设计软件Dialux辅助照明设计课程教学的探索

史媛 张俊莲 杨传燕

摘要：本文讨论了运用设计软件Dialux辅助《建筑供配电与照明》课程中照明设计教学的方法。学生可直接运用软件进行照明设计帮，有助于学生理解抽象的理论知识，同时也有助于验证计算的正确性，极大的激发了学生的学习兴趣。通过本次探索，对于利用设计软件就《建筑供配电与照明》课程的教学起到积极作用。

关键词：照明;Dialux;设计

《建筑供配电与照明》是建筑智能化技术专业的一门专业必修课，需要通过具体的工程设计使理论知识便于掌握与理解，同时，也利于培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。了解并运用有关设计规范和规程，掌握建筑供配电与照明的基本内容及程序。这样就要求学生能够运用相关的理论知识，进行照明供配电系统设计、动力配电系统设计与计算、防雷接地系统设计，熟悉并能正确的应用有关设计规范。着重于知识的运用、分析和解决问题的能力的培养和提高，课后需要学生提交设计计算书、相应的设计图及最终的成果。

在照明设计课程里对于不同工作区室体的照明有着不同的要求，一般情况下，会根据工作区室体内不同的工种设置不同的照度，其中大量灯具的使用和排布都依赖于照度计算，而计算的准确性能直接影响到建筑物后期的耗能。在大力倡导节能减排的今天，如何精确的确定灯具数量和合理的灯具布置方式显得尤为重要。

为实现最大程度降低能耗，精准的照度计算必不可少。照度的计算是需要在灯具的形式、悬挂高度及布置方案确定之后，根据初步拟订的照明方案计算工作面上的照度，并参照国家相关标准来计算灯具数目，最终确定布置方案。常见的照度计算方法有四种：利用系数法、概算曲线法、单位容量法和逐点计算法。前三种都只计算水平面上的平均照度;后一种可用来计算任一倾斜面，包括垂直面上的照度。

下面就具体的教学方式进行分析：

一、常规课堂教学

比如课程中进行工厂照度计算：工作区工位室体中的照度与灯具的光通量、照明率、灯管数以及工位室体的长度、宽度、灯具在操作平台以上的高度以及维护系数等参数有关，其中照明率与灯具效率有关，维护系数与工厂的环境有关。计算照度的常用公式如下：

其中：

E——工位室体所要求照度（lx）

F——每只灯管光通量（lm）

μ——利用系数

N——所需灯管数量（支）

L——工位室体长度

B——工位室体宽度

k——维护系数

照度（E）指单位面积上所接受可见光的光通量，单位勒克斯（Lux 或 lx）。用于指示光照的强弱和物体表面积被照明程度的量。不同的工作区室体会有不同的照度要求，所以每个室体的灯具数量和布置是不同的。

光通量（F）指人眼所能感觉到的辐射功率，它等于单位时间内某一波段的辐射能量和该波段的相对视见率的乘积。它的单位是流明，符号表示为 lm，它是衡量光源输出光多少的指标。所以日常生活中，常用光通量表示可见光输出了多少。

随着灯具的研发，每只灯管的光通量逐步变大，现车间常用灯具光通量为（LED 23W F=3700，18W F=2100，14W F=1400，8 W F=800）。

维护系数（k）是指照明设备使用一定周期后，在工作面上产生的平均照度与该装置在相同条件下安装时产生的平均照度之比。该参数与工厂的洁净程度等条件相关，该系数根据环境特征的不同进行了分类：例如洁净室具有少量烟尘，该场所灯具维护系数一般可选用0.7;在打磨返修等室体中，具有少量的烟尘，该场所灯具维护系数一般可选用0.6。

利用系数（μ）指于工作面上接收算得之流明光通量对于估计的电灯放射光通量之比值，该系数与室形指数相、灯具、周围环境有关。室形指数（RI）是指照明计算中表示房间几何形状的数值，室形指数的计算公式如下：

其中 H 为灯具计算高度。在照明计算中，设计参数的选择需要较高的经验值，如利用系数的确定。在照度相同的情况下，不同利用系数计算所得的灯具数量差异较大，因此用 DIAlux 软件对该计算过程进行验证，确保计算结果的准确，并利用该软件更加直观的对灯具进行布置，合理规划设计方案，提高灯具使用效率。

二、Dialux應用于课堂教学

Dialux由德国DIALGmbH.出品，是一款为了模拟计算室内室外照明需求，为实际配置灯具提供比较准确的参考信息的仿真软件。主要通过运用设计方案中将要采用的灯具的配光曲线文件进行照度计算来得出一些关键的照明指标，通过对这些关键指标的分析可以提前得出该照明方案的合理性。该软件采用制造商定制数据库，仿真数据计算准确;该软件开放性强，可导入众多厂家ies格式光度文件，国内使用最广的照度计算软件，没有之一，使用免费，操作简单，插件丰富，深受广大照明设计师的喜爱。

第一步，让学生先按照GB 50034-2013《建筑照明设计标准》要求并根据工厂实际情况，确定照度标准值、功率密度和照度均匀度，然后根据实际情况选择合适灯具。以工厂为例，目前工厂一般照明都使用的是LED天棚灯，所以选用LED天棚灯。

第二步，熟悉标准，了解实际，合理选择

在制定灯具布置方案前，用Dialux模拟空间，维护系统0.8，顶棚、墙面、地面反射比分别为0.7、0.5、0.2。灯具安装方式采用管吊。同一厂房可能会有满足标准要求的几种布灯方案，要充分结合厂房的生产特点、安装条件，并通过对不同布灯方案的节能性、经济性的对比分析，选出最为合理的方案。

第三步，运用Dialux 建模

先在Dialux 软件中建立了满足实际长宽高的工厂模型，并利用灯具插件对该室体进行布置，Dialux软件可自动完成照度计算，通过方案是否满足功率密度、照度均匀度和平均照度等可判别方案是否满足设计要求，Dialux软件模拟平面灯具布置图如下：

Dialux软件通过导入不同产品的灯具，设计出不同的方案。能够让学生在减少计算的基础上，用更短的时间充分了解并设计符合要求方案。

课堂上要求每组学生至少完成三个不同的设计方案，引导学生在满足功率密度、照度均匀度和平均照度等基本要求上分别从节能性和经济性对方案进行对比，最终选出最优方案。

因此在教学中使用DIAlux软件不仅让学生可以更生动、直观的掌握整个设计过程，摆脱了枯燥乏味的传统计算、画图等工作，对课程和专业产生了更多兴趣，并且使得学生可以提前掌握毕业后从事照明设计工作所必须掌握的设计软件，极大的提升学生的自身竞争力。