照明课件8.ppt

8 8 眩光眩光8.1 眩光的产生和分类眩光的产生和分类8.2 亮度曲线法亮度曲线法8.3 眩光指数法眩光指数法8.4 统一眩光值法统一眩光值法(UGR)8.5 眩光的限制方法眩光的限制方法 8 8 眩光眩光 8.1 8.1 眩光的产生和分类眩光的产生和分类 8.1.1 8.1.1 眩光的产生眩光的产生眩光的有无及大小是评价照明质量的重要指标。眩光的有无及大小是评价照明质量的重要指标。眩光产生的原因：眩光产生的原因：视野内的亮度分布不恰当，即大的亮度对比；视野内的亮度分布不恰当，即大的亮度对比；视野内的亮度范围不合适，即视野内出现大的亮度。视野内的亮度范围不合适，即视野内出现大的亮度。1 8 8 眩光眩光 8.1 8.1 眩光的产生和分类眩光的产生和分类 8.1.2 8.1.2 眩光的分类眩光的分类(1)按造成的后果分类：按造成的后果分类：A.失能眩光失能眩光B.不舒适眩光不舒适眩光(2)按产生原因分类按产生原因分类A.直接眩光：发光体直接引起；直接眩光：发光体直接引起；B.反射眩光：反射面光泽度较高，能把发光体的像清反射眩光：反射面光泽度较高，能把发光体的像清楚地反映出来；楚地反映出来；C.光幕反射：反射亮度并不高，却使被观察目标的对光幕反射：反射亮度并不高，却使被观察目标的对比度降低，减小了能见度。比度降低，减小了能见度。28 8 眩光眩光 8.2 8.2 亮度曲线法亮度曲线法8.2.1 8.2.1 眩光的评价眩光的评价(1)方法：亮度限制（观察方向、周围环境）方法：亮度限制（观察方向、周围环境）3a(2)眩光评价点眩光评价点8 8 眩光眩光 8.2 8.2 亮度曲线法亮度曲线法8.2.1 8.2.1 眩光的评价眩光的评价(3)眩光角眩光角a观察者与眩光源的水平距离；观察者与眩光源的水平距离；hs照明器相对于观察者眼睛的安装高度。照明器相对于观察者眼睛的安装高度。4A.眩光评价值眩光评价值G8 8 眩光眩光 8.2 8.2 亮度曲线法亮度曲线法8.2.1 8.2.1 眩光的评价眩光的评价58 8 眩光眩光 8.2 8.2 亮度曲线法亮度曲线法8.2.1 8.2.1 眩光的评价眩光的评价B.CIE 亮度限制曲线亮度限制曲线很高很高高高中中低低很低很低质量等级质量等级ABCDE眩光评价值眩光评价值G1.151.501.852.202.5545maxmax68 8 眩光眩光 8.2 8.2 亮度曲线法亮度曲线法8.2.2 8.2.2 亮度限制曲线亮度限制曲线A.用于所有无发光侧面的照用于所有无发光侧面的照明器和有发光侧面的长条形明器和有发光侧面的长条形照明器纵向观察照明器纵向观察H30mm为有发光侧面为有发光侧面L:W2:1为长条形照明器为长条形照明器7B.用于所有有发光侧面的照用于所有有发光侧面的照明器，有发光侧面的长条形明器，有发光侧面的长条形照明器纵向观察除外照明器纵向观察除外8 8 眩光眩光 8.2 8.2 亮度曲线法亮度曲线法8.2.2 8.2.2 亮度限制曲线亮度限制曲线8例例1：（上一章例中：（上一章例中)某教室长某教室长6.6m，宽，宽6.6m，高，高3.6m，利用，利用系数已计算出：系数已计算出：0.4171，要求工作面上的平均照度不低于，要求工作面上的平均照度不低于150lx，(1)试计算需要多少个灯具试计算需要多少个灯具?(2)假设灯管长假设灯管长1.2m，灯管直径为，灯管直径为0.04m，试用亮度限制曲线，试用亮度限制曲线法判断其直接眩光质量等级。法判断其直接眩光质量等级。8 8 眩光眩光 8.2 8.2 亮度曲线法亮度曲线法8.2.2 8.2.2 亮度限制曲线亮度限制曲线9纵向观察时：纵向观察时：8 8 眩光眩光 8.2 8.2 亮度曲线法亮度曲线法8.2.2 8.2.2 亮度限制曲线亮度限制曲线10横向观察时：横向观察时：8 8 眩光眩光 8.2 8.2 亮度曲线法亮度曲线法8.2.2 8.2.2 亮度限制曲线亮度限制曲线11例例2：一教室长：一教室长9.6m，宽，宽6.6m，高，高3.6m，在离顶棚，在离顶棚0.5m的高度的高度处安装处安装YG1-1型型36W荧光灯，课桌高度为荧光灯，课桌高度为0.8m，利用系数为，利用系数为0.45，40W荧光灯光通量取荧光灯光通量取4200lm，要求工作面上的平均照，要求工作面上的平均照度不低于度不低于300lx，(1)试计算需要多少个灯具试计算需要多少个灯具?(2)假设灯管长假设灯管长1.2m，灯管直径为，灯管直径为0.04m，试用亮度限制曲线法，试用亮度限制曲线法判断其直接眩光质量等级。判断其直接眩光质量等级。(2)计算工作面实际平均照度：计算工作面实际平均照度：解解(1)8 8 眩光眩光 8.2 8.2 亮度曲线法亮度曲线法8.2.2 8.2.2 亮度限制曲线亮度限制曲线12(2)照明器布置照明器布置A）纵轴与长边平行时：）纵轴与长边平行时：/=S/h=1.92/(3.6-0.5-0.8)=0.83=S/h=2.2/(3.6-0.5-0.8)=0.96满足照度均匀度的要求满足照度均匀度的要求8 8 眩光眩光 8.2 8.2 亮度曲线法亮度曲线法8.2.2 8.2.2 亮度限制曲线亮度限制曲线13B)横轴与长边平行时：横轴与长边平行时：/=S/h=2.2/(3.6-0.5-0.8)=0.96=S/h=1.92/(3.6-0.5-0.8)=0.83满足照度均匀度的要求满足照度均匀度的要求8 8 眩光眩光 8.2 8.2 亮度曲线法亮度曲线法8.2.2 8.2.2 亮度限制曲线亮度限制曲线14(3)求照明器的亮度分布曲线求照明器的亮度分布曲线A）纵向观察时：）纵向观察时：147230124012463449902.81737587785756555458 8 眩光眩光 8.2 8.2 亮度曲线法亮度曲线法8.2.2 8.2.2 亮度限制曲线亮度限制曲线15B）横向观察时：）横向观察时：5683623266456920692012413614515115185756555458 8 眩光眩光 8.2 8.2 亮度曲线法亮度曲线法8.2.2 8.2.2 亮度限制曲线亮度限制曲线16A）第一种布置方式（）第一种布置方式（灯具灯具纵轴与视线方向平行纵轴与视线方向平行）(4)评价评价（确定直接眩光的质量等级）（确定直接眩光的质量等级）长条形灯具，长条形灯具，属于有侧面发光照明器属于有侧面发光照明器纵向观察时：纵向观察时：a=9.6-1-0.96=7.64m，hs=3.6-0.5-1.2=1.9m=arctg(a/hs)=768 8 眩光眩光 8.2 8.2 亮度曲线法亮度曲线法8.2.2 8.2.2 亮度限制曲线亮度限制曲线17直接眩光的质量等级直接眩光的质量等级为：为：B有发光侧面的长条形照明器纵向观察：有发光侧面的长条形照明器纵向观察：8 8 眩光眩光 8.2 8.2 亮度曲线法亮度曲线法8.2.2 8.2.2 亮度限制曲线亮度限制曲线18B）第二种布置方式（）第二种布置方式（灯具灯具纵轴与视线方向垂直纵轴与视线方向垂直）横向观察时：横向观察时：a=9.6-1-0.96=7.64m，=arctg(a/hs)=768 8 眩光眩光 8.2 8.2 亮度曲线法亮度曲线法8.2.2 8.2.2 亮度限制曲线亮度限制曲线19直接眩光的质量等级无法从直接眩光的质量等级无法从CIE亮度限制曲线上得到。亮度限制曲线上得到。有发光侧面的长条形照明器横向观察：有发光侧面的长条形照明器横向观察：8 8 眩光眩光 8.2 8.2 亮度曲线法亮度曲线法8.2.2 8.2.2 亮度限制曲线亮度限制曲线20例例3：一教室长：一教室长9.6m，宽，宽6.6m，高，高3.3m，在顶棚上嵌入式安装，在顶棚上嵌入式安装YG701-3型型36W荧光灯，出光口平面面积是荧光灯，出光口平面面积是1.30.3m2,课桌课桌高度为高度为0.8m，利用系数为，利用系数为0.6，36W荧光灯光通量取荧光灯光通量取4000lm，要求工作面上的平均照度不低于，要求工作面上的平均照度不低于300lx，(1)试计算需要多少个灯具试计算需要多少个灯具?(2)假设灯管长假设灯管长1.2m，灯管直径为，灯管直径为0.015m，试用亮度限制曲线，试用亮度限制曲线法判断其直接眩光质量等级。法判断其直接眩光质量等级。解解(1)最大允许距高比：纵向最大允许距高比：纵向1.05；横向；横向1.12，很明显不能，很明显不能满足照度均匀度的要求。满足照度均匀度的要求。8 8 眩光眩光 8.2 8.2 亮度曲线法亮度曲线法8.2.2 8.2.2 亮度限制曲线亮度限制曲线21(2)若要满足照度均匀度的要求，最少若要满足照度均匀度的要求，最少横向间距横向间距1.122.5=2.8m，纵向纵向间距间距 1.052.5=2.625，即最少即最少34=12个个YG701-3型照明器型照明器此时：此时：LPD=12340W/(9.66.6)=22.7W/m211W/m2不满足节能要求不满足节能要求8 8 眩光眩光 8.2 8.2 亮度曲线法亮度曲线法8.2.2 8.2.2 亮度限制曲线亮度限制曲线224555657585横横I10001086237194.9L47003326269322581729纵纵I10001076739205.6L46543594283823761972(3)YG701-3型照明器的亮度分布：型照明器的亮度分布：8 8 眩光眩光 8.2 8.2 亮度曲线法亮度曲线法8.2.2 8.2.2 亮度限制曲线亮度限制曲线23横横 纵纵8 8 眩光眩光 8.2 8.2 亮度曲线法亮度曲线法8.2.2 8.2.2 亮度限制曲线亮度限制曲线24(4)按照按照34布置布置(未验算未验算LPD)左：左：=arctg(a/hs)=arctg(9.6-1-1.2)/(3.3-1.2)=74.15右：右：=arctg(a/hs)=arctg(9.6-1-1.2)/(3.3-1.2)=74.158 8 眩光眩光 8.2 8.2 亮度曲线法亮度曲线法8.2.2 8.2.2 亮度限制曲线亮度限制曲线25(5)评价评价用于所有无发光侧面的照明器用于所有无发光侧面的照明器结果：两种布置方式的直接眩光质量等级均为结果：两种布置方式的直接眩光质量等级均为C8 8 眩光眩光 8.2 8.2 亮度曲线法亮度曲线法8.2.2 8.2.2 亮度限制曲线亮度限制曲线268 8 眩光眩光 8.2 8.2 亮度曲线法亮度曲线法8.2.2 8.2.2 亮度限制曲线亮度限制曲线例例4：某房间采用嵌入顶棚式三管荧光灯照明器照明，每只灯管的功率为：某房间采用嵌入顶棚式三管荧光灯照明器照明，每只灯管的功率为40W，光通量为，光通量为2100lm，发光面长，发光面长1250mm，宽，宽300mm，照明器横向配光，照明器横向配光特性如表所示。若工作面照度为特性如表所示。若工作面照度为1000lx，试对横向观察照明器时的直接眩，试对横向观察照明器时的直接眩光进行评价：光进行评价：(1)是否符合是否符合C级质量等级级质量等级?(2)若降低质量等级，要求满足若降低质量等级，要求满足E级质量，允许的级质量，允许的amax？278 8 眩光眩光 8.2 8.2 亮度曲线法亮度曲线法8.2.2 8.2.2 亮度限制曲线亮度限制曲线解解(1)照明器亮度分布：照明器亮度分布：(2)将照明器空间亮度分布与将照明器空间亮度分布与CIE亮度限制曲线对比亮度限制曲线对比：由题知照明器属于：由题知照明器属于：长条形照明器长条形照明器无发光侧面，无发光侧面，所以：用所以：用LCLC图图(a)(a)评价眩光质量等级。评价眩光质量等级。288 8 眩光眩光 8.2 8.2 亮度曲线法亮度曲线法8.2.2 8.2.2 亮度限制曲线亮度限制曲线(3)(3)求眩光角：求眩光角：=arctg(a/hsarctg(a/hs)=arctg(8/2.8)=)=arctg(8/2.8)=70.770.7满足满足e曲线要求，对应的眩光质量等级为曲线要求，对应的眩光质量等级为D，不满足，不满足C298 8 眩光眩光 8.2 8.2 亮度曲线法亮度曲线法8.2.2 8.2.2 亮度限制曲线亮度限制曲线(4)若要满足若要满足D眩光质量要求，使用照度眩光质量要求，使用照度1000lx，对应于，对应于f曲线曲线 由图：由图：(a/hs)临界临界=3.5，a临界临界=2.83.5=9.8m308 8 眩光眩光 8.2 8.2 亮度曲线法亮度曲线法 8.2.3 8.2.3 眩光质量等级影响因素眩光质量等级影响因素(1)有无发光侧面及观察方向，同样有无发光侧面及观察方向，同样G值有发光侧面时限制值有发光侧面时限制严格；严格；(2)与与G有关，有关，G越小，限制越严格；越小，限制越严格；(3)与场所与场所E有关，有关，E越大，限制越严格；越大，限制越严格；(4)与与角有关，角有关，越大，限制越严格；越大，限制越严格；(5)照明器的配光特性及亮度分布；照明器的配光特性及亮度分布；(6)照明器的布置。照明器的布置。可以看出，直接眩光质量等级的影响因素有：可以看出，直接眩光质量等级的影响因素有：318 8 眩光眩光 8.3 8.3 眩光指数法眩光指数法8.3.1 8.3.1 眩光指数眩光指数(GI)(GI)评价不舒适眩光的方法评价不舒适眩光的方法眩光评价点：眩光评价点：紧贴一面墙的中间位置，眼睛高度距地面紧贴一面墙的中间位置，眼睛高度距地面1.2m328 8 眩光眩光 8.3 8.3 眩光指数法眩光指数法8.3.2 8.3.2 计算计算L2：眩光源在观察方向的亮度平方与眩光源对观察者所张的：眩光源在观察方向的亮度平方与眩光源对观察者所张的立体角的乘积；立体角的乘积；P：位置系数，：位置系数，P=f(x,y,h)；Ed:直接照度，所有照明器在眼睛位置上产生的垂直面直射照直接照度，所有照明器在眼睛位置上产生的垂直面直射照度；度；Ei：间接照度，由顶棚、墙和地面的反射光在眼睛位置上产生：间接照度，由顶棚、墙和地面的反射光在眼睛位置上产生的垂直面间接照度；的垂直面间接照度；338 8 眩光眩光 8.3 8.3 眩光指数法眩光指数法8.3.2 8.3.2 计算计算348 8 眩光眩光 8.3 8.3 眩光指数法眩光指数法8.3.2 8.3.2 计算计算查表查表358 8 眩光眩光 8.3 8.3 眩光指数法眩光指数法8.3.2 8.3.2 计算计算368 8 眩光眩光 8.4 8.4 统一眩光评价统一眩光评价8.4.1 8.4.1 基本计算式基本计算式A.0.1 A.0.1 式中的各参数应按下列公式和规定确定：式中的各参数应按下列公式和规定确定：378 8 眩光眩光 8.4 8.4 统一眩光评价统一眩光评价8.4.1 8.4.1 基本计算式基本计算式388 8 眩光眩光 8.4 8.4 统一眩光评价统一眩光评价8.4.1 8.4.1 基本计算式基本计算式398 8 眩光眩光 8.4 8.4 统一眩光评价统一眩光评价8.4.1 8.4.1 基本计算式基本计算式408 8 眩光眩光 8.4 8.4 统一眩光评价统一眩光评价8.4.1 8.4.1 基本计算式基本计算式418 8 眩光眩光 8.4 8.4 统一眩光评价统一眩光评价8.4.2 UGR8.4.2 UGR应用条件应用条件UGR适用于简单的立方体形房间的一般照明装置设计，不适用于简单的立方体形房间的一般照明装置设计，不适用于采用间接照明和发光天棚的房间；适用于采用间接照明和发光天棚的房间；同一类灯具为均匀等间距布置；同一类灯具为均匀等间距布置；灯具为双对称配光灯具为双对称配光(横向、纵向横向、纵向)；坐姿观测者眼睛的高度通常取坐姿观测者眼睛的高度通常取1.2m，站姿观测者眼睛的高度，站姿观测者眼睛的高度通常取通常取1.5m；观测位置一般在纵向和横向两面墙的中点，视线水平朝前观观测位置一般在纵向和横向两面墙的中点，视线水平朝前观测；测；房间表面为大约高出地面房间表面为大约高出地面0.75m的工作面、灯具安装表面以的工作面、灯具安装表面以及此两个表面之间的墙面。及此两个表面之间的墙面。428 8 眩光眩光 8.5 8.5 眩光的限制方法眩光的限制方法8.5.1 8.5.1 直接眩光的限制方法直接眩光的限制方法控制直接眩光主要是控制直接眩光主要是控制灯具在眩光区内的亮度。控制灯具在眩光区内的亮度。(a)选择透光材料，即漫透射材料或表面做成一定的几何形状选择透光材料，即漫透射材料或表面做成一定的几何形状将灯泡遮蔽，并对将灯泡遮蔽，并对 角范围内靠上边的部分施加更严格的限制；角范围内靠上边的部分施加更严格的限制；(b)控制遮光角，使控制遮光角，使90-部分变得小于受灯具结构控制的预定部分变得小于受灯具结构控制的预定的遮光角。的遮光角。我国规定：采用亮度限制曲线检我国规定：采用亮度限制曲线检验室内一般照明用灯具的直接眩验室内一般照明用灯具的直接眩光光(即：只要即：只要45 max灯具亮灯具亮度不超过亮度限制曲线数值。度不超过亮度限制曲线数值。)由于灯具造型复杂，计算亮度确有困难时，由于灯具造型复杂，计算亮度确有困难时，限制最低悬挂高度。限制最低悬挂高度。438 8 眩光眩光 8.5 8.5 眩光的限制方法眩光的限制方法8.5.1 8.5.1 直接眩光的限制方法直接眩光的限制方法448 8 眩光眩光 8.5 8.5 眩光的限制方法眩光的限制方法8.5.2 8.5.2 反射眩光和光幕反射的限制方法反射眩光和光幕反射的限制方法思考题：思考题：下面哪种配光特性的照明器适用于教室、办公等场所？为什么？下面哪种配光特性的照明器适用于教室、办公等场所？为什么？(a)(b)(c)458 8 眩光眩光 8.5 8.5 眩光的限制方法眩光的限制方法8.5.2 8.5.2 反射眩光和光幕反射的限制方法反射眩光和光幕反射的限制方法(a)使视觉对象不处在也不接近于任何照明光源同眼睛形成的使视觉对象不处在也不接近于任何照明光源同眼睛形成的镜面反射角内。镜面反射角内。这一点在工作人员较多的房间里面是难以实现的，较为实际的办法是在确这一点在工作人员较多的房间里面是难以实现的，较为实际的办法是在确定照明方式和选择布灯方案时，力求使工作照明来自适宜的方向。定照明方式和选择布灯方案时，力求使工作照明来自适宜的方向。(b)使用发光表面大、亮度低的灯具。使用发光表面大、亮度低的灯具。(c)视觉工作对象和工作房间内尽量采用无光泽的表面。视觉工作对象和工作房间内尽量采用无光泽的表面。(d)采用在视线方向反射光通小的灯具采用在视线方向反射光通小的灯具(蝙蝠翼配光特性蝙蝠翼配光特性)。光幕反射区光幕反射区有效区有效区眩光区眩光区464.3.4 可用下列方法防止或减少光幕反射和反射眩光：可用下列方法防止或减少光幕反射和反射眩光：1 避免将灯具安装在干扰区内；避免将灯具安装在干扰区内；2 采用低光泽度的表面装饰材料；采用低光泽度的表面装饰材料；3 限制灯具亮度；限制灯具亮度；4 照亮顶棚和墙表面，但避免出现光斑。照亮顶棚和墙表面，但避免出现光斑。解释：解释：1 从灯具和作业面的布置方面考虑，避免将灯具安装在干扰区从灯具和作业面的布置方面考虑，避免将灯具安装在干扰区内，如灯安装在工作位置的正前上方内，如灯安装在工作位置的正前上方40以外区域。以外区域。2 从房间表面装饰方面考虑，采用低光泽度的表面装饰材料。从房间表面装饰方面考虑，采用低光泽度的表面装饰材料。3 从灯具亮度方面考虑，应限制灯具表面亮度不宜过高。从灯具亮度方面考虑，应限制灯具表面亮度不宜过高。4 从周围亮度考虑，应照亮顶棚和墙，以降低亮度对比，但避从周围亮度考虑，应照亮顶棚和墙，以降低亮度对比，但避免出现光斑。免出现光斑。8 8 眩光眩光 8.5 8.5 眩光的限制方法眩光的限制方法8.5.28.5.2 反射眩光和光幕反射的限制方法反射眩光和光幕反射的限制方法478 8 眩光眩光 8.5 8.5 眩光的限制方法眩光的限制方法 8.5.28.5.2 反射眩光和光幕反射的限制方法反射眩光和光幕反射的限制方法避免将灯具安装在干扰区内（避免将灯具安装在干扰区内（作业面作业面上的大部分光来自合适的投射方向，上的大部分光来自合适的投射方向，即产生的定向反射不直接射向观察者即产生的定向反射不直接射向观察者的眼睛的眼睛）488 8 眩光眩光 8.5 8.5 眩光的限制方法眩光的限制方法8.5.3 VDT8.5.3 VDT反射眩光的限制方法反射眩光的限制方法VDT/CRT上产生光源的影像上产生光源的影像(反射眩光反射眩光)是操作人员产生视觉疲劳的主要原因之是操作人员产生视觉疲劳的主要原因之一。一。494.3.5 有视觉显示终端的工作场所照明应限制灯具中垂线以上有视觉显示终端的工作场所照明应限制灯具中垂线以上等于和大于等于和大于65高度角的亮度。灯具在该角度上的平均亮度限高度角的亮度。灯具在该角度上的平均亮度限值宜符合表值宜符合表4.3.5的规定。的规定。8 8 眩光眩光 8.5 8.5 眩光的限制方法眩光的限制方法8.5.3 VDT8.5.3 VDT反射眩光的限制方法反射眩光的限制方法50