CIE《室內工作場所照明》標準介紹
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該標準是由CIE-TC 3-21和ISO-TC 159/SC 5 WG2聯合起草編制的,以此標準代替原CIE 29-2-1986年的《室內照明指南》出版物。
良好的照明將為人們創造一個看得清、活動安全以及高效、準確和安全地完成視覺工作的視覺環境,從而不致引起過度疲勞和不舒適感。 該標準不但關注照明數量,如照度指標,而且也同等重視照明質量指標,如規定了不舒適眩光和一般顯色指數的限制。該標準規定了創造舒適照明條件的所應具有的參數值,而且還考慮了安全、健康和高效工作效能的要求,同時也解決照明節能問題。下面主要介紹該照明標準的設計指標概況。
1.光環境
光環境要求做到:
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,要關注以下的主要參數:
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,還應考慮影響工作者視覺工效的參數:
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水平,該水平影響工作的可見度。
一個均衡的適應亮度能提高:
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(如調整、聚焦、瞳孔的收縮、眼動等);
視野內的各種亮度分布也影響視覺舒適性;
太高的亮度對比,由于眼睛的持續適應可引起視覺疲勞;
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境;
應關注在建筑物內從一個區到另一個區的適應問題。
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推薦的工作區照明
在照度表中給出的值是整個工作區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值,該值與年齡和安裝條件無關。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;
經濟性;
實踐經驗。
照度值可以調整,如果視覺條件與正常采用條件不同時,按照度等級至少調整一級;當為下列條件時,照度應提高:
工作上出現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;
精度或高生產效率非常重要時;
工作者的視覺能力低于正常能力時。
當為下列條件時,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;
在持續工作區,其維持照度不應小于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 鄰近周圍區的照度
鄰近周圍區的照度應與工作區的照度相關連,并在視野內提供良好平衡的亮度分布。
在工作區周圍,照度快速變化,可導致視覺刺激和不舒適感。
鄰近周圍區的維持照度可低于工作照度,但不應低于下表的數值:
3.4 均勻度
照度均勻度是最小值與平均值之比,其均勻度不應小于0.7,而鄰近區的照度均勻度不應小于0.5。 [NT:PAGE]
4.眩光
眩光是由視野內亮區所產生的視覺感受,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。 在室內工作場所的不舒適眩光通常因亮的燈具或窗子而產生。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小于下表給出的數值
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);
表面裝修(采用低光澤表面材料);
限制燈具亮度;
加大燈具發光區;
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,以顯現其質地和改善人們在空間內的觀感,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。它實質上是所有室內類型照明質量的有效指標。具有立體感能使照射形狀和質地清晰地和令人喜愛地展現出來。立體感產生在當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。
照明不應過于方向性,由此可產生生硬的陰影,也不應太擴散化或立體感效果完全喪失,產生非常暗淡的光環境。
5.2視覺工作的方向照明
從特定方向來的照明能展現視覺工作的細部,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
近白色燈的顏色質量是以兩種特性來表征的:
燈本身的表現顏色
燈的顏色顯色能力,它影響物體的顏色表現和被燈照射的人,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光的顏色外觀(燈的色度)。它可用其相關色溫(Tcp)表示。根據燈的相關色溫,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是重要的,人們的皮膚和物體的所在環境的顏色要自然和準確地顯現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,其所用燈的Ra不應小于80。
各種室內類型、工作和活動推薦的一般顯色指數在標準表中給出。
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和距側墻lm的工作面上的采光系數不應低于1%。
8.維護
推薦照度水平為維持照度。維持照度取決于燈、燈具環境和維持計劃。 用于計算所選的照明設備、空間環境和規定的維護計劃表的照明方案,應全部按維護系數設計。計算用的維護系數不應小于0.70。
9.能源考慮
照明裝置在滿足特定室內、工作或活動的照明要求下不應浪費能源,但是不得犧牲照明設備的視覺情況,簡單地降低能源消耗。
這要求考慮有合適的照明系統、設備、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、利用燈的自動或手動開關和調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,這些區的照明指標和系統,可根據活動區、工作類型和室內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。
設計師應決定刺眼的安裝區和選擇適宜亮度控制設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
閃爍引起精神渙散,可出現如頭痛的生理效應。設計的照明系統應能避免閃爍和頻閃效應。頻閃效應在所看到的旋轉或往復式機械移動下能產生危險情況。
采用直流電源、高頻(約30kHz)點燈或照明布線接在多相電源上,可避免出現此效應。
12.應急照明
應裝設應急照明,其細節可在編制中的單獨標準中查到。
在本標準共規定了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
根據以上所述,新的CIE室內工作場所照明“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”規定的高、中、低的三檔照度范圍,所規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周圍的照度均勻度為0.5。
修改了燈具遮光角的數值。
取消了原燈具亮度曲線的限制眩光方法,采用UGR法,規定各類房間的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容。
取消了光源顯色性分組,規定了各類房間的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計標準有較大的參考價值。
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