利用系数有可能大于灯具效率吗？
王亚源（福建省漳州市　363000）
摘 要 探讨在照明计算中利用系数的数值与灯具效率大小的关系；分析利用系数可能大于灯具效率的原因。
关健词 光通量 灯具效率 利用系数 固有利用系数 能量守恒定律
1、如果利用系数大于灯具效率就违背能量守恒定律？
在照明计算中有两个重要参数：利用系数和灯具效率，两者的定义如下。
利用系数：投射到参考平面上的光通量与照明装置中的光源的额定光通量之比。
灯具效率：在相同的使用条件下，灯具发出的总光通量与灯具内所有光源发出的总光通量之比。
可见利用系数包含了灯具效率，利用系数有可能大于灯具效率吗？有人认为利用系数不可能大于灯具效率，理由很简单：投射到参考平面的光通量不可能大于灯具发出的总光通量，否则就违背了能量守恒定律。
2、世界公认的固有利用系数表错了吗？
笔者在查阅固有利用系数表时，发现固有利用系数会大于1，根据公式：利用系数U=固有利用系数UO×灯具效率η，如果固有利用系数UO大于1，那么利用系数U就大于灯具效率η，这岂不与不可动摇的能量守恒规律相违背吗？
难道是固有利用系数表的数据错了？在日本照明学会编著的《照明手册》中，由德国科学家K.Stolzenberg和E.Wittig编制的“固有利用系数表”中，固有利用系数大于1的数据多达60个，最大的数值为1.25；而在中国航空规划设计研究院赵振民编著《实用照明工程设计》一书中的“万能固有利用系数表”，固有利用系数大于1的也多达63个，最大的数值为1.21。
以上两个固有利用系数表都是通过实验做出的，其准确性也得到了大家的一致认同！那问题到底出现在哪里呢？如果说投射到参考平面的光通量会多于灯具发出的总光通量，那多出的光通量又是从何而来呢？
3、问题之所在：
笔者对固有利用系数表研究发现：固有利用系数大于1的情况大部分发生在下列3种情况：
① 直接型灯具,如灯具分类的A1、A2、A3或ZTS、ZSⅠ、ZSⅡ类。即灯具的配光较窄，有利于把灯具发出的光通量均投射到参考平面上。
② 室形指数Rr较大或室系数RCR较小的情况下,即房间为矮胖型房间，此类房间也较有利于使灯具发出的光通量全部投射到参考平面上。
③ 顶空间、室空间、地空间反射率较高的情况。
哦！我明白了！问题就出在反射
光通上！
如图所示：
灯具发出的光通量Φ1经室空
间进入参考平面时的光通量为Φ2
（Φ2不可能大于Φ1），但经地空间
的反射和室空间、顶空间的多重反
射，过Δt时间后,有部分光通量
Φ3又重新进入参考平面。因为光通量是通过实验用仪器测出的,由于光速太快，Δt时间太短，测试仪器或人眼根本
无法将其区分开来，测试到的或是感觉到的光通量是直射光通和反射光通的综合效果
（即Φ2＋Φ3）。
4、结论：利用系数有可能大于灯具效率！
在某种条件下测得投射到参考平面的综合光通量完全有可能大于灯具发出的总光通量，（即Φ2＋Φ3＞Φ1）。这并不违背能量定恒定律！因为能量守恒定律是针对同一时刻而言的，而我们测得参考平面的光通量却多出了一个Δt 时间段以前的反射光通量，能量并不是同一时刻的！
如此看来，利用系数完全有可能大于灯具的效率！