照明計算軟件—DIALux在防爆燈具照明方案中的應用

張乃月

(合隆防爆電氣有限公司，浙江 樂清 325600)

1 廠用防爆照明領域背景

廠用防爆燈具應用在Ⅱ類危險場所，即除煤礦瓦斯氣體之外的其他爆炸性氣體環境，如:石油、化工、冶金、電力、船舶、醫藥、紡織、釀酒、航天、軍工、消防等各個領域，因其使用場所的廣泛性，現場根據不同的安裝方式和照明需求，對各種結構、各種光源的燈具需求非常大，隨著節能和環保的意識越來越強，越來越多的設計者和項目負責人漸漸趨向于采用小功率、高光效、長壽命、免維護的LED、無極燈代替傳統的高壓納燈和金鹵燈、熒光燈等。為響應國家“節能減排”的號召，真正實現既環保又節能，很多使用者明確將節能、高光效列為項目入選的硬性指標，對燈具的高要求推進了照明行業科學發展的步伐。

2 DIALux軟件的特點

(1)DIALux是針對專業照明規劃所發展的完整應用軟件，并且對所有燈具廠商開放，官方網站即可免費下載，目前DIALux有二十六種語言版本，包含世界所有重要的語言，適合各國不同的人群。

(2)DIALux軟件操作簡單、通俗易懂，圖形編輯和繪制可以與AutoCAD互相通用，是燈具設計人員非常好的現場模擬軟件。

(3)計算結果精準、快速，完全顛覆以往設計師憑經驗計算和感覺評估，直接準確的評判出燈具及燈具使用方案的對比性及優越性。

(4)簡化設計人員向客戶表達設計意圖與結論的過程，住宅、商場、廠房、辦公室、醫院、景觀、建筑物、道路等所有照明工程設計均可使用同一個軟件，避免學習過多軟件的時間和精力，可以任意增加、變換設計的創作思維和表達意向。

(5)設有精簡版的藍精靈附助軟件，可以更加快速、簡單的設計出室內照明方案，基本參數均為可選擇性，如:反射系數中石灰為47%，即使沒有專業光學知識的初學者也能很快上手，軟件系統內還能自動根據所需照度值推薦燈具的擺放位置和安裝數量等。

(6)設有標準室內、室外、道路、體育場等模塊，如:室外模塊一般可以模擬高桿燈、廣場燈等，室內可以模擬各種形式結構的廠房照明，基本參數設置好，根據現場實際情況排列好燈具安裝位置及安裝方式即可計算出模擬照度值。

(7)DIALux引入了光影跟蹤的渲染器，不僅僅提供枯燥的數據結果，還能夠提供照明模擬圖片使得最后結果可以輸出生動、逼真的3D效果圖，還有大量的實物勾畫功能，可以更生動、形象的模擬各種室內、室外照明，有各種家具、建筑部件、車輛、人物等模型，使方案更生動有趣，使初學者和使用者產生很大的學習興趣和動力，如圖1為加油站的燈具布置圖，圖2為加油站的照明設計效果圖。

圖1 加油站的燈具布置圖

圖2 加油站的照明設計效果圖

(8)DIALux軟件能方便、快捷計算出所需的照明設計方案，并輸出完整的PDF報表，報表功能十分強大，在經過計算后從其報表中可以詳細的看到我們設定范圍內所使用燈具效果是否滿足現場需求，可以反映出照明器具表、眩光資料表、等照度圖、點照度值、灰階圖等等，并且還可以將報表按照方位分別表現出來。

(9)DIALux本身是一本生動、通俗易懂的教材，使設計師們在興趣中學習起來，不斷對照明行業專業起來，是照明設計師必不可少的一個應用軟件，在平常的工作中充分感覺到DIALux給予非常大的幫助，對我們確定設計方案起到事半功倍的效果，但是對于千變萬化的現實自然界，再全面的軟件也不可能做出對完全準確的模擬分析，要求我們在設計中不斷積累經驗，同時學習和掌握先進的科學技術和相關應用標準，為客戶提供更加舒適和安全的照明條件。

3 DIALux軟件的應用

在項目前期的燈具節能應用的對比方案中，我們離不開DIALux，現將工作中常設計到的廠用防爆區域照明方案介紹如下:

(1)設計師要做出一套符合現場需求、滿足節能、環保要求的照明方案必須具備以下幾個前提:

①熟悉基本的光學知識和相關照明標準;

②能操作相關測試設備和照明方案設計軟件(DIALux、lights等);

③熟悉不同光源的特性與各種燈具結構的特性;

④前期與現場人員的溝通交流，需要搜集一些關鍵的數據，如:室內方案需要空間尺寸、燈具預計安裝方式、燈具初步選型、空間的實際情況、空間的反射系數等;室外的照明方案需要空間尺寸、燈具安裝方式、燈具初步選型等。

在此簡單介紹下常用的光學術語:

光通量:光源發射并被人的眼睛接收的能量總和即為光通量，單位—流明lm;

光效:電能轉換成光能的效率，單位—流明每瓦lm/W;

配光曲線:光源(或燈具)在空間各個方向的光強分布，一般有三種表示方法:一是極坐標法，二是直角坐標法，三是等光強曲線;

照度:光通量與被照射面積之間的比例系數，單位—勒克司lx，1lx即指1lm的光通量平均分布在面積1m2平面上的明亮度;

照度均勻度:最小照度值/平均照度值。

(2)在道路照明設計方案中，需提前了解現場的路寬、車道情況、燈具的安裝間距及排列情況、意向選型燈具類型及道路反射系數、燈具的維護系數及觀察者的觀察角度等等信息，通過軟件靈活布置燈具有效避免道路眩光，發揮現場燈具的最大照明效果。

用DIALux計算道路照明結果中包含了路面等照度圖、均勻度等，在之前的計算工作中，我們需要通過一系列的公式，利用燈具的光度測試報告中提供的光度數據，依照燈具的實際安裝情況和道路的幾何條件來進行繁冗的手工計算才能得到計算結果，隨著計算機輔助設計目益成熟，許多軟件開發人員對照明計算軟件進行研究和開發，開發出許多人性化的計算軟件，通過它們使得照明計算可以在極短的時間得出結果，可以詳細計算出每個點的照度值，在建筑未投入前進行有效的節能對比和前期投資預估，這些照明計算軟件無疑是設計師的福音，設計師可以專注于設計，十分便捷地通過計算結果不斷調整方案，使得設計更有根據、更具科學性。

在此我們詳細列舉道路照明對比實例來說明軟件在節能對比方案的應用:

我們現設計一道路照明方案，采購商意向采用120W矩形LED防爆路燈與125W圓形防爆無極燈具，現對兩種燈具做一對比;

兩款燈具的現場基本參數均一致，如圖3～圖6。

圖3

圖4

圖5

圖6

燈具排列3D效果如圖7。

圖7 燈具排列3D效果圖

通過設定基本參數，導入燈具對應的配光曲線計算得出的數值如圖8為120WLED防爆燈具的等照度圖，圖9為125W防爆無極燈具的等照度圖。

從圖7、8中我們可以看出LED燈的平均照度為14Lx，最小為8.34Lx，最大為20Lx;無極燈的平均照度為6.15Lx，最小為5.50Lx，最大為7.11Lx;相比而言LED防爆燈具更能滿足現場需求，其照度值高、燈具功率較低。由此看出:軟件可以快速、直觀的計算出兩種方案的等照度圖，從而方便的進行效果對比。

同理，我們在設計單體燈具時，也可以用相同的空間參數導入兩款燈具的配光曲線計算出結果進行對比，以了解所設計燈具的結構缺陷，并不斷進行改進與提升。

(3)照明計算軟件對于設計師而言，是真正意義上的計算機輔助設計，目前較為廣泛使用的照明計算軟件當數DIALux和Agi32了，DIALux是由德國的DIALGmbH公司進行開發設計，主要應用于歐洲，近些年進入中國，已有中文簡體版本。由于其免費使用的策略有很多人在使用，通過提前的模擬照明與預算設計，大大縮短設計周期及設計費用，避免不必要的損耗，使建筑和照明設計更科學、更合理。

圖8 120WLED防爆燈具的等照度圖

圖9 125W防爆無極燈具的等照度圖

4 結語

隨著城市現代化水平的提高，燈光夜景建設已成為城市規劃建設水平的重要標志。希望防爆燈具在漸漸改變粗曠外形、沉重體積的同時，在設計中根據場所需求將夜晚的照明更均勻、柔和、科學、人性化，使操作者和身臨其處者感受到光的溫馨和舒適，將廠區照明、工業照明設計的更美觀、更時尚。