人因工程照明环境学习ppt课件 .pptx

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1、第4章 照明环境4.1 光的物理性质及度量 4.2 视觉特性 4.3 照明对作业的影响 4.4 工作场所照明 4.5 照明标准 4.6 照明环境的设计、改善和评价第1页/共61页4.1 光的物理性质及度量光是一种电磁辐射波 只含单一波长成分的光称为单色光，包含两种以上成分的光称为复合光。第2页/共61页4.1.2 光的度量(1)光通量 光通量是最基本的光度量，它可定义为单位时间内通过的光量，是用国际照明组织规定的标准人眼视觉特性（光谱光效率函数）来评价的辐射通量，单位为流明（lm）。利用光电管可测量光通量。第3页/共61页(2)发光强度 发光强度简称光强，是指光源发出并包含在给定方向上单位立体

2、角内的光通量，常用来描述点光源的发光特性。光强与光通量之间的关系由下式表示：第4页/共61页（3）亮度 指发光面在指定方向的发光强度与发光面在垂直于所取方向的平面上的投影面积之比，亮度的单位为坎德拉每平方米（cd/m2）第5页/共61页（4）照度 照度是被照面单位面积上所接受的光通量，单位为勒克司（lx）增加或减少点光源的光强度、改变受照物体与光源的距离、调整光源与受照体之间的夹角，均是改善受照物体表面照度的有效途径。第6页/共61页4.2 视觉特性 4.2.1 明暗视觉与色彩视觉 4.2.2 明适应与暗适应 4.2.3 调 节 4.2.4 视野 第7页/共61页4.2.1 明暗视觉与色彩视觉

3、 眼睛具有明暗视觉和色彩视觉。色彩视觉是明视觉过程，它产生于锥状细胞的红敏细胞、绿敏细胞和蓝敏细胞，大脑根据三种光敏细胞的光通量的比例决定人眼的色彩视觉。第8页/共61页4.2.2 明适应与暗适应 适应是视觉适应周围环境光线条件的能力。当外界光线亮度发生变化时，人眼的感受性也随之发生变化，这种感受性对刺激发生顺应性的变化叫做适应。适应分暗适应和明适应。第9页/共61页暗适应与明适应过渡曲线 用白色试标在短时间内达到能看清程度所需的最低亮度界限曲线，即引起人眼光感觉的最小亮度随暗适应时间而变化的曲线。暗适应曲线主要表示人眼视网膜上参加工作的视锥细胞与视杆细胞数量的转变过程，即转入工作的视杆细胞逐

4、渐增加的过程。第10页/共61页双眼静视野(a)垂直面内视野(b)水平面内视野 第11页/共61页正常人双眼的综合视野在垂直方向约为130(视水平线上方60，下方70)，在水平方向约为180(两眼内侧视野重合约60，外侧各90)，在垂直方向6和水平方向8范围内的物体，映像将落在视网膜的最敏感部分黄斑上，而在垂直和水平方向均为15范围内的物体，映像将落在黄斑中央中央凹部分，映像落在黄斑上的物体，看得最为清晰，因此，该区域称为最优视野。双眼静视野第12页/共61页色觉视野(a)垂直面内视野(b)水平面内视野 不同颜色对人眼的刺激有所不同，所以视野也不同。图中给出垂直和水平方向的几种色觉视野范围，白

5、色视野最大，其次为黄、蓝色，绿色视野最小。第13页/共61页黑色背景上的色觉视野 视野方向视野/（。）白色 蓝色 红色 绿色从中心向外侧（水平方向）90 80 65 48从中心向内侧（水平方向）60 50 35 25从中心向下方（垂直方向）75 60 42 28从中心向上方（垂直方向）50 40 25 15第14页/共61页4.2.5 视 度（1）适当的亮度（2）物体的尺寸（3）物体和背景的亮度对比 第15页/共61页4.3 照明对作业的影响 4.3.1 照明与疲劳 看书疲劳和照度:不同照度下，看书后眼睛疲劳程度可以通过眨眼次数的变化来说明 第16页/共61页照明与视觉疲劳 照度/lx 10

6、100 1000最初及最后5min阅读眨眼次数3560 3546 3639最后5min眨眼增多百分数 71.5 31.4 8.3不同照度下，看书后眼睛疲劳程度可以通过眨眼次数的变化来说明 第17页/共61页4.3.2 照明与工作效率 良好光环境的作用 第18页/共61页生产率、视疲劳与照度的关系 图中为一精密加工车间，随着照度值由370lx逐渐增加，劳动生产率随之增长，视觉疲劳逐渐下降，这种趋势在1200lx以下很明显。第19页/共61页被试人员对各种照度的满意程度 图中为不同的被试人员对各种照度的满意程度，图中粗线为平均值。由图示可知，2000lx是较理想的照度，当照度提高到5 0001x时

7、，因过分明亮导致满意程度下降。第20页/共61页4.3.3照明与事故 事故数量与室内照度的关系 图中所示为事故次数和季节的关系。由于11月、12月、1月的白天很短，工作场所人工照明时间增加，和天然光相比，人工照明的照度值较低，故在冬季内事故次数最高。第21页/共61页4.3.4 照明与情绪 照度/lx 100 200 500 1000 2000 5000 10000人数/%11 18 32 20 17 1 1对阅读照度的选择 总之，改善工作环境的照明，可以改善视觉条件，节省工作时间；提高工作质量，减少废品；保护视力，减轻疲劳，提高工作效率；减少差错，避免或减少事故，有助于提高工作兴趣，改进工作

8、环境。第22页/共61页4.4 工作场所照明 4.4.1 照明方式（l）一般照明（2）局部照明（3）综合照明（4）特殊照明 第23页/共61页照明配光方式 第24页/共61页4.4.2 光源选择 自然采光 人工光源作补充照明 人工照明 第25页/共61页各种光源的显色指数 光源 显色指数Ra光源 显色指数Ra白色荧光灯 66 荧光水银灯 44日光色荧光灯 77 金属卤化物灯 65暖白色荧光灯 59 高显色金属卤化物灯92高显色荧光灯 92 高压钠灯 29水银灯 32 氙灯 94光源的显色性是指由光源所表现的物体色的性质。各种光源的平均显色指数如下表 第26页/共61页4.4.3 眩光及其防控措

9、施 防止和控制出现眩光的措施主要有：限制光源亮度。合理分布光源。光线转为散射 对于反射眩光，通过变换光源的位置或工作面的位置，使反射光不处于视线内 适当提高环境亮度，减少亮度对比 第27页/共61页光源的相对位置对视效的影响 眩光源对视效的影响程度与视线和光源的相对位置有关 第28页/共61页444 照度分布 被照空间的照度应均匀或比较均匀，照度均匀的标志是：场内最大、最小照度分别与平均照度之差小于等于平均照度的 13。第29页/共61页4.4.5 亮度分布 视野内的观察对象、工作面和周围环境之间最好的亮度比为5：2：1，最大允许亮度比为10：3：1。如果房间照度水平不高，例如不超过15030

10、0lx时，视野内的亮度差别对视觉工作的影响比较小。第30页/共61页室内亮度比最大允许值 条件 办公室、学校 工厂观察对象与工作面之间（如书与桌子）3:1 5:1观察对象与周围环境之间 10:1 20:1光源与背景之间 20:140:1一般视野内各表面之间 40:180:1第31页/共61页45 照明标准 照明标准是照明设计和管理的重要依据，我国于2004年12月开始施行工业企业照明设计标准GB50034-2004，本节将介绍国家标准以及推荐照明资料。第32页/共61页4.5.1 国家照度标准 照度标准值应按0.5、1、3、5、10、15、20、30、50、75、100、150、200、300

11、、500、750、1000、1500、2000、3000、5000lx分级。标准规定的照度值均为作业面或参考平面上的维持平均照度值。第33页/共61页4.5.2照明标准值推荐 居住建筑的照度标准房间或场所参考平面及其高度照度标准值（lx）Ra起居室一般活动0.75m水平面10080书写、阅读 300*卧室一般活动0.75m水平面7580床头、阅读 150*餐厅 0.75m水平面 150 80厨房一般活动 0.75m水平面 10080操作台 台面 150*卫生间 0.75m水平面 100 80第34页/共61页4.5.2照明标准值推荐 公共场所照明标准值 工业建筑的一般照明标准值 公共建筑一般照

12、明标准值 第35页/共61页公共场所照明标准值 房间或场所 参考平面及其高度照度标准值（lx）Ra 门厅普通 地面100 60高档 地面200 80走廊、流动区域普通 地面50 60高档 地面100 80楼梯、平台普通 地面30 60高档 地面75 80自动扶梯 地面150 60厕所、盥洗室、浴室普通 地面75 60高档 地面150 80电梯前厅普通 地面75 60高档 地面150 80休息室 地面100 80储藏室、仓库 地面100 60车库停车间 地面75 60检修间 地面200 60第36页/共61页工业建筑的一般照明标准值 房间或场所 参考平面及其高度照度标准值(lx)Ra备注1 通用

13、房间或场所试验室一般0.75m 水平面 300 80可另加局部照明精细0.75m 水平面 500 80可另加局部照明检验一般0.75m 水平面 300 80可另加局部照明精细，有颜色要求0.75m 水平面 750 80可另加局部照明计量室、测量室0.75m 水平面 500 80可另加局部照明变、配电站配电装置室0.75m 水平面 200 60变压器室 地面100 20电源设备室，发电机室 地面200 60控制室一般控制室0.75m 水平面 300 80主控制室0.75m水平面 500 80第37页/共61页工业建筑的一般照明标准值电话站、网络中心0.75m 水平面 500 80计算机站0.75

14、m 水平面 500 80防光幕反射动力站风机房、空调机房 地面100 60泵房 地面100 60冷冻站 地面150 60压缩空气站 地面150 60锅炉房、煤气站的操作层地面100 60锅炉水位表照度不小于50lx仓库大库件（如钢坯、钢材、大成品、气瓶）1.0m 水平面 50 20一般库件1.0m 水平面 100 60精细库件（如工具、小零件）1.0m 水平面 200 60货架垂直照度不小于50lx车辆加油站 地面100 60油表照度不小于50lx第38页/共61页工业建筑的一般照明标准值2 机、电工业机械加工粗加工0.75m 水平面 200 60可另加局部照明一般加工公差 0.1mm0.75

15、m 水平面 300 60应另加局部照明精密加工公差0.1mm0.75m 水平面 500 60应另加局部照明机电、仪表装配大件0.75m 水平面 200 80可另加局部照明一般件0.75m 水平面 300 80可另加局部照明精密0.75m 水平面 500 80应另加局部照明特精密0.75m 水平面 750 80应另加局部照明电线、电缆制造0.75m 水平面 300 60线圈绕制大线圈0.75m 水平面 300 80中等线圈0.75m 水平面 500 80可另加局部照明精细线圈0.75m 水平面 750 80应另加局部照明第39页/共61页工业建筑的一般照明标准值线圈浇注0.75m 水平面 300

16、 80焊接一般0.75m 水平面 200 60精密0.75m 水平面 300 60钣金0.75m 水平面 300 60热处理0.75m 水平面 300 60铸造溶化、浇铸地面至0.5m 水平面200 20造型地面至0.5m 水平面300 60精密铸造的制模、脱壳地面至0.5m 水平面500 60锻工地面至0.5m 水平面200 20电镀0.75m 水平面 300 80第40页/共61页工业建筑的一般照明标准值喷漆一般0.75m 水平面 300 80精细0.75m 水平面 500 80酸洗、腐蚀、清洗0.75m 水平面 300 80抛光一般装饰性0.75m 水平面 300 80防频闪精细0.75

17、m 水平面 500 80防频闪复合材料加工、铺叠、装饰0.75m 水平面 500 80机电修理一般0.75m 水平面 200 60可另加局部照明精密0.75m 水平面 300 60可另加局部照明第41页/共61页工业建筑的一般明标准值3 电子工业电子元器件0.75m 水平面 500 80应另加局部照明电子零部件0.75m 水平面 500 80应另加局部照明电子材料0.75m 水平面 300 80应另加局部照明酸、碱、药液及粉配置0.75m 水平面 300 80第42页/共61页工业建筑的一般照明标准值4 纺织、化纤工业纺织选毛0.75m 水平面 300 80应另加局部照明精棉、和毛、梳毛0.7

18、5m 水平面 150 80前纺：梳棉、并条、粗纺0.75m 水平面 200 80纺纱0.75m 水平面 300 80织布0.75m 水平面 300 80织袜穿综筘、缝纫、量呢、检验0.75m 水平面 300 80可另加局部照明修补、剪毛、染色、印花、裁剪、熨烫0.75m 水平面 300 80可另加局部照明第43页/共61页工业建筑的一般照明标准值化纤投料0.75m 水平面 100 60纺丝0.75m 水平面 150 80卷绕0.75m 水平面 200 80平衡间、中间贮存、干燥间、废丝间、油剂高位槽间0.75m 水平面 75 60集束间、后加工间、打包间、油剂调配间0.75m 水平面 100

19、60组件清洗间0.75m 水平面 150 60拉伸、变形、分级包装0.75m 水平面 150 60操作面可另加局部照明化验、检验0.75m 水平面 200 60可另加局部照明第44页/共61页工业建筑的一般照明标准值5 制药工业制药生产：配制、清洗、灭菌、超滤、制粒、压片、均匀、烘干、灌装、轧盖等0.75m 水平面 300 80制药生产流转通道 地面200 806 电力工业火电厂锅炉房 地面100 40发电机房 地面200 60主控室0.75m 水平面 500 80第45页/共61页公共建筑的一般照明标准值房间或场所参考平面及其高度照度标准值(lx)Ra1 图书馆建筑照明一般阅览室0.75m

20、水平面 300 80国家、省市及其他重要图书馆的阅览室0.75m 水平面 500 80老年阅览室0.75m 水平面 500 80珍善本、舆图阅览室0.75m 水平面 500 80陈列室、目录厅、出纳厅0.75m 水平面 300 80书库0.25m 垂直面 50 80工作间0.75m 水平面 300 80第46页/共61页公共建筑的一般照明标准值2 办公建筑照明普通办公室、会议室、接待室、前台、营业厅、文件整理、复印、发行室0.75m 水平面 300 80高档办公室0.75m 水平面 500 80设计室 实际工作面500 80资料、档案室0.75m 水平面 200 803 医院建筑照明治疗室、诊

21、室、护士站、重症监护室0.75m 水平面 300 80化验室、药房0.75m 水平面 500 80手术室0.75m 水平面 750 90候诊室、挂号厅0.75m 水平面 200 80病房 地面100 80第47页/共61页公共建筑的一般照明标准值4 学校建筑照明教室 课桌面300 80实验室 实验桌面300 80美术教室 桌面500 90多媒体教室0.75m 水平面 300 80教室黑板 黑板面500 80第48页/共61页4.6 照明环境的设计、改善和评价 4.6.1 照明设计 自然光 人工灯具 第49页/共61页办公室内家具与其他表面的适当反射比 图中显示办公室内墙壁、天花板与家具表面的适

22、当发射比，墙壁颜色宜为淡白色或米色，深褐、原木色桌面与家具虽可表现室内布置的高雅，但会降低室内的照明亮度。第50页/共61页灯具安排的基本原则（1）灯具不应出现在执行任务中，工作人员的视场内。（2）所有的灯具应安置阴影或眩光屏遮装置，以避免光源亮度超过200cd/m2。（3）光源至眼睛与平面所产生的角度应大于30，如果无法改善时，灯光必须适当遮蔽。（4）荧光灯光管的排列方向宜与视线成直角。（5）尽可能使用较多低功率的灯具，取代较少个高功率的灯具。避免在设备、操作机器、工作台、控制盘的表面涂装反射性的颜色或材料。第51页/共61页4.6.2 照明环境的综合评价(一)评价方法（二）评分系统（三）项

23、目评分及光环境指数（四）评价结果与质量等级 第52页/共61页评价项目及可能状态的问卷形式 项目编号n评价项目状态编号m可能状态判断投票注释说明1第一印象1好2一般3不好4很不好2照明水平1满意2尚可3 不合适,令人不舒服4 非常不合适,看作业有困难第53页/共61页评价项目及可能状态的问卷形式3直射眩光与反射眩光1毫无感觉2稍有感觉3 感觉明显,令人分心或令人不舒服4 感觉严重,看作业有困难4亮度分布(照明方式)1满意2尚可3 不合适,令人分心或令人不舒服4 非常不合适,影响正常工作第54页/共61页评价项目及可能状态的问卷形式5光影1满意2尚可3 不合适,令人不舒服4 非常不合适,影响正常

24、工作6颜色显现1满意2尚可3 显色不自然,令人不舒服4 显色不正确,影响辨色作业第55页/共61页评价项目及可能状态的问卷形式7光色1满意2尚可3 不合适,令人不舒服4 非常不合适,影响正常作业8表面装修与色彩1外观满意2外观尚可3 外观不满意.令人不舒服4 外观非常不满意,影响正常工作第56页/共61页评价项目及可能状态的问卷形式9室内结构与陈设1外观满意2外观尚可3 外观不满意.令人不舒服4 外观非常不满意,影响正常工作10同室外的视觉联系1满意2尚可3 不满意,令人分心或令人不舒服4非常不满意,有严重干扰感,或有严重隔离感第57页/共61页各个项目的权值及各种状态的分值 项目编号n项目权值W(n)状态编号m状态分值P(m)所得票数V(n,m)项目评分S(n)计权后的项目评分S(n)W(n)/W(n)光环境指数S1 1.01 02 103 504 1002 1.01 02 103 504 100第58页/共61页质量等级为了便于分析和确定评价结果，该方法中将光环质量按光环指数的范围分为四个质量等级，其质量等级的划分及其含义见下表。视觉环境指数SS=0 0S 10 1050质量等级1 2 3 4意义毫无问题稍有问题问题较大问题很大第59页/共61页The end第60页/共61页61/59感谢您的欣赏！第61页/共61页