CIE《室內(nèi)工作場所照明》標準介紹
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該標準是由CIE-TC 3-21和ISO-TC 159/SC 5 WG2聯(lián)合起草編制的,以此標準代替原CIE 29-2-1986年的《室內(nèi)照明指南》出版物。
良好的照明將為人們創(chuàng)造一個看得清、活動安全以及高效、準確和安全地完成視覺工作的視覺環(huán)境,從而不致引起過度疲勞和不舒適感。 該標準不但關(guān)注照明數(shù)量,如照度指標,而且也同等重視照明質(zhì)量指標,如規(guī)定了不舒適眩光和一般顯色指數(shù)的限制。該標準規(guī)定了創(chuàng)造舒適照明條件的所應(yīng)具有的參數(shù)值,而且還考慮了安全、健康和高效工作效能的要求,同時也解決照明節(jié)能問題。下面主要介紹該照明標準的設(shè)計指標概況。
1.光環(huán)境
光環(huán)境要求做到:
視覺舒適:工作者有良好的感受。
視覺功效:工作者甚至在困難和長時間的工作 條件下,能快速并且準確地完成其視覺工作。
視覺安全:很快看出周圍和危險的情況。
要滿足上述要求,要關(guān)注以下的主要參數(shù):
亮度分布;
照度;
眩光;
光的方向性;
光和表面的顏色;
閃爍;
晝光;
維護。
此外,還應(yīng)考慮影響工作者視覺工效的參數(shù):
固有的工作特性(尺寸大小、形狀、位置、顏色以及零件和背景的反射比)。
工作者的視功能(視力、深度感、顏色感)。
2.亮度分布
視野的亮度分布可控制眼睛的明暗適應(yīng)水平,該水平影響工作的可見度。
一個均衡的適應(yīng)亮度能提高:
視力(視覺清晰度);
對比靈敏度(識別相對小的亮度差);
眼晴功能的效率(如調(diào)整、聚焦、瞳孔的收縮、眼動等);
視野內(nèi)的各種亮度分布也影響視覺舒適性;
太高的亮度對比,由于眼睛的持續(xù)適應(yīng)可引起視覺疲勞;
太低的亮度和太低的亮度對比可引起陰暗感和非刺激性的工作環(huán)境;
應(yīng)關(guān)注在建筑物內(nèi)從一個區(qū)到另一個區(qū)的適應(yīng)問題。
所有表面的亮度是重要的,它由表面的反射比和表面的照度確定,室內(nèi)主要表面的反射比范圍如下:
天花板面0.6~0.9;
墻面0.3~0.8;
工作面0.2~0.6;
地面0.1~0.5。
3.照度
工作面和周圍區(qū)域的照度及其分布主要影響如何快速、安全和舒適的識別,該標準規(guī)定的所有照度值均為參考面上維持照度值,并為工作時視覺安全和視覺功效需要提供保證。
3.1推薦的工作區(qū)照明
在照度表中給出的值是整個工作區(qū)參考面上的維持照度,此參考面上的照度可以是水平面的、垂直面的和傾斜面的。平均照度不得低于在表中的數(shù)值,該值與年齡和安裝條件無關(guān)。此值適用于正常的視覺條件并考慮了下列因素:
視覺工作要求:
安全性;
心理生理方面,如視覺舒適和保持良好狀態(tài);
經(jīng)濟性;
實踐經(jīng)驗。
照度值可以調(diào)整,如果視覺條件與正常采用條件不同時,按照度等級至少調(diào)整一級;當(dāng)為下列條件時,照度應(yīng)提高:
工作上出現(xiàn)非通常低的對比度時;
視覺工作要求嚴格時;
修正錯誤費用大時;
精度或高生產(chǎn)效率非常重要時;
工作者的視覺能力低于正常能力時。
當(dāng)為下列條件時,要求的維持照度可降低:
零部件為非通常大尺寸或大對比時;
在非通常短的時間進行工作時;
在持續(xù)工作區(qū),其維持照度不應(yīng)小于2001x。
3.2 照度分級
照度級差按近似1.5倍的差別選取,在正常照明條件下,約為201x的水平照度才能剛剛識別人臉的特征,并以此作為照度級別的最低值。
推薦的照度值級別為:
20-30-35-50-75-100-150-200-300-500-750-1000-1500-2000-3000-5000Ix
3.3 鄰近周圍區(qū)的照度
鄰近周圍區(qū)的照度應(yīng)與工作區(qū)的照度相關(guān)連,并在視野內(nèi)提供良好平衡的亮度分布。
在工作區(qū)周圍,照度快速變化,可導(dǎo)致視覺刺激和不舒適感。
鄰近周圍區(qū)的維持照度可低于工作照度,但不應(yīng)低于下表的數(shù)值:
3.4 均勻度
照度均勻度是最小值與平均值之比,其均勻度不應(yīng)小于0.7,而鄰近區(qū)的照度均勻度不應(yīng)小于0.5。 [NT:PAGE]
4.眩光
眩光是由視野內(nèi)亮區(qū)所產(chǎn)生的視覺感受,感受到既可能是不舒適眩光,也可能是失能眩光。眩光也可能是通常知曉的由鏡面反射引起的,如光幕反射和反射眩光。
眩光對于避免出現(xiàn)差錯、疲勞和事故是重要的。
失能眩光在室外照明中是更常見的,但是也可從體育照明和高亮度源感受到。 在室內(nèi)工作場所的不舒適眩光通常因亮的燈具或窗子而產(chǎn)生。如果不舒適眩光得以限制,同時也存在失能眩光,那么通常失能眩光不成為主要問題。
4.1遮擋眩光
人工照明時,燈具的最小遮光角不應(yīng)小于下表給出的數(shù)值
4.3光幕反射和反射眩光
視覺工作的鏡面反射通常稱為光幕反射和反射眩光,它可改變工作的可見度,通常是有害的。采用下列措施可防止或降低光幕反射和反射眩光:
燈具和工作場所的布置(避免燈具位于刺眼地區(qū));
表面裝修(采用低光澤表面材料);
限制燈具亮度;
加大燈具發(fā)光區(qū);
頂棚和墻面(照亮和避免亮點)。
5.方向性
方向性照明可用于強光照明的物體,以顯現(xiàn)其質(zhì)地和改善人們在空間內(nèi)的觀感,它可用"立體感"來描述。視覺工作方向性照明也可提高可見度。
5.1立體感
立體感指是的擴散光與方向光的平衡問題。它實質(zhì)上是所有室內(nèi)類型照明質(zhì)量的有效指標。具有立體感能使照射形狀和質(zhì)地清晰地和令人喜愛地展現(xiàn)出來。立體感產(chǎn)生在當(dāng)光從一個方向來時能引人的注意,陰影對于形成良好的立體感是不可缺少的和形成無模糊感。
照明不應(yīng)過于方向性,由此可產(chǎn)生生硬的陰影,也不應(yīng)太擴散化或立體感效果完全喪失,產(chǎn)生非常暗淡的光環(huán)境。
5.2視覺工作的方向照明
從特定方向來的照明能展現(xiàn)視覺工作的細部,以提高其可見度和使工作易于完成。這對于精細的質(zhì)地(紋理)和繕寫,溝紋工作特別重要。 [NT:PAGE]
6.顏色方面
近白色燈的顏色質(zhì)量是以兩種特性來表征的:
燈本身的表現(xiàn)顏色
燈的顏色顯色能力,它影響物體的顏色表現(xiàn)和被燈照射的人,此兩種特性必須分別考慮
6.1顏色表觀
燈的顏色表觀指的是燈所發(fā)光的顏色外觀(燈的色度)。它可用其相關(guān)色溫(Tcp)表示。根據(jù)燈的相關(guān)色溫,燈通常分為三組(見下表)。
6.2顯色性
它對于視覺功效和舒適感以及保持良好狀態(tài)是重要的,人們的皮膚和物體的所在環(huán)境的顏色要自然和準確地顯現(xiàn)和在某種程度上使人看上去引人注意和健康。
在人們長時間工作和停留的室內(nèi),其所用燈的Ra不應(yīng)小于80。
各種室內(nèi)類型、工作和活動推薦的一般顯色指數(shù)在標準表中給出。
7.晝光
晝光可為視覺工作提供全部或部分的照明。
在距窗墻3m和距側(cè)墻lm的工作面上的采光系數(shù)不應(yīng)低于1%。
8.維護
推薦照度水平為維持照度。維持照度取決于燈、燈具環(huán)境和維持計劃。 用于計算所選的照明設(shè)備、空間環(huán)境和規(guī)定的維護計劃表的照明方案,應(yīng)全部按維護系數(shù)設(shè)計。計算用的維護系數(shù)不應(yīng)小于0.70。
9.能源考慮
照明裝置在滿足特定室內(nèi)、工作或活動的照明要求下不應(yīng)浪費能源,但是不得犧牲照明設(shè)備的視覺情況,簡單地降低能源消耗。
這要求考慮有合適的照明系統(tǒng)、設(shè)備、控制和可利用的晝光。在一些國家有照明用能的限制,通過慎重的選擇照明系統(tǒng)、利用燈的自動或手動開關(guān)和調(diào)光器來滿足這些限制。
10.配VDT的工作站照明(如已知的VDV和DSE)
VDT工作站照明應(yīng)適合于在工作站進行的所有的工作,即從屏幕上閱讀、打印文稿、在紙上寫字、按鍵盤等。
因此,這些區(qū)的照明指標和系統(tǒng),可根據(jù)活動區(qū)、工作類型和室內(nèi)類型從標準表中選擇。
VDT屏幕和在一些情況下的鍵盤受到由失能眩光和不舒適眩光的反射影響,因此需要很好地選擇、布置和管理燈具,以避免高亮度的反射和干擾。
設(shè)計師應(yīng)決定刺眼的安裝區(qū)和選擇適宜亮度控制設(shè)備和布置燈具的安裝位置,這樣將不致引起反射的干擾。
對于燈具下射光通量,燈反映在VDT屏幕上,在正常視線方向下的亮度限制示于下表。給出了燈具下垂線向上65°及以上的燈具平均亮度限制,此處用的顯示屏幕為垂直和傾斜到15°角。
11.閃爍和頻閃效應(yīng)
閃爍引起精神渙散,可出現(xiàn)如頭痛的生理效應(yīng)。設(shè)計的照明系統(tǒng)應(yīng)能避免閃爍和頻閃效應(yīng)。頻閃效應(yīng)在所看到的旋轉(zhuǎn)或往復(fù)式機械移動下能產(chǎn)生危險情況。
采用直流電源、高頻(約30kHz)點燈或照明布線接在多相電源上,可避免出現(xiàn)此效應(yīng)。
12.應(yīng)急照明
應(yīng)裝設(shè)應(yīng)急照明,其細節(jié)可在編制中的單獨標準中查到。
在本標準共規(guī)定了31項建筑的照明標準,限于篇幅,這里僅列下表舉例說明各類主要房間的照明水平。
總結(jié)
根據(jù)以上所述,新的CIE室內(nèi)工作場所照明“標準”與原“指南”的主要不同點是:
取消了工作照度的分級,在照度值系列上增加了30001x和5000lx。
所定照度均為平均維持照度,取消了原“指南”規(guī)定的高、中、低的三檔照度范圍,所規(guī)定的照度值稍有降低。
照度均勻度從0.8降到0.7,而且增加靠近工作區(qū)周圍的照度均勻度為0.5。
修改了燈具遮光角的數(shù)值。
取消了原燈具亮度曲線的限制眩光方法,采用UGR法,規(guī)定各類房間的UGR值,UGR值的計算詳見CIEll7號出版物。
大大簡化照明的方向性、立體感、VDT照明、天然采光以及維護方面的內(nèi)容。
取消了光源顯色性分組,規(guī)定了各類房間的Ra值。
總之,新的標準比原“指南”更加簡明扼要,而且易于操作,但對UGR值的計算,對于照明設(shè)計增加一定的工作量和難度。新的標準對于制訂我國建筑照明設(shè)計標準有較大的參考價值。
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