GB Z 26211-2010-Z 室内工作环境的不舒适眩光.pdf

ICS 9116010K 70 囝雪中华人民共和国国家标准化指导性技术文件GBZ 2621 1-2010CIE 55-1983室内工作环境的不舒适眩光Discomfort glare in the interior working environment201 1-01-14发布(CIE 551983，IDT)201 1-0601实施宰瞀髁紫瓣警糌瞥星发布中国国家标准化管理委员会促19GBZ 2621 1-2010C1E 55-1983目 次眩光控制的基本原理、研究与应用眩光控制的基本原理·······眩光的自然特征··-不舒适眩光的控制因素·眩光控制方法·眩光控制系统·不舒适眩光的主观评估······眩光控制的研究与应用，对恰当公式的要求·基本公式系统·照度限制系统····识别系统的评估·B部分不舒适眩光的数学推算的推荐4 CIE规则···41提议的CIE公式···42公式的基本原理43来自于大光源(明亮的天花板)的眩光附录A(资料性附录) 眩光系统的国家调查附录B(资料性附录) 眩光预测系统研究的比较附录c(资料性附录)不舒适眩光计算的参数确定附录D(资料性附录，提议的CIE公式的实际应用参考文献················一¨一分部一A日鲁目前引1ll357889912345123；2222nM¨“M胛”曲刖 罱GBZ 2621 1-20IOCE 551983本指导性技术文件等同采用CIE 55-1983室内工作环境的不舒适眩光(英文版)。本指导性技术文件等同翻译CIE 55-1983。为了便于使用，本指导性技术文件做了下列编辑性修改：a)用小数点“”代替作为小数点的“，”；b)删除CIE 551983的前言。本指导性技术文件的附录A、附录B、附录C和附录D是资料性附录。本指导性技术文件由中国轻工业联合会提出。本指导性技术文件由全国照明电器标准化技术委员会(SACTC 224)归口。本指导性技术文件起草单位：国家电光源质量监督检验中心(北京)、生辉照明电器(浙江)有限公司、中国质量认证中心、东莞市品元光电科技有限公司、深圳市聚作实业有限公司、北京电光源研究所。本指导性技术文件主要起草人：华树明、沈锦祥、安丽、郭建坤、黎锦洪、黄鹤鸣、肖灵、江姗、段彦芳。本指导性技术文件仅供参考。有关对本指导性技术文件的建议和意见，向国务院标准化行政主管部门反映。CBZ 262112010CIE 551983引 言首先，本指导性技术文件介绍了对室内工作环境中不舒适眩光的技术评估；其次，它为预测照明设备产生的不舒适眩光提出了一个CIE数学模型，或者预测系统。本指导性技术文件的第一部分涵盖了对基本原理，眩光控制方法和各国使用的眩光预测系统的介绍；第二部分重点评价了所开展的眩光研究和当前主要的预测系统；最后谈到本指导性技术文件的重点，即CIE预测系统，集这些研究之大成。但本指导性技术文件并未对该课题作最终论断，在CIE报告发布之时，针对该课题又有大量研究。本指导性技术文件的作用是为各国改进已建工程以及新建系统提供选择性参考。本指导性技术文件也将帮助照明专业的学生和与照明相关人员(如建筑师、咨询师等)了解何谓不舒适眩光和如何控制不舒适眩光。GBZ 2621 1-2010CIE 551983室内工作环境的不舒适眩光A部分眩光控制的基本原理、研究与应用1 眩光控制的基本原理11眩光的自然特征根据国际照明词汇表(CIE，第17版，1970)中4525295对于眩光的定义：由于光亮度的分布或范围不适当，或对比度太强，引起不舒适感或分辨细节或物体的能力减弱的视觉条件。两种定义：a)不舒适眩光，引起不舒适感觉，而不一定降低物体可见度的眩光(定义在4525315)。b)失能眩光，降低物体可见度而不一定引起不适感觉的眩光(定义在4525320)。虽然这两种眩光是一起产生的，但它们是两种完全不同的现象。引起失能眩光主要是因为进入眼中的光能，而不是光源的照度。相反，光源照度是不舒适眩光的一个主要因素。失能眩光几乎不受时间的影响，而在工厂或办公室内的人暴露在高照度光源下时间长，不舒适眩光也相应的增多。考虑由灯和内置普通光源的灯具产生的眩光的控制测量方法时，不舒适眩光的控制可能要比失能眩光的控制更加重要。如果充分地控制不舒适眩光，物体就能正常地看到，失能眩光也能够很好地控制在特定程度上。这个章节提到的眩光，在后文如果不经特殊说明都是指不舒适眩光。12不舒适眩光的控制因素普遍认为由单个光源产生的不舒适眩光主要来自于四个主要参数，如图1所示。视嘲雁上日q圈像圉1不舒适眩光的参数L，观察者眼睛方向的光源照度；u朝向观察者眼睛的眩光源立体角；0来自于观察者视线的眩光源角位移；Lf观察者眼睛对通常场照度控制的适应水平。通常认为，不舒适眩光存在时，L，必须在500 cdm2700 cdm2之间。GBZ 2621 1-2010CIE 551983观察者对不舒适眩光的主观感觉与下面公式中的四个参数相关，、 L：·。一i_7万其中G被称为弦光常数，表示语义数值等级上的主观感觉，口、b和C是相匹配的加权指数，(8)是位移角度的复合函数，垂直角与方位角分开考虑。在这个视觉简图中，物体在视网膜中央凹通过晶状体成像，同时在视网膜上的另一个点上也形成了眩光源的像。下列情况下，产生不舒适眩光最多：a)视网膜上的像与中央凹离的近(例如：从视觉水平线到眩光源的角位移0小)；b)像大时(例如：朝向眼睛的光源立体角m大时，或者在视野内有大量的光源)；c) 像上的光通量大于视网膜剩余面上的光通量(例如：当L。大于Lf时)。例如，霍普金森从下面的研究中发现，式(1)的右边(带有霍普金森提出的指数和相应单位表示的量值)有下面的数值作为不舒适眩光的主观感觉的评定标准。不舒适眩光等级 眩光常数刚不能忍受 600刚不舒适 150刚可接受 35刚可察觉 8从上表中可见，语义上的眩光等级转换为数字等级。在这种情况下，语义等级每增一级，其所对应的数字等级都提高大约原等级值的4倍。使用一个完整装置时，G代表在屋子一端的观察者沿着与屋子水平方向观察到的所有光源的集中效果，如图2所示。 一二>-I 未、J兰7图2通常的假定观察点这里引人一个额外的问题，这个问题在过去是一个麻烦的问题：Einhorn显示如果公式中的指数调节与m的指数相一致，则这个问题将被简化(参见B部分)。在过去，作了大量的研究为式(1)中的指数建立适当的值，但由于研究方法不同，很难直接对比研究结果。例如，Holladay专门研究当观察者适应一定的照度值后，突然将眩光源的照度值提高，研究对观察者的影响。Guth使用一个短暂曝光法，推导出一个更复杂的公式。另一方面，霍普金森基于持续曝光在眩光源条件下的研究，允许观察者有更多的时间去适应这种环境。Holladay应用高照度(L。)和小面积光源(“)进行试验，其研究结果可用下列公式描述：2GBZ 2621 12010CIE 551983眩光常数一奠÷÷岩Lf霍普金森应用一个低照度光源(L)和大面积光源(“)进行研究，其结果公式如下：眩光常数一奠÷善坚Lf霍普金森提出两个研究的试验结果表明对于u较大的值，L。的指数较高；对于L，较低的值，m的指数值较低。在光源照度(L。)和面积(“)可比较条件下，霍普金森考虑将其中一个可调节眩光常数的公式应用于一个研究结果。然而霍普金森的较早研究没有得到和Holladay公式中同样的指数值，后来的研究中得到了一致的结果。考虑到目前眩光调节得知的现状和对于公式的试验方法，Einhorns提出光源照度(L，)指数应该等于2，光源面积(m)的指数等于l较为合理。13眩光控制方法裸灯的照度超过一定的限值时，照度将被三种类型装置控制，分别是半透明漫射器、分光面板和遮光体或天窗。不考虑例如使用半透明材料优于不透明材料制成天窗的特殊情况，可以方便地将采用这三种类型装置的灯具的亮度分布分为常量分布、变量分布和截光分布。13。1常量分布透过漫射塑料或玻璃板的光源和外罩通常有一个适当照度，该照度不超过15 kcd·m，且在临界角范围内，照度(L。)通常保持适当的常量。关于光源的光分布和角度分布范围为o。845。，45。r<一90。因此，经重新整理式(1)，能用式(2)确定适当的照度限定值L，。式(1)或式(2)直接表达很枯燥，因此将数据转换为预算的表格形式，由Harrison和Meaker公式可知，这种类型的表格首次应用在1957版的澳大利亚标准建筑的模拟光源代码中。使用这种表格，除了房间尺寸和光源方向外，用户不再需要计算单个光源的参数。132变量分布透过慢射塑料或玻璃板的光源和外罩，在临界角范围内有一个变化的照度，见131。类型好的设计装置会逐渐减少照度(L。)，使在水平90。附近的照度低于在745。的照度。该装置被广泛使用在安装在天花板内的嵌入式灯具和较大的房间内。在截光灯具的情况下，眩光的影响区域由灯具光分布形状决定的，而不是实际的房间尺寸。这个理念包含在由Harrison和Meaker第一次提出的系统中，他们的表格是根据多个光源的集中效果和房间末端的安装位置来计算的，如图2所示。由于这些灯具在较大7角上也能够有效的限制照度，所以带有塑料底板和折射镜侧板的光源装置表面也存在变量分布。133截光分布这里谈及由遮挡板控制的光分布。无论口变得比预期屏蔽角S小多少，灯仍然是完全被遮蔽。屏蔽角S由灯具的机械结构控制。原理在图3中说明。这个方法源于两点假设：GBZ 2621 120Iocm 551983图3截光(屏蔽角)原理，O<S时，遮挡光源a)工人的正常视线不在水平线之上；b)极大功率的灯不能安装的太低，太接近工人的头。这个方法有很大的实际意义。屏蔽角是容易定义和测量的简单概念，如图4所示。然而，一旦遮光发生，光源可见部分的亮度通常很低(当用普通的管型荧光灯时，亮度大约1 kcd·m_2)。因此眩光的度数实际上是独立于房间大小的。此外，使用适当的形状，特别完美的格栅，遮光后的亮度能被极大地降低，同时极限值也低(见12)。4图4屏蔽角S的测量GBZ 262112010ere 55198314眩光控制系统当计划安装一个光源时，有各种方法确保G不超过恰当的值。一种是用眩光公式或基于公式的表格来计算眩光指数(通常为10logG)。另一种方法是为特殊T角(或7角的范围)的光源照度L。规定适当的值，也可以根据经验规定一个起决定作用的屏蔽角，结合最小安装高度和最大光输出的控制规定。在特殊情况下，每种方法都有其自己的优势。参数的影响在图5中说明，系统的每种类型的优点如图6所示。毛¨翘轱 l I 6左边眩光多于右边图5不舒适眩光的一些影响参数GBZ 2621 12010CIE 551983闰葫员寻H澎型盟耻尺寸 I隐蔽的灯痿截光i光扭截 光乒一一乇 直光E 纱乞矿，Bzl萋52H删耐孵10H 12H四方空间)图6遮光和非遮光光源的眩光控制通过降低安装高度和或增加非遮光可视光源的数量可以增加眩光(例如：加长房间长度)。这两种影响可同时产生，通过在视觉水平用安装高度的倍数表示房间尺寸。交叉观察时亮面光源产生的眩光比从一端观察产生的眩光多，因为后一种情况下，侧板1的表观面积“将大大地变小。另一方面，水平底板2的表观面积保持不变。因此，没有光亮的侧面产生的单元眩光几乎不受方位影响。在非遮光情况下，房间的尺寸是很重要的，因为房间的尺寸影响口和w总值。对于遮光情况，房间的实际尺寸不是很重要。相反，眩光依赖于房间的有效尺寸，而房间的有效尺6