第4章照明环境.ppt
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2023/11/25,照明环境,机械工业出版社工业工程系列教材人因工程,第4章,2/59,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,3/59,4.1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。
4/59,5/59,4.1.2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。
6/59,
(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:
发光强度15000cd,7/59,(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),8/59,(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。
9/59,4.2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4.2.5视度,10/59,4.2.1明暗视觉与色彩视觉,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。
11/59,4.2.2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。
12/59,暗适应与明适应过渡曲线,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渐增加的过程。
13/59,4.2.3调节,调节是视觉适应观察距离的能力。
12米,视网膜的中央更近,睫状肌收缩,晶状体更大曲率很远,曲率缩小从远处向近处瞄准,0.51秒增加照明,提高不同距离上的辨认速度,减少疲劳3/2调节近点,14/59,3.2.4视野,视野是指头部和眼球不动时,眼睛观看正前方所能看到的空间范围。
常以视角来表示。
眼睛观看物体可分为静视野、注视野和动视野三种状态。
照明充分,扩大视野,15/59,双眼静视野,(a)垂直面内视野(b)水平面内视野,16/59,色觉视野,(a)垂直面内视野(b)水平面内视野,17/59,黑色背景上的色觉视野,18/59,4.2.5视度,视觉感觉的清晰程度称为视度。
(1)适当的亮度(1/)105cd/m2(1/)104cd/m2
(2)物体的尺寸(3)物体和背景的亮度对比颜色/亮度,临界对比0.01,对比灵敏度;背景稍暗,视力最好;照度很差,缺乏阴影或亮度差,判断不良;适当照明。
19/59,4.3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,20/59,照明与视觉疲劳,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,21/59,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。
22/59,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50001x时,因过分明亮导致满意程度下降。
23/59,4.3.3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。
24/59,4.3.4照明与情绪,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,改进工作环境。
25/59,4.3.2照明与工作效率,良好光环境的作用,26/59,4.4工作场所照明,工效学原则:
最大限度利用自然光,防止眩光,稳定性、均匀性、协调性4.4.1照明方式自然照明、人工照明、混合照明(l)一般照明(全面照明,耗电多)
(2)局部照明(眩光、明暗适应)(3)综合照明(4)特殊照明,27/59,照明配光方式(按光源发出方向),28/59,4.4.2光源选择,自然采光人工光源作补充照明人工照明选择接近自然光的人工光源。
荧光灯优于白炽灯。
光源的显色性是指由光源所表现的物体色的性质。
29/59,各种光源的显色指数,30/59,刺眼的光线叫眩光。
原因:
直射、反射、对比暗适应破坏,视觉后像,视觉效率降低,视觉不舒适和分散注意力,视疲劳,长期损害视力。
精细工作时,眩光20分钟之内,差错明显增加,工效显著降低。
4.4.3眩光及其防控措施,31/59,光源位置的眩光效应,32/59,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,33/59,防止和控制出现眩光的主要措施:
限制光源亮度(16104cd/m2)合理分布光源(45)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,减少亮度对比利用:
富丽堂皇,愉快、兴奋,34/59,4.4.4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。
35/59,4.4.5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150300lx时,视野内的亮度差别对视觉工作的影响比较小。
36/59,室内亮度比最大允许值,37/59,45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。
最低照度值,考虑了我国当前的电力生产和消费水平。
38/59,4.5.1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、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。
39/59,4.5.2照明标准值推荐,居住建筑的照度标准,40/59,4.5.2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明标准值,41/59,公共场所照明标准值,42/59,工业建筑的一般照明标准值,43/59,工业建筑的一般照明标准值,44/59,工业建筑的一般照明标准值,45/59,工业建筑的一般照明标准值,46/59,工业建筑的一般照明标准值,47/59,工业建筑的一般明标准值,48/59,工业建筑的一般照明标准值,49/59,工业建筑的一般照明标准值,50/59,工业建筑的一般照明标准值,51/59,公共建筑的一般照明标准值,52/59,公共建筑的一般照明标准值,53/59,公共建筑的一般照明标准值,54/59,4.6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,55/59,办公室内家具与其他表面的适当反射比,56/59,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。
(6)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。
57/59,4.6.2照明环境的综合评价,
(一)评价方法
(二)评分系统(三)项目评分及光环境指数(四)评价结果与质量等级,58/59,评价项目及可能状态的问卷形式,59/59,评价项目及可能状态的问卷形式,60/59,评价项目及可能状态的问卷形式,61/59,评价项目及可能状态的问卷形式,62/59,评价项目及可能状态的问卷形式,63/59,各个项目的权值及各种状态的分值,64/59,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。
65/59,复习思考题,1.为什么说人眼的色彩感觉是生理物理过程?
2.某工作间面积为10m2,均分成10格,测得各方格中心点的照度为:
175,125,115,100,115,345,360,255,400,400lx。
求平均照度,并判断照度是否均匀.3.照明条件与作业效率和视疲劳有何关系?
是否照度值越高,作业效率越高?
4.照度与事故有何关系?
66/59,5.工业企业建筑物的照明有几种形式?
人工照明按灯光照射范围和效果是怎样分类的?
如何选择照明方式?
6.按光源与被照物的关系,光源可分为几种?
7.什么是眩光?
眩光是如何产生的?
有何危害?
怎样防止和控制眩光?
8.亮度分布有何要求?
是否作业间的亮度分布越平均越好?
9.如何对照明环境进行综合评价?
67/59,Theend,Thankyou,
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