本標(biāo)準(zhǔn)參照采用國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 8995—1989《視覺工效學(xué)原則——室內(nèi)工作系統(tǒng)照明》。
1 主題內(nèi)容與適用范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了室內(nèi)工作系統(tǒng)照明的視覺工效學(xué)原則,影響視覺功效的各參數(shù)和獲得滿意的視覺環(huán)境所必須滿足的指標(biāo)。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于工業(yè)建筑、辦公建筑和醫(yī)院等工作場所。
本標(biāo)準(zhǔn)不適用于低照度作業(yè)場所,如放投影、看幻燈、處理感光材料、使用視覺顯示裝置、用輔助設(shè)備放大物件等場所。
2 引用標(biāo)準(zhǔn)
GB 5697 人類工效學(xué)照明術(shù)語
GB 5698 顏色術(shù)語
GB 5699 采光測量方法
GB 5700 室內(nèi)照明測量方法
3 影響視覺功效的主要參數(shù)
工作者視覺系統(tǒng)的有效性應(yīng)以視覺功效評價;視覺功效應(yīng)以工作者完成作業(yè)的速度和準(zhǔn)確度評價。
下圖規(guī)定了在視覺環(huán)境中影響工作者視覺功效的主要參數(shù)。
視覺功效主要應(yīng)由作業(yè)特性和照明特性確定。
在視覺環(huán)境中影響工作者視覺功效的主要參數(shù)
3.1 視覺作業(yè)特性
3.1.1 大小和距離
a.對視覺細(xì)節(jié)的知覺應(yīng)以視覺敏銳度(視力)來表征。識別物體大小的變換可改變可見度,放大細(xì)節(jié)可改進(jìn)視覺功效;
b.距離、深度、凹凸的知覺可由雙目視覺質(zhì)量、認(rèn)知、經(jīng)驗(yàn)?zāi)芰Φ戎橇C(jī)能以及對各種視覺對象的判斷確定。
3.1.2 對比
a.作業(yè)與背景應(yīng)有最佳的亮度和(或)顏色對比。在一定亮度范圍內(nèi),增加背景亮度時,可提高眼睛的對比敏感度;
b.視場內(nèi)應(yīng)無明亮的光源和無光幕反射,應(yīng)避免視線從作業(yè)移向過亮的區(qū)域,以防止因失能眩光引起的對比下降。
3.1.3 表面性質(zhì)
對質(zhì)地的知覺應(yīng)由表面紋理明暗確定。為識別質(zhì)地,應(yīng)注意光線的方向性和漫射性,應(yīng)有合理的陰影,不應(yīng)因光線的極度漫射而降低對識別物體質(zhì)地所需要的對比。
3.1.4 運(yùn)動和觀察時間
a.對運(yùn)動的知覺要求目標(biāo)的映象應(yīng)在視網(wǎng)膜上移動,視網(wǎng)膜的中央凹比視網(wǎng)膜周邊對形狀知覺更為敏感;
b.對識別物體的運(yùn)動知覺的準(zhǔn)確度,可由識別物體的速度、大小、形狀、對比和觀察時間確定;
c.宜借助于在物體運(yùn)動途徑中跟隨一段適當(dāng)時間來改善該運(yùn)動物體的可見度。若掃視速度過高或運(yùn)動途徑復(fù)雜,可使可見度變差。
3.1.5 顏色
a.物體的顏色可影響其識別速度;
b.提高照度可改善顏色知覺;
c.在近似于天然光光譜組成的光照射下,可保持色覺真實(shí)性;
d.色表可由光線的光譜組成和所觀察表面的特性、亮度、顏色對比和顏色適應(yīng)狀態(tài)確定;
e.應(yīng)根據(jù)使用場所對視覺作業(yè)識別顏色的要求,選擇相應(yīng)的光源。
3.2工作者特性
3.2.1 視力
視覺功效可隨視力而變化,在正常情況下,眼睛可自行調(diào)整視力到傳達(dá)信息的最大清晰度。為提高分辨微小細(xì)節(jié)的能力,當(dāng)目標(biāo)在視網(wǎng)膜的映象位于視網(wǎng)膜的中央凹時,視覺系統(tǒng)可有最大的效率。
3.2.2 年齡
視力隨年齡增長下降,老年人比青年人需更高的照度。
3.3 照明特性
3.3.1 照度
應(yīng)有滿足視覺工作需要的照度。在正常情況下,在一定照度范圍內(nèi),提高照度可改善視覺功效,對大尺寸和大對比的作業(yè)的功效可在中等照度時達(dá)到最大值。
3.3.2 亮度分布
應(yīng)有滿足視覺工作需要的亮度分布或照度均勻度。
3.3.3 光譜成分
所采用的光源的光譜成分應(yīng)滿足識別顏色或視覺作業(yè)和環(huán)境照明對色表和顯色性的要求。
3.3.4 眩光
應(yīng)防止直接眩光、反射眩光和光幕反射的出現(xiàn)。
3.3.5 頻閃和閃爍
應(yīng)防止頻閃效應(yīng)和閃爍現(xiàn)象的出現(xiàn)。
3.3.6 方向性
應(yīng)有需要的光的方向性、陰影和立體感。
3.4工作空間變量
在良好的照明實(shí)踐中應(yīng)考慮視場限制、姿態(tài)限制和安全要求等參數(shù)。
4 照明準(zhǔn)則
視覺環(huán)境應(yīng)以提高工效、保證安全、健康、視覺舒適為原則,并注意節(jié)能和降低費(fèi)用。
4.1 照明要求
采光和照明應(yīng)為完成作業(yè)提供適宜的照明條件,以及為休息和改變作業(yè)而離開本作業(yè)時創(chuàng)造適宜的視覺環(huán)境。
室內(nèi)視覺印象受下列表面表觀的影響:
a.主要目標(biāo):工作面、人臉和設(shè)備;
b.室內(nèi)各主要表面;墻、頂棚、地面、窗戶(夜間)和設(shè)備等表面;
c.光源:燈具和窗戶(晝間)。
4.1.1 作業(yè)照明
作業(yè)照明是為使工作者看清視覺對象并將注意力集中于作業(yè)而設(shè)置的照明。作業(yè)照明的有效性主要由視覺功效來判定,而視覺功效由第3章中的參數(shù)確定。
4.1.2 環(huán)境照明
環(huán)境中各表面間的亮度和顏色的關(guān)系應(yīng)滿足室內(nèi)功能、視覺舒適和消除眩光的需要。為改善視覺功效,應(yīng)防止在全部作業(yè)過程中,在視場內(nèi)出現(xiàn)的干擾因素,不利的適應(yīng)和不舒適。
適宜的環(huán)境照明應(yīng)滿足下列要求:
a.給空間以適當(dāng)?shù)拿髁粮校?BR> b.有利于加強(qiáng)安全和易于活動;
c.有助于將注意力集中在工作區(qū)上;
d.為一些區(qū)域提供比作業(yè)區(qū)亮度較低的亮度;
e.借助光線的方向性和漫射性的正確平衡,可使人臉有自然立體感和柔和的陰影;
f.采用良好顯色性的光源,可使人和陳設(shè)顯現(xiàn)出滿意的自然本色;
g.在工作室內(nèi)應(yīng)形成一種愉快的亮度和顏色變化,以促進(jìn)工作人員的健康和減輕工作負(fù)荷,
h.應(yīng)選擇適宜的地面、墻面和設(shè)備的顏色,以增強(qiáng)清潔明快感。
4.2 照度
4.2.1 照度范圍值
各種不同區(qū)域作業(yè)和活動的照度范圍值應(yīng)符合表1的規(guī)定。一般采用表1的每一照度范圍的中間值。當(dāng)采用高強(qiáng)氣體放電燈作為一般照明時,在經(jīng)常有人工作的場所,其照度值不宜低于50lx。
表1 各種不同區(qū)域作業(yè)和活動的照度范圍
4.2.2 照度范圍的高值
凡符合下列條件之一及以上時,工作面的照度值應(yīng)采用照度范圍的高值:
a.一般作業(yè)到特殊視覺要求的作業(yè),當(dāng)眼晴至識別對象的距離大于500mm時;
b.連續(xù)長時間緊張的視覺作業(yè),對視覺器官有不良影響時;
c.識別對象在活動的面上,且識別時間短促而辨認(rèn)困難時;
d.工作需要特別注意安全時;
e.當(dāng)反射比特別低或小對比時;
f.當(dāng)作業(yè)精度要求較高時,由于生產(chǎn)差錯造成損失很大時。
4.2.3 照度范圍的低值
凡符合下列條件之一及以上時,工作面上的照度值應(yīng)采用照度范圍值的低值:
a.臨時性完成工作時;
b.當(dāng)精度和速度無關(guān)重要時;
c.當(dāng)反射比或?qū)Ρ忍貏e大時。
4.3 照度分布
a.工作區(qū)域內(nèi)的一般照明的照度均勻度不宜小于0.7;
b.工作區(qū)域內(nèi)走道和其他非工作區(qū)域內(nèi)的一般照明的照度值不宜低于工作區(qū)照度值的五分之—。
4.4 直接眩光的限制
4.4.1 照明眩光和限制
由照明裝置產(chǎn)生的直接眩光的限制可按附錄A(補(bǔ)充件)的方法確定。
4.4.2 減小窗戶眩光的措施
a.可采用室內(nèi)外遮擋措施降低窗亮度或減少天空視域;
b.工作人員的視線不宜面對窗口;
c.在不降低采光窗數(shù)目的前提下,宜提高窗戶周圍表面的反射比和亮度。
4.5 防止和減小反射眩光和光幕反射的措施。
a.宜合理安排工作人員的工作位置和光源的位置,不應(yīng)使光源工作面上的反射光射向工作人員的眼晴,若不能滿足上述要求時,則可采用投光方向合適的局部照明;
b.工作面宜為低光澤度和漫反射的材料;
c.可采用大面積和低亮度的燈具,采用高反射比的無光澤飾面的頂棚、墻壁和地面,頂棚上宜安裝帶有上射光的燈具,以提高整個頂棚的亮度。
4.6 天然采光
4.6.1 準(zhǔn)則
窗可提供與外部的視覺聯(lián)系、室內(nèi)工作區(qū)有益的照度。應(yīng)避免直射陽光射入工作區(qū)域內(nèi)。
側(cè)窗或天窗的最佳尺寸和型式,應(yīng)根據(jù)建筑物的當(dāng)?shù)貤l件、建筑、采光、視覺、熱工和聲學(xué)方面的要求綜合考慮加以確定。
4.6.2 與外部的視覺聯(lián)系的要求
在計(jì)算居住和某些工作室的最小窗面積時,應(yīng)考慮下列與外部視覺聯(lián)系的要求:
a.窗玻璃面積宜占從里面看到外墻面積的20%~30%;
b.窗寬與窗間實(shí)體墻寬度之比宜在1.2∶1~3∶1之間;
c.窗臺高度不宜超過0.9m。
4.6.3 亮度要求
當(dāng)窗戶大小滿足4.6.2要求時,對于從窗頂部到窗臺約為2~3倍距離進(jìn)深的房間,可保證在白天有適宜的室內(nèi)亮度印象;對于大進(jìn)深房間,適當(dāng)輔助的照明與采光相結(jié)合,可改善室內(nèi)的亮度分布,并可避免在室內(nèi)遠(yuǎn)離窗戶的部分有陰郁之感。
4.6.4 天然光照度
a.使工作面上應(yīng)達(dá)到和超過規(guī)定的室內(nèi)天然光照度和采光系數(shù);
b.應(yīng)給出按日、月、年的平均持續(xù)天然采光時間;
c.應(yīng)給出與工作小時數(shù)相關(guān)的利用天然光的持續(xù)時間。
4.6.5 采光和照明的結(jié)合
當(dāng)天然光不能保證工作面上有滿意照度時,則應(yīng)由電氣照明補(bǔ)充或替代天然光。照明的照度應(yīng)按最不利的條件進(jìn)行設(shè)計(jì),宜設(shè)置自動的或手動的開關(guān)和調(diào)光裝置,應(yīng)平行于窗戶成行地開、關(guān)燈或調(diào)光。
4.7光源的顏色
光源的顏色質(zhì)量用其色表和顯色性來表征。
4.7.1 色表
室內(nèi)照明光源的色表可按表3的規(guī)定選取。
表3 光源的色表分組
注:1組:適用于較低照度水平、居住場所或寒冷氣候區(qū)。
2組:適用于工作室。
3組:適用于高照度水平、特殊作業(yè)或溫暖氣候區(qū)。
4.7.2 顯色性
室內(nèi)照明光源的顯色性可按表4的規(guī)定選取。
表4 光源的顯色性分組
4.8方向性效應(yīng)。
a.應(yīng)采用低入射角度的光投射到工作面上,以利于識別表面的缺陷和質(zhì)地;
b.避免視覺工作面上和作業(yè)附近有顯眼的陰影,光線不應(yīng)過于定向,以利于有效觀看;光線也不應(yīng)過于漫射,使照射物體具有造型立體感。
4.9 減弱和防止閃爍和頻閃效應(yīng)的措施
a.通常宜在熒光燈端部采用適當(dāng)?shù)恼诒渭右员苊?,?yīng)定期更換老化的熒光燈;
b.將燈分接在三相電路上,當(dāng)采用單相供電時或采用氣體放電燈時,宜采用移相電路;
c.宜采用提高電源頻率的方法。
4.10 照明效益
在保證具有良好視覺作業(yè)照明條件下,以取得較低的總費(fèi)用為原則。在綜合計(jì)算運(yùn)行費(fèi)和投資費(fèi)的基礎(chǔ)上,為獲得良好的照明效益應(yīng)采取下列措施:
a.確定合理的照度值;
b.采用高光效長壽命光源和高效率的燈具;
c.采用合理的照明設(shè)計(jì);
d.正常的維護(hù)和運(yùn)行;
e.充分利用天然光;
f.條件允許時,可設(shè)自控裝置。
5 照明裝置的運(yùn)行
5.1 維護(hù)
為使照明裝置完好、促進(jìn)安全和滿足照明功效要求,使電負(fù)荷和資金消耗降至最低,應(yīng)采取以下維護(hù)措施:
a.應(yīng)定期維護(hù)和更新?lián)p壞或有缺陷的照明設(shè)備;
b.按規(guī)定周期清掃燈具和房間各表面;
c.清掃燈具與更換燈泡同時進(jìn)行更為經(jīng)濟(jì),也不致造成燈的顏色和亮度有明顯的差別。
5.2 測量
為檢驗(yàn)照明設(shè)施與規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的符合情況,應(yīng)對采光和照明的實(shí)際狀況進(jìn)行測量。
采光測量可按GB 5699執(zhí)行。
照明測量方法可按GB 5700執(zhí)行。
附錄A
眩光限制法
(補(bǔ)充件)
A1 亮度限制曲線
A1.1 室內(nèi)照明的直接眩光宜采用圖A1或圖A2中的亮度曲線限制燈具在眩光區(qū)的亮度值。眩光區(qū)如圖A3所示。
圖A1 無發(fā)光側(cè)邊燈具的亮度限制曲線
圖A2 有發(fā)光測邊燈具的亮度限制曲線
圖A3 眩光區(qū)
A1.2 亮度曲線適用以下條件:
a.規(guī)則布燈的一般照明,
b.視線以水平和向下為主;
c.頂棚反射比至少為0.5,墻和家具至少為0.25。
A1.3 應(yīng)用方法
A1.3.1 根據(jù)燈具的類型及安裝方式選擇相應(yīng)的亮度限制曲線。
若燈具無發(fā)光側(cè)邊,即當(dāng)側(cè)邊發(fā)光板高度小于30mm時,或有發(fā)光側(cè)邊從端部看時用圖A1。
若燈具有發(fā)光側(cè)邊(但不包括有發(fā)光側(cè)邊從端部看)時用圖A2。
A1.3.2 根據(jù)設(shè)計(jì)場所的照明質(zhì)量等級和使用照度值選擇相應(yīng)的限制曲線。對于不同的作業(yè)和活動場所,根據(jù)眩光限制的質(zhì)量要求分為:
A級:極高質(zhì)量,很嚴(yán)格的視覺作業(yè);
B級:高質(zhì)量,視覺要求高的作業(yè);
C級:中等質(zhì)量,中等視覺要求的作業(yè);
D級:低質(zhì)量,視覺要求和視線集中低的作業(yè);
E級:極低質(zhì)量,工作者崗位不固定,并視覺要求低的作業(yè)。
A1.3.3 燈具在/角方向的平均亮度值,可由γ角方面的光強(qiáng)值除以發(fā)光面在與該方向垂直面上的投影面積求得。將計(jì)算的燈具亮度值畫在選擇好的圖中與相應(yīng)的亮度曲線比較,若燈具亮度低于限制曲線亮度,即燈具亮度曲線在限制曲線左邊,則眩光的限制滿足要求;若燈具亮度高于限制曲線亮度,即燈具亮度曲線在限制曲線右邊,則此燈具不能滿足該場所眩光限制的要求;若燈具亮度曲線與限制曲線相交,則必須保證室內(nèi)主要觀察方向上的燈具亮度低于限制亮度。
使用上述亮度曲線時,必須分別考慮燈具在圖A4兩個主要方位上的亮度分布。
圖A4 燈具的兩個主要方位
A2 遮光角
燈具亮度除應(yīng)滿足亮度曲線法的限制要求外,還應(yīng)按表A1限制燈具的最小遮光角。
表A1 燈具的最小遮光角
注:1)線狀燈從端向看遮光角為0°。
附加說明:
本標(biāo)準(zhǔn)由國家技術(shù)監(jiān)督局提出。
本標(biāo)準(zhǔn)由全國人類工效學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會歸口。
本標(biāo)準(zhǔn)由中國建筑科學(xué)研究院建筑物理研究所負(fù)責(zé)起草。
本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人張紹綱。