GB Z 26211-2010-Z 室內(nèi)工作環(huán)境的不舒適眩光.pdf

ICS 9116010K 70 囝雪中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)化指導(dǎo)性技術(shù)文件GBZ 2621 1-2010CIE 55-1983室內(nèi)工作環(huán)境的不舒適眩光Discomfort glare in the interior working environment201 1-01-14發(fā)布(CIE 551983，IDT)201 1-0601實(shí)施宰瞀髁紫瓣警糌瞥星發(fā)布中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會促19GBZ 2621 1-2010C1E 55-1983目 次眩光控制的基本原理、研究與應(yīng)用眩光控制的基本原理·······眩光的自然特征··-不舒適眩光的控制因素·眩光控制方法·眩光控制系統(tǒng)·不舒適眩光的主觀評估······眩光控制的研究與應(yīng)用，對恰當(dāng)公式的要求·基本公式系統(tǒng)·照度限制系統(tǒng)····識別系統(tǒng)的評估·B部分不舒適眩光的數(shù)學(xué)推算的推薦4 CIE規(guī)則···41提議的CIE公式···42公式的基本原理43來自于大光源(明亮的天花板)的眩光附錄A(資料性附錄) 眩光系統(tǒng)的國家調(diào)查附錄B(資料性附錄) 眩光預(yù)測系統(tǒng)研究的比較附錄c(資料性附錄)不舒適眩光計(jì)算的參數(shù)確定附錄D(資料性附錄，提議的CIE公式的實(shí)際應(yīng)用參考文獻(xiàn)················一¨一分部一A日魯目前引1ll357889912345123；2222nM¨“M胛”曲刖 罱GBZ 2621 1-20IOCE 551983本指導(dǎo)性技術(shù)文件等同采用CIE 55-1983室內(nèi)工作環(huán)境的不舒適眩光(英文版)。本指導(dǎo)性技術(shù)文件等同翻譯CIE 55-1983。為了便于使用，本指導(dǎo)性技術(shù)文件做了下列編輯性修改：a)用小數(shù)點(diǎn)“”代替作為小數(shù)點(diǎn)的“，”；b)刪除CIE 551983的前言。本指導(dǎo)性技術(shù)文件的附錄A、附錄B、附錄C和附錄D是資料性附錄。本指導(dǎo)性技術(shù)文件由中國輕工業(yè)聯(lián)合會提出。本指導(dǎo)性技術(shù)文件由全國照明電器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SACTC 224)歸口。本指導(dǎo)性技術(shù)文件起草單位：國家電光源質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心(北京)、生輝照明電器(浙江)有限公司、中國質(zhì)量認(rèn)證中心、東莞市品元光電科技有限公司、深圳市聚作實(shí)業(yè)有限公司、北京電光源研究所。本指導(dǎo)性技術(shù)文件主要起草人：華樹明、沈錦祥、安麗、郭建坤、黎錦洪、黃鶴鳴、肖靈、江姍、段彥芳。本指導(dǎo)性技術(shù)文件僅供參考。有關(guān)對本指導(dǎo)性技術(shù)文件的建議和意見，向國務(wù)院標(biāo)準(zhǔn)化行政主管部門反映。CBZ 262112010CIE 551983引 言首先，本指導(dǎo)性技術(shù)文件介紹了對室內(nèi)工作環(huán)境中不舒適眩光的技術(shù)評估；其次，它為預(yù)測照明設(shè)備產(chǎn)生的不舒適眩光提出了一個CIE數(shù)學(xué)模型，或者預(yù)測系統(tǒng)。本指導(dǎo)性技術(shù)文件的第一部分涵蓋了對基本原理，眩光控制方法和各國使用的眩光預(yù)測系統(tǒng)的介紹；第二部分重點(diǎn)評價了所開展的眩光研究和當(dāng)前主要的預(yù)測系統(tǒng)；最后談到本指導(dǎo)性技術(shù)文件的重點(diǎn)，即CIE預(yù)測系統(tǒng)，集這些研究之大成。但本指導(dǎo)性技術(shù)文件并未對該課題作最終論斷，在CIE報告發(fā)布之時，針對該課題又有大量研究。本指導(dǎo)性技術(shù)文件的作用是為各國改進(jìn)已建工程以及新建系統(tǒng)提供選擇性參考。本指導(dǎo)性技術(shù)文件也將幫助照明專業(yè)的學(xué)生和與照明相關(guān)人員(如建筑師、咨詢師等)了解何謂不舒適眩光和如何控制不舒適眩光。GBZ 2621 1-2010CIE 551983室內(nèi)工作環(huán)境的不舒適眩光A部分眩光控制的基本原理、研究與應(yīng)用1 眩光控制的基本原理11眩光的自然特征根據(jù)國際照明詞匯表(CIE，第17版，1970)中4525295對于眩光的定義：由于光亮度的分布或范圍不適當(dāng)，或?qū)Ρ榷忍珡?qiáng)，引起不舒適感或分辨細(xì)節(jié)或物體的能力減弱的視覺條件。兩種定義：a)不舒適眩光，引起不舒適感覺，而不一定降低物體可見度的眩光(定義在4525315)。b)失能眩光，降低物體可見度而不一定引起不適感覺的眩光(定義在4525320)。雖然這兩種眩光是一起產(chǎn)生的，但它們是兩種完全不同的現(xiàn)象。引起失能眩光主要是因?yàn)檫M(jìn)入眼中的光能，而不是光源的照度。相反，光源照度是不舒適眩光的一個主要因素。失能眩光幾乎不受時間的影響，而在工廠或辦公室內(nèi)的人暴露在高照度光源下時間長，不舒適眩光也相應(yīng)的增多?？紤]由燈和內(nèi)置普通光源的燈具產(chǎn)生的眩光的控制測量方法時，不舒適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適眩光，物體就能正常地看到，失能眩光也能夠很好地控制在特定程度上。這個章節(jié)提到的眩光，在后文如果不經(jīng)特殊說明都是指不舒適眩光。12不舒適眩光的控制因素普遍認(rèn)為由單個光源產(chǎn)生的不舒適眩光主要來自于四個主要參數(shù)，如圖1所示。視嘲雁上日q圈像圉1不舒適眩光的參數(shù)L，觀察者眼睛方向的光源照度；u朝向觀察者眼睛的眩光源立體角；0來自于觀察者視線的眩光源角位移；Lf觀察者眼睛對通常場照度控制的適應(yīng)水平。通常認(rèn)為，不舒適眩光存在時，L，必須在500 cdm2700 cdm2之間。GBZ 2621 1-2010CIE 551983觀察者對不舒適眩光的主觀感覺與下面公式中的四個參數(shù)相關(guān)，、 L：·。一i_7萬其中G被稱為弦光常數(shù)，表示語義數(shù)值等級上的主觀感覺，口、b和C是相匹配的加權(quán)指數(shù)，(8)是位移角度的復(fù)合函數(shù)，垂直角與方位角分開考慮。在這個視覺簡圖中，物體在視網(wǎng)膜中央凹通過晶狀體成像，同時在視網(wǎng)膜上的另一個點(diǎn)上也形成了眩光源的像。下列情況下，產(chǎn)生不舒適眩光最多：a)視網(wǎng)膜上的像與中央凹離的近(例如：從視覺水平線到眩光源的角位移0小)；b)像大時(例如：朝向眼睛的光源立體角m大時，或者在視野內(nèi)有大量的光源)；c) 像上的光通量大于視網(wǎng)膜剩余面上的光通量(例如：當(dāng)L。大于Lf時)。例如，霍普金森從下面的研究中發(fā)現(xiàn)，式(1)的右邊(帶有霍普金森提出的指數(shù)和相應(yīng)單位表示的量值)有下面的數(shù)值作為不舒適眩光的主觀感覺的評定標(biāo)準(zhǔn)。不舒適眩光等級 眩光常數(shù)剛不能忍受 600剛不舒適 150剛可接受 35剛可察覺 8從上表中可見，語義上的眩光等級轉(zhuǎn)換為數(shù)字等級。在這種情況下，語義等級每增一級，其所對應(yīng)的數(shù)字等級都提高大約原等級值的4倍。使用一個完整裝置時，G代表在屋子一端的觀察者沿著與屋子水平方向觀察到的所有光源的集中效果，如圖2所示。 一二>-I 未、J蘭7圖2通常的假定觀察點(diǎn)這里引人一個額外的問題，這個問題在過去是一個麻煩的問題：Einhorn顯示如果公式中的指數(shù)調(diào)節(jié)與m的指數(shù)相一致，則這個問題將被簡化(參見B部分)。在過去，作了大量的研究為式(1)中的指數(shù)建立適當(dāng)?shù)闹?，但由于研究方法不同，很難直接對比研究結(jié)果。例如，Holladay專門研究當(dāng)觀察者適應(yīng)一定的照度值后，突然將眩光源的照度值提高，研究對觀察者的影響。Guth使用一個短暫曝光法，推導(dǎo)出一個更復(fù)雜的公式。另一方面，霍普金森基于持續(xù)曝光在眩光源條件下的研究，允許觀察者有更多的時間去適應(yīng)這種環(huán)境。Holladay應(yīng)用高照度(L。)和小面積光源(“)進(jìn)行試驗(yàn)，其研究結(jié)果可用下列公式描述：2GBZ 2621 12010CIE 551983眩光常數(shù)一奠÷÷巖Lf霍普金森應(yīng)用一個低照度光源(L)和大面積光源(“)進(jìn)行研究，其結(jié)果公式如下：眩光常數(shù)一奠÷善堅(jiān)Lf霍普金森提出兩個研究的試驗(yàn)結(jié)果表明對于u較大的值，L。的指數(shù)較高；對于L，較低的值，m的指數(shù)值較低。在光源照度(L。)和面積(“)可比較條件下，霍普金森考慮將其中一個可調(diào)節(jié)眩光常數(shù)的公式應(yīng)用于一個研究結(jié)果。然而霍普金森的較早研究沒有得到和Holladay公式中同樣的指數(shù)值，后來的研究中得到了一致的結(jié)果。考慮到目前眩光調(diào)節(jié)得知的現(xiàn)狀和對于公式的試驗(yàn)方法，Einhorns提出光源照度(L，)指數(shù)應(yīng)該等于2，光源面積(m)的指數(shù)等于l較為合理。13眩光控制方法裸燈的照度超過一定的限值時，照度將被三種類型裝置控制，分別是半透明漫射器、分光面板和遮光體或天窗。不考慮例如使用半透明材料優(yōu)于不透明材料制成天窗的特殊情況，可以方便地將采用這三種類型裝置的燈具的亮度分布分為常量分布、變量分布和截光分布。13。1常量分布透過漫射塑料或玻璃板的光源和外罩通常有一個適當(dāng)照度，該照度不超過15 kcd·m，且在臨界角范圍內(nèi)，照度(L。)通常保持適當(dāng)?shù)某Ａ?。關(guān)于光源的光分布和角度分布范圍為o。845。，45。r<一90。因此，經(jīng)重新整理式(1)，能用式(2)確定適當(dāng)?shù)恼斩认薅ㄖ礚，。式(1)或式(2)直接表達(dá)很枯燥，因此將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為預(yù)算的表格形式，由Harrison和Meaker公式可知，這種類型的表格首次應(yīng)用在1957版的澳大利亞標(biāo)準(zhǔn)建筑的模擬光源代碼中。使用這種表格，除了房間尺寸和光源方向外，用戶不再需要計(jì)算單個光源的參數(shù)。132變量分布透過慢射塑料或玻璃板的光源和外罩，在臨界角范圍內(nèi)有一個變化的照度，見131。類型好的設(shè)計(jì)裝置會逐漸減少照度(L。)，使在水平90。附近的照度低于在745。的照度。該裝置被廣泛使用在安裝在天花板內(nèi)的嵌入式燈具和較大的房間內(nèi)。在截光燈具的情況下，眩光的影響區(qū)域由燈具光分布形狀決定的，而不是實(shí)際的房間尺寸。這個理念包含在由Harrison和Meaker第一次提出的系統(tǒng)中，他們的表格是根據(jù)多個光源的集中效果和房間末端的安裝位置來計(jì)算的，如圖2所示。由于這些燈具在較大7角上也能夠有效的限制照度，所以帶有塑料底板和折射鏡側(cè)板的光源裝置表面也存在變量分布。133截光分布這里談及由遮擋板控制的光分布。無論口變得比預(yù)期屏蔽角S小多少，燈仍然是完全被遮蔽。屏蔽角S由燈具的機(jī)械結(jié)構(gòu)控制。原理在圖3中說明。這個方法源于兩點(diǎn)假設(shè)：GBZ 2621 120Iocm 551983圖3截光(屏蔽角)原理，O<S時，遮擋光源a)工人的正常視線不在水平線之上；b)極大功率的燈不能安裝的太低，太接近工人的頭。這個方法有很大的實(shí)際意義。屏蔽角是容易定義和測量的簡單概念，如圖4所示。然而，一旦遮光發(fā)生，光源可見部分的亮度通常很低(當(dāng)用普通的管型熒光燈時，亮度大約1 kcd·m_2)。因此眩光的度數(shù)實(shí)際上是獨(dú)立于房間大小的。此外，使用適當(dāng)?shù)男螤?，特別完美的格柵，遮光后的亮度能被極大地降低，同時極限值也低(見12)。4圖4屏蔽角S的測量GBZ 262112010ere 55198314眩光控制系統(tǒng)當(dāng)計(jì)劃安裝一個光源時，有各種方法確保G不超過恰當(dāng)?shù)闹?。一種是用眩光公式或基于公式的表格來計(jì)算眩光指數(shù)(通常為10logG)。另一種方法是為特殊T角(或7角的范圍)的光源照度L。規(guī)定適當(dāng)?shù)闹?，也可以根?jù)經(jīng)驗(yàn)規(guī)定一個起決定作用的屏蔽角，結(jié)合最小安裝高度和最大光輸出的控制規(guī)定。在特殊情況下，每種方法都有其自己的優(yōu)勢。參數(shù)的影響在圖5中說明，系統(tǒng)的每種類型的優(yōu)點(diǎn)如圖6所示。毛¨翹轱 l I 6左邊眩光多于右邊圖5不舒適眩光的一些影響參數(shù)GBZ 2621 12010CIE 551983閏葫員尋H澎型盟恥尺寸 I隱蔽的燈痿截光i光扭截 光乒一一乇 直光E 紗乞礦，Bzl萋52H刪耐孵10H 12H四方空間)圖6遮光和非遮光光源的眩光控制通過降低安裝高度和或增加非遮光可視光源的數(shù)量可以增加眩光(例如：加長房間長度)。這兩種影響可同時產(chǎn)生，通過在視覺水平用安裝高度的倍數(shù)表示房間尺寸。交叉觀察時亮面光源產(chǎn)生的眩光比從一端觀察產(chǎn)生的眩光多，因?yàn)楹笠环N情況下，側(cè)板1的表觀面積“將大大地變小。另一方面，水平底板2的表觀面積保持不變。因此，沒有光亮的側(cè)面產(chǎn)生的單元眩光幾乎不受方位影響。在非遮光情況下，房間的尺寸是很重要的，因?yàn)榉块g的尺寸影響口和w總值。對于遮光情況，房間的實(shí)際尺寸不是很重要。相反，眩光依賴于房間的有效尺寸，而房間的有效尺6