工作面的平均照度为536lx，最小照度352lx，最大照度为639lx，照度均匀度为0.657。照明功率密度为10.38w/m2。

通过以上数据对比可以看出，优化灯具布置后，设计照度值与照度标准值比较，偏差在-10%~+10%的范围内，照明功率密度小于15w/m2。方案一和方案二均满足设计要求；并且方案二的照度均匀度由0.520升高到0.657。提升了操作人员的照明使用舒适度。结合照度要求及照度均匀度综合考虑，优先选用方案二。对比方案优化前后的伪色表现图如下：

图4 初始方案伪色表现图

图5 方案二伪色表现图

由伪色显示图可以直观的看出，优化后的灯具布置可以有效的提高照度和照明均匀度。并且通过DIALux软件能够作为照明设计的辅助计算工具，并能够达到优化设计的目的。

4、结语

在利用DIALux软件进行照明设计的过程中，先应根据经验给出初版照明方案，通过软件模拟，对比初版照明方案与设计规范值的差异，通过反复修改灯具数量、布置位置等确定最优布置方案。在方案的选择过程中，在满足平均照度要求的前提下，应尽量降低房间的照明功率密度，提高照明均匀度，从而提供较高的照明质量。

DIALux软件能够直观有效的反映各工作面及点的照度值，并提供详细的照度计算书，是照明设计人员的得力助手。值得注意的是，在进行模拟计算时，DIALux相关参数的设定非常重要，材料反射系数、灯具修正系数和房间维护系数等对计算结果影响较大，计算前应确认选取准确。

参考文献

[1] 建筑照明设计标准(GB 50034-2013)[S]

[2] Dialux 用户手册 [M];

论文作者:曹莹莹

论文发表刊物:《中国电业》2019年9月18期

论文发表时间:2020/1/14

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