室內照明計算與模擬|照度、均勻度、UGR 教學與案例|vitaLED

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室內照明計算機|Ē・U₀・UGR(EN 12464-1)

室內照明計算機 AI online

依據 EN 12464-1 相關照明指標建立簡化室內照明模擬模型,估算維持照度、均齊度與 UGR,並以 3D 光分佈圖顯示計算面上的照度色階、光束範圍與等照度線。結果供設計初期比較與教學展示使用,不等同正式標準符合性認證。3D 視圖可拖曳旋轉,並可使用滾輪或雙指縮放。

房間
m
m
m
0.70
0.50
0.20
視覺作業
光線不足或無自然採光
年長工作者或視力減退
細小目標或低對比作業
作業時間特別長
燈具
cm
cm
m
lm
W
%
-
佈燈
m
m
配光
非對稱配光(X/Z 各自角度)
°
°
°
計算設定
統計時排除牆邊帶
m
0
Ē 平均維持照度(lx)
-
0.00
U₀ 均齊度(Emin / Ē)
-
0.0
UGR 估算值(最不利觀察點)
-

3D 光分佈圖

低
高
拖曳旋轉 · 滾輪/雙指縮放
0
E min(lx)
0
E max(lx)
0
W/m²
0
lm/W
0
房間指數 k
0
直接光利用率 ηd
0
Ē 直接(lx)
0
Ē 間接(lx)

判定採用目前輸入的目標值直接比較;Ra 由使用者輸入。UGR 僅為本工具的簡化估算,不應視為正式 UGR 認證結果。

名詞解釋
Ē 平均維持照度
燈具經過折舊、灰塵累積等損耗後,在計算面上的平均照度。
U₀ 均齊度
計算面上最低照度除以平均照度;數值愈接近 1,代表照度分布愈均勻。
UGR 統一眩光值
依觀察者視線方向估算的眩光指標。本工具採簡化模型估算,數值愈低通常代表眩光程度較低。
k 房間指數
反映房間長寬與燈具安裝高度比例的指標,k = (L·W) / (h·(L+W))。
ηd 直接光利用率
抵達計算面的直接光通量占燈具總輸出光通量的比例,為本工具簡化模型的估算值。

本計算機以簡化物理模型(餘弦冪配光近似直接光、通量轉移近似間接反射、簡化位置指標估算眩光)估算,供設計初期比較方案與粗估用電使用。Level 2 已針對非對稱配光採實際角向積分方式正規化光強;Level 3 仍屬簡化 UGR 模型,並非以實測 IES/EULUMDAT/LDT 光度資料建立的正式 UGR 計算,因此不能取代專業照明軟體,也不代表正式 EN 12464-1 符合性認證。正式設計/送審請以實測或校正光度資料覆核。3D 光分佈圖為本工具獨立製作的視覺化方式:計算面維持水平,顏色對應該點照度值,半透明的錐形/喇叭狀量體代表各燈具的配光範圍(矩形燈具由發光面向外展開,圓形燈具則以圓錐展開),線條為等照度輪廓線。

vitaLED TECHNICAL RESOURCE

室內照明計算與模擬|教學、案例與技術知識

從照度、均勻度、UGR 到燈具配置與空間條件, 透過互動式照明模擬理解室內照明設計的基本原理, 並進一步了解不同照明應用情境下的計算方式與設計思考。

照明計算教學

從輸入條件到結果判讀

01

建立空間條件

先設定房間長度、寬度、高度,以及天花板、牆面與地面的反射條件。 空間尺寸與表面反射率會影響光線在室內的分布。

02

設定燈具條件

輸入燈具數量、安裝高度、光通量、功率與光束角等條件, 模擬不同燈具配置對工作面照明結果的影響。

03

觀察照度分布

除了平均照度,也應觀察最低照度、最高照度與照度均勻度, 了解空間是否存在過暗或過亮區域。

04

確認均勻度 U₀

U₀ 可用來描述工作面照度分布的一致程度。 即使平均照度達到目標,均勻度不足仍可能代表配置需要調整。

05

觀察眩光 UGR

UGR 用於描述照明環境中的不舒適眩光。 實際眩光分析仍與燈具配光、位置、觀察方向及室內條件有關。

06

進行配置比較

改變燈具數量、間距、安裝高度或光束角, 比較不同方案的照度與均勻度,可以更直觀理解配置差異。

照明模擬結果怎麼看?

重要指標快速理解

Ē 平均照度 代表計算區域內的平均照明水平,單位為 lux。
U₀ 照度均勻度 通常以最低照度與平均照度的關係表示。
UGR 不舒適眩光 用於評估照明環境中的不舒適眩光程度。
W/m² 照明功率密度 用於比較空間照明所需的裝設功率。

照明模擬應用案例

從計算結果延伸到實際應用

▦
辦公/教育空間

教室與辦公空間照明

透過空間尺寸與燈具配置模擬, 比較不同燈具間距對工作面照度與均勻度的影響。

  • 比較燈具數量
  • 觀察工作面照度
  • 分析均勻度變化
◌
植物/研究照明

植物培育與研究空間

可利用照明模擬觀察不同燈具高度、 配置方式與光束角所造成的空間照度分布差異。

  • 比較不同安裝高度
  • 觀察光照分布
  • 輔助燈具配置研究
◈
展示/商業空間

展示與商業照明配置

利用不同光束角與燈具排列方式進行方案比較, 協助理解照明範圍與照度分布的關係。

  • 比較光束角
  • 分析照明範圍
  • 比較不同配置方案

室內照明計算技術知識

Technical Knowledge

什麼是室內照明計算?

室內照明計算是根據空間尺寸、燈具位置、光通量、 光束角、安裝高度以及室內表面反射條件, 評估照明設備在工作面或指定計算平面上的光照分布。 照明設計除了需要考慮平均照度,也需要觀察照度均勻度、 眩光、能源使用與燈具配置等因素。

照明設計不只是「平均照度越高越好」。
實際配置時,還需要同時觀察照度均勻度、 燈具間距、安裝高度、光束角與空間表面反射等條件。

為什麼需要照度模擬?

在實際安裝燈具之前,可以先利用照明計算或模擬工具 比較不同燈具數量、安裝高度、配置間距與光束角。 這種方式可以將原本難以直接觀察的照明分布, 轉換成數值與視覺化結果,協助進行早期方案比較。

平均照度與照度均勻度有什麼不同?

平均照度代表計算區域整體的平均照明水平, 而照度均勻度則反映區域內不同位置的照度差異。 因此兩個方案可能具有相近的平均照度, 但因燈具配置、間距或光束角不同, 其照度分布與均勻度可能有所差異。

光束角如何影響室內照明?

光束角會影響光線在空間中的分布範圍。 一般而言,較窄的光束可以將較多光線集中於較小區域, 而較寬的光束則可以覆蓋較大的範圍。 實際照度仍會受到燈具光通量、安裝高度、 配光特性與空間反射等因素共同影響。

照明計算可以取代實際配光資料嗎?

早期方案模擬可以用簡化模型協助理解照明分布, 但正式照明工程設計通常仍需要使用實際燈具的 IES、EULUMDAT(LDT)等光度資料, 搭配專業照明設計軟體進行更完整的光度分析。

照明模擬適合哪些應用?

室內照明模擬可應用於辦公室、教室、會議室、 商業空間、展示空間、工廠、倉儲、研究空間、 植物培育環境以及其他需要比較照明配置的場域。 對於燈具開發、產品展示與照明方案初步評估, 模擬也可以作為設計溝通與方案比較的工具。

常見問題 FAQ

室內照明計算常見問題

室內照明計算主要看哪些數值?
常見的照明分析指標包括平均照度 Ē、 最低與最高照度、照度均勻度 U₀、 UGR 眩光估算、照明功率密度 W/m² 以及燈具效率等。
平均照度達標就代表照明設計完成了嗎?
不一定。平均照度只是其中一項指標, 實際設計還需要考慮照度均勻度、眩光、 燈具配置、能源使用、空間用途與其他設計條件。
為什麼改變燈具間距後,照度均勻度會改變?
燈具位置會改變不同光源在工作面上的光線重疊程度。 因此即使總光通量相近,燈具間距與排列方式不同, 工作面上的照度分布仍可能產生明顯差異。
光束角越大是不是照明效果越好?
光束角沒有單純的「越大越好」。 不同空間尺寸、安裝高度與照明目的需要不同的配光方式。 實際效果應搭配照度與均勻度結果一起比較。
線上照明模擬可以直接取代專業照明軟體嗎?
線上模擬適合用於原理教學、早期方案比較與配置概念分析。 正式工程設計仍建議使用實際燈具光度資料, 並透過專業照明計算工具進行完整驗證。
為什麼同樣的燈具,在不同房間中的照度結果會不同?
空間尺寸、燈具安裝高度、燈具數量、 表面反射率、燈具排列與計算平面等條件都可能影響結果。 因此燈具本身的光通量並不能單獨決定最終照度分布。

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技術說明: 本頁教學內容主要用於照明原理理解、早期方案比較與模擬結果判讀。 實際工程設計可能受到燈具實際配光、安裝條件、空間材質、 維護係數及其他現場因素影響。正式照明工程驗證應依實際燈具光度資料 與適用標準進行完整計算。