第六章 工作場所照明與視覺防護

1、不良照明及視覺防護,照明：是利用各種光源照亮工作和生活場所或個別物體的措施,什么是照明？,光，亦稱可見光，通常被定義為能引起視覺的電磁波。太陽輻射多種波長的電磁波，其中只有波長為380～780nm的電磁波可以為人眼所感知。,,主要內(nèi)容,,第一節(jié) 概述,,第二節(jié) 光的度量（照明的物性指標）,第三節(jié) 不良照明對人的影響,,第四節(jié) 不良照明對作業(yè)的影響,,第五節(jié) 工作場所照明,,第六節(jié) 照明標準,,（一）光環(huán)境的定義,（二）光環(huán)境的影響因素

2、,（三）光環(huán)境中光的效果,（一）光環(huán)境的定義,（一）光環(huán)境的定義,,（二）光環(huán)境的影響因素,,,,影響因素,（三）光環(huán)境中光的效果,光的方向：順光、側(cè)光、逆光、頂光、底光。,順光 側(cè)光 逆光,（1）光的方向性效果,順光，就是來自于攝影師的后面投射到拍攝主體上的光線，光線與鏡頭一個方向，拍出來的照片比較平。前景與后景亮度差不多。所拍物

3、在影子的正前方，所拍物經(jīng)常遮擋其影子。,逆光：光線與鏡頭反方向。拍出來的照片前面暗的，后面背景是亮的，只有輪廓。所拍物在影子的正后方，所拍物通常在其陰影里。,側(cè)光：光線與鏡頭的方向成夾角（不垂直也不平等），前景部分亮部分暗（有明顯的明暗變化），后面的背景是全亮。典型的就是影子在所拍物的左前方、右前方、左后方、右后方，影子不會被遮擋。,光源位于被攝物上方謂之頂光。頂光常會在被攝物上造成強大的陰影，若是用于人像攝影則人臉部的鼻下、眼眶、頦

4、下等處會形成濃黑的陰影，這種光線較適合表現(xiàn) 陽剛、粗獷的男性個性。日正當中的太陽光常能造成這種效果，但是由于陰影濃厚，常會產(chǎn)生測光的偏差，形成曝光不足，所以宜做修正。,底光的光源是位于被攝物的下方，這種光線在我們的日常生活經(jīng)驗中較少見，故有怪異及戲劇性效果，在一般的攝影場合較少應(yīng)用，但可利用白色壓克力靜物架，來做靜物攝影的無影采光。,光的方向性效果： 增強室內(nèi)空間的可見度， 增強或減弱光和陰影的對比 增強或減弱物體的立體感在室

5、內(nèi)光環(huán)境中只要調(diào)整光源的位置和方向，就能 獲得所要求的方向性效果。 光的方向性效果對建筑功能、室內(nèi)表面、人物形象及人們的心理反應(yīng)都起重要作用。,（1）光的方向性效果,（2）光的造型立體感效果,光的造型立體感效果：物體表面上由于光的暗變化所產(chǎn)生的立體感效果，簡稱立體感。,光的表面效果：室內(nèi)空間中光在各表面上的 亮度分布或有無光澤。表面亮度：室內(nèi)空間中光在各表面上的反射程度 取決于表面與背景之間的亮度比。適宜的亮度比

6、有利于視覺功效與工作行為相協(xié)調(diào)，并能降低室 內(nèi)眩光。表面光澤：在室內(nèi)空間中光照射到表面時，由于 反射光在空間分布而呈現(xiàn)出表面的外觀性質(zhì)。,（3）光的表面效果,光的色彩效果：在室內(nèi)光環(huán)境中，光的照射 使材料表面呈現(xiàn)出的色彩效果。 光和色彩：對室內(nèi)光環(huán)境二者不可分開。色彩效果：在光環(huán)境中，光照射到各種材料表面 會呈現(xiàn)出不同色彩效果。 通過光的色彩效果可獲得知覺效果， 還可獲得感情、聯(lián)想等心理效果。,（4

7、）光的色彩效果,調(diào)節(jié)室內(nèi)冷暖色調(diào),自然照明、人工照明和綜合照明。1 自然采光：以自然光線作為光源，最經(jīng)濟最好的照明方式。 自然采光包括三種形式：側(cè)面采光、頂部采光和混合采光。,側(cè)面采光,頂部采光,人工照明- 一般照明、分區(qū)一般照明、局部照明、混合照明,（1）一般照明——觀眾廳、會議廳、辦公廳 均勻照明—— 獲得相同的照度而設(shè)置的照明 分區(qū)照明—— 需要提高房間內(nèi)某些特定工作區(qū)的照度,一般照明：照亮整個被照面而設(shè)置的照明裝置，

8、不考慮特殊的局部需要，燈具均勻地分布在被照場所的上空，在工作面上形成均勻的照度。,分區(qū)一般照明根據(jù)需要提高特定區(qū)域照度的一般照明,局部照明　為滿足某些部位的特殊需要而在工作點附近專門設(shè)置的照明裝置。,,混合照明,光源,,自然光源人工光源,,,日光月光,熱輻射光源氣體放電光源其他光源,,火油電,照明光源從火、油發(fā)展到電,鉆木取火,螢火蟲,,古油燈,罩燈,蠟燭,煤油燈,煤氣燈,,,愛迪生,(一)熱輻射光源,,熱

9、輻射光源：依靠電流通過燈絲發(fā)熱到白熾燈程度而發(fā)光的電光源。類型： 1. 白熾燈 2. 鹵鎢燈,白熾燈,2.鹵鎢燈,鹵鎢燈：燈泡內(nèi)含一定比 例鹵化物的改進型白熾燈。,（二）氣體放電光源,1.熒光燈（日光燈）,粗管燈（直徑38mm）細管燈（直徑26mm）,直管型熒光燈,直管熒光燈,燈管內(nèi)壁涂料,鹵磷酸鹽熒光粉,三基色熒光粉,,,,能把紫外線轉(zhuǎn)換成更多的可見光，發(fā)光效率高,,環(huán)管型熒光燈,緊湊型熒光燈,,,鎮(zhèn)流器和燈管一體

10、化的新型電光源。,緊湊型熒光燈常見的有U型管和螺紋管兩種類型。 U型管根據(jù)管的數(shù)量有2U、3U、4U,緊湊型熒光燈（節(jié)能燈泡）,2.高壓汞燈,3.金屬鹵化物燈,4.高壓鈉燈,利用高壓鈉蒸氣放電發(fā)光的電光源。,5.低壓鈉燈,利用低壓鈉蒸氣放電發(fā)光的電光源。,7 發(fā)光二極管燈（LED燈）,其他：按材質(zhì)選擇：水晶燈、云石燈、絲綢燈、竹藝燈、羊皮燈、金屬燈、鐵藝燈、亞克力燈、布藝燈、木藝燈、藤藝燈、樹脂燈、陶瓷燈、玻璃燈,居室各功能區(qū)燈光照明

11、欣賞(1)門廳、走廊,(2)客廳燈光照明,,,,,(3).餐廳、廚房燈光照明,,,（4）臥室燈光照明,,,,,(5).書房燈光照明,,(6).衛(wèi)浴間燈光照明,,,,定義：過量光輻射對人們的生活、工 作環(huán)境以及人體健康產(chǎn)生不利影響的 現(xiàn)象稱為光污染。 主要指由人工光源導致的違背人的生 理與心理需求或有損于生理與心理健 康的現(xiàn)象。,玻璃幕墻,玻璃幕墻是現(xiàn)代科學的產(chǎn)物，美觀、隔熱、重量輕，特別適合高層建筑。對于在實際應(yīng)用中

12、產(chǎn)生的光污染，正在用提高技術(shù)含量降低反射率的方法加以解決。,廣告燈的燈光使王阿婆一家無法睡眠玻璃幕墻引起的白亮污染,絢麗的上海夜景,,,人工白晝,,,,,,,,第二節(jié) 光的度量(照明的物性指標),,1.光通量Φ 單位：流明（lm） 定義：單位時間內(nèi)通過的光量，光源發(fā)光能力的基本量。它是根據(jù)人眼對光的感覺來評價的輻射通量。例如，一個200W的白熾燈比100W的白熾燈要亮得多，也就是發(fā)出光的量多。 1個40W的白熾燈輻

13、射出的光通量一般在400lm左右，而1只40W的熒光燈輻射出的光通量一般在2100lm左右。,,2.發(fā)光強度 Ι 單位：坎德拉 （cd） 發(fā)光強度簡稱光強，是指光源發(fā)出并包含在給定方向上單位立體角內(nèi)的光通量，常用來描述點光源的發(fā)光特性。光強與光通量之間的關(guān)系由下式表示：,例如，一個1個40W的白熾燈在各個方向上的發(fā)光強度約 為： 400/12.56=32cd,,3.亮度 L 單位：

14、坎每平方米（cd/m2） 指發(fā)光面在指定方向的發(fā)光強度與發(fā)光面在垂直于所取方向的平面上的投影面積之比。即物體單位面積上反射光線的多少，可用亮度計測量。,,4.照度 E 單位：勒克司（lx） 照度是被照面單位面積上所接受的光通量：20 Lx是剛能識別人臉，作為交通區(qū)域內(nèi)的最低照度。100 Lx 是交通區(qū)能接受的照度水平，效果最好。200 Lx是所有工作室以及人需要在其中停留較長時間的最

15、低照度。,,常見照度,使用照度計測量照度。黑夜 0.01-0.1月夜 0.02-0.2陰天室內(nèi) 5-50陰天室外 50-500晴天室內(nèi) 100-1000晴天室外 2000-100000夜晚室內(nèi)照明 50-500讀書所需照明 50,5.反射比（反射率）不同表面吸收色光的程度不同，一個灰暗的表面吸收的光更多，反射的光更少。有時我們也可以用反射比來比較不同物體表面的亮度。由一表面所反射回來的光通量（即

16、亮度）與照射到此表面的光通量（即照度）兩者之比為反射比。,,照度受被照物體與光源的距離及夾角的影響，它們之間的關(guān)系為：,I為發(fā)光強度，單位為cd, d表示光源到被照物體表面距離，單位m，θ表示光線在被照物表面的入射角。,測定工作場所的照度，可以使用光電池照度計,照度、亮度和明度三者之間關(guān)系明度：是眼睛對光源和物體表面的明暗程度的感覺，主要是由光線強弱決定的一種視覺經(jīng)驗,第三節(jié) 不良照明對人體的影響,1 影響人視覺功能的因素（1

17、）視角-瞳孔中心對視察物體的張角。,,（2）對比感度對一定視角的物體，剛剛能辨別時，其背景亮度和臨界亮度差（物體與背景最小亮度差）之比。其倒數(shù)是臨界對比。（3）光強分布與眩光環(huán)境中光強分布和亮度的對比是影響視覺的主要因素。,**眩光及其防控措施,光源位置的眩光效應(yīng),,眩光：是由于不適宜亮度分布，或在空間、時間上存在極端的亮度對比，以致引起視覺不舒適和降低物體可見度的視覺條件。 通俗一點,眩光就是通常所說的“晃眼”，它會使

18、人感到刺眼，引起眼睛酸痛流淚和視力降低，甚至可因明暗不能適應(yīng)而喪失明視能力,眩光的視覺效應(yīng)主要是使人的眼睛的暗適應(yīng)遭到破壞，產(chǎn)生視覺后像，使工作區(qū)的視覺效率降低，產(chǎn)生視覺不適應(yīng)感和分散注意力，引起視疲勞，長期下去會損壞視力。,直接眩光與光源位置有關(guān),光源的相對位置對視效的影響,,眩光源對視效的影響程度與視線和光源的相對位置有關(guān),眩光的種類直射眩光是由強烈光線直接照射產(chǎn)生的。直射眩光效應(yīng)與光源位置有關(guān)；反射眩光是由視野內(nèi)的表面所反射光

19、線引起的。反射眩光有可能是鏡面反射、散射、漫反射或者是復合式的（前面三種的復合〕對比眩光是物體與背景明暗相差太大所致。眩光的不利影響有三種類型： 不舒服眩光產(chǎn)生不適感，但并不必然會干擾視覺績效或可見度； 失能眩光減弱了視覺績效和可見度，并經(jīng)常伴有不適感； 致盲眩光，它是如此強烈的眩光，以致移走一段相當長的時間后還看不到什么東西。,眩光對人們的影響,眩 光,眩光產(chǎn)生美麗的極光,眩光造成視力下降,眩光可以成為武器-二戰(zhàn)英軍運保蘇

20、伊士運河,“眩”麗的鉆石,眩光造成的車禍,,防止和控制出現(xiàn)眩光的措施主要有： 限制光源亮度。合理分布光源。 光線轉(zhuǎn)為散射 對于反射眩光，通過變換光源的位置或工作面的位置，使反射光不處于視線內(nèi) 適當提高環(huán)境亮度，減少亮度對比,(4)照度分布（靜態(tài)）,被照空間的照度應(yīng)均勻或比較均勻，照度均勻的標志是：場內(nèi)最大、最小照度分別與平均照度之差小于等于平均照度的 1／3。,(5)亮度分布,視野內(nèi)的觀察對象、工作面和周圍環(huán)境之間最好的亮度比

21、為5：2：1，最大允許亮度比為10：3：1。如果房間照度水平不高，例如不超過150～300lx時，視野內(nèi)的亮度差別對視覺工作的影響比較小。,（6）照度時間上的均勻性,比靜態(tài)對比更能引起不快的是視力范圍內(nèi)照明的有節(jié)奏的變化。 生理研究已經(jīng)表明，當1 : 5的兩個亮度水平不停地交換時，人的視力效果下降的程度等價于把照明強度從1000lx降到30lx。 為了避免照明強度的波動，應(yīng)盡量做到： 1）把運動中的機器盡量地隔起來；

22、 2）使視線主軸的明亮程度和顏色盡量相等； 3）提前采取措施避免光源的閃爍。,2 不良照明對人的健康影響,（1）對生理功能-眼睛（2）對心理和情緒-影響人的心理活動和情緒狀態(tài)（3）對人的行為的影響-觀察事物吃力、增加能量消耗，惡化眼的調(diào)試和會聚能力-事故（4）對視力、視覺功能-近視、視覺器官疾病,第四節(jié) 照明對作業(yè)的影響,一、照明與疲勞；二、照明與工作效率；三、照明與事故；四、照明與情緒；五、不良照明的預防措施

23、。,一、 照明與疲勞,在照明不好的情況下，人易于疲勞，尤其造成視覺疲勞。不同照度下，看書后眼睛疲勞程度可以通過眨眼次數(shù)的變化來說明。,照明與視覺疲勞,二、照明與工作效率,,良好光環(huán)境的作用,,二、照明與工作效率,圖為一精密加工車間，隨著照度值由370lx逐漸增加，勞動生產(chǎn)率隨之增長，視覺疲勞逐漸下降，這種趨勢在1200lx以下很明顯。,,生產(chǎn)率、視疲勞與照度的關(guān)系,二、照明與工作效率,圖為不同的被試人員對各種照度的滿意程度，圖中粗線

24、為平均值。由圖示可知，2000lx是較理想的照度，當照度提高到50001x時，因過分明亮導致滿意程度下降。,,被試人員對各種照度的滿意程度,三、照明與事故,圖中所示為事故次數(shù)和季節(jié)的關(guān)系。由于11月、12月、1月的白天很短，工作場所人工照明時間增加，和天然光相比，人工照明的照度值較低，故在冬季內(nèi)事故次數(shù)最高。,,事故數(shù)量與室內(nèi)照度的關(guān)系,四、照明與情緒,明亮的光照令人愉快；眩光、反射光使人不舒服。,總之，改善工作環(huán)境的照明，可以改善視覺

25、條件，節(jié)省工作時間；提高工作質(zhì)量，減少廢品；保護視力，減輕疲勞，提高工作效率；減少差錯，避免或減少事故，有助于提高工作興趣，改進工作環(huán)境。,對閱讀照度的選擇,五、不良照明的預防措施,1 積極提高照度水平，保證整作業(yè)環(huán)境適宜的照度（1）選擇合適的照明器（2）定期維護（3）合理配置光源，增加燈具數(shù)量,選擇優(yōu)質(zhì)高效電光源 ① 要盡量減少白熾燈的使用量 ② 一般場所推廣使用細管徑熒光燈和緊湊型熒光燈,③有條件的項目使用電磁感

26、應(yīng)燈、LED燈等光源④大型場所采用高光效、長壽命的高壓鈉燈和金屬鹵化燈,“電磁感應(yīng)燈”，是集電子、電磁、真空等技術(shù)于一體的國際第四代節(jié)能環(huán)保型新光源，具有結(jié)構(gòu)簡單、無電極、無燈絲、高光效、高顯色性和長壽命等特點。它的出現(xiàn)為解決上一代光源產(chǎn)品節(jié)能不節(jié)錢、指標壽命高而實際壽命短等一系列實際問題提供了新的方案。,LED（Light Emitting Diode）發(fā)光二極管，是一種固態(tài)的半導體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。LED的心臟是

27、一個半導體的晶片，,2 提高照明質(zhì)量，防治眩光、照度不均勻及頻閃效應(yīng)（1）充分利用自然光（2）限制眩光-限制光源的亮度來解決（3）照度均勻性-合理布置燈具來解決（教材圖5-6）（4）適當措施控制生產(chǎn)性照明，如遮擋、反射、漫射（散光罩）、折射（5）避免頻閃 光通量波動控制在25%以下（6）提高被觀察物與其背景之間的對比度（視野內(nèi)觀察對象、工作面和周圍環(huán)境最佳亮度比-5:2:1）（7）正確使用光源的方向（尤其是特殊照明-檢驗瓶

28、裝液體）,3 合理進行照明設(shè)計,阿雷斯帝紅酒會所,天然采光，在構(gòu)圖和強度上不斷變化，也是顯色性最好的光源，可以很好的展示設(shè)備的造型和質(zhì)感。為顧客提供舒適的視覺，幫助顧客減輕視覺疲勞，使參觀過程得以快樂持久的進行。,工作臺面的照度標準值應(yīng)該在150lx，Ra為80,炫光，燈的亮度遠高于室內(nèi)一般環(huán)境，產(chǎn)生不舒適感。應(yīng)換遮光角較大的燈。,4 合理利用色彩調(diào)節(jié)生產(chǎn)現(xiàn)場的照明，優(yōu)化照明效果，降低勞動者視覺疲勞。,這里采用了偏低的色溫，感覺溫暖。,

29、5 更新照明理念，推行綠色照明,節(jié)能: 以消耗較少的電能獲得足夠的照明條件；環(huán)保：減少污染氣體物的排放，保護環(huán)境；安全：光照清晰、柔和、不產(chǎn)生紫外線、眩光等有害 光照，不產(chǎn)生光污染；舒適：有益健康，提供舒適、愉悅 的高質(zhì)量照明環(huán)境。,案例,北京奧運“鳥巢”與“水立方”應(yīng)急照明系統(tǒng),Cooper Menvier為國家游泳中心量身定制的全方位的應(yīng)急照明解決方案，實現(xiàn)了“及時的應(yīng)急照明切換、安全的應(yīng)急照明系統(tǒng)、合理的應(yīng)急

30、照明強度、完善的系統(tǒng)智能控制和高效的自動巡檢維護”，充分體現(xiàn)了“綠色奧運、科技奧運、人文奧運”的宗旨。,第六節(jié) 照明標準,照明標準是照明設(shè)計和管理的重要依據(jù)，我國于2004年12月開始施行《工業(yè)企業(yè)照明設(shè)計標準》GB50034-2004，本節(jié)將介紹國家標準以及推薦照明資料。,一、國家照度標準,照度標準值應(yīng)按0.5、1、3、5、10、15、20、30、50、75、100、150、200、300、500、750、1000、1500、200

31、0、3000、5000lx分級。標準規(guī)定的照度值均為作業(yè)面或參考平面上的維持平均照度值。,作業(yè)面鄰近周圍照度,,居住建筑的照度標準,Ra表示某光源呈現(xiàn)物體顏色的效果。 人類眼睛以為白天太陽光下，夜晚火光下，物體顏色是真實的。則太陽光火光顯色性能最好。 國際照明協(xié)會(CIE)規(guī)定一種評價某光源顯色性能的方法：用14種顏色，分別標記為R1、R2......R14，中國人加了“亞洲婦女膚色”，為R15。 Ra前8種平均。,工業(yè)建筑的一般照明標