第六章 工作場(chǎng)所照明與視覺(jué)防護(hù)

1、不良照明及視覺(jué)防護(hù),照明：是利用各種光源照亮工作和生活場(chǎng)所或個(gè)別物體的措施,什么是照明？,光，亦稱可見(jiàn)光，通常被定義為能引起視覺(jué)的電磁波。太陽(yáng)輻射多種波長(zhǎng)的電磁波，其中只有波長(zhǎng)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(biāo)）,第三節(jié) 不良照明對(duì)人的影響,,第四節(jié) 不良照明對(duì)作業(yè)的影響,,第五節(jié) 工作場(chǎng)所照明,,第六節(jié) 照明標(biāo)準(zhǔn),,（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(lái)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(gè)方向，拍出來(lái)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(lái)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(huì)被遮擋。,光源位于被攝物上方謂之頂光。頂光常會(huì)在被攝物上造成強(qiáng)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(huì)形成濃黑的陰影，這種光線較適合表現(xiàn) 陽(yáng)剛、粗獷的男性個(gè)性。日正當(dāng)中的太陽(yáng)光常能造成這種效果，但是由于陰影濃厚，常會(huì)產(chǎn)生測(cè)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(yàn)中較少見(jiàn)，故有怪異及戲劇性效果，在一般的攝影場(chǎng)合較少應(yīng)用，但可利用白色壓克力靜物架，來(lái)做靜物攝影的無(wú)影采光。,光的方向性效果： 增強(qiáng)室內(nèi)空間的可見(jiàn)度， 增強(qiáng)或減弱光和陰影的對(duì)比 增強(qiáng)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(duì)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(jiǎn)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(wú)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(jué)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(shí)，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(duì)室內(nèi)光環(huán)境二者不可分開(kāi)。色彩效果：在光環(huán)境中，光照射到各種材料表面 會(huì)呈現(xiàn)出不同色彩效果。 通過(guò)光的色彩效果可獲得知覺(jué)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(jì)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(huì)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(gè)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?qǐng)鏊纳峡眨诠ぷ髅嫔闲纬删鶆虻恼斩取?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(diǎn)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(chóng),,古油燈,罩燈,蠟燭,煤油燈,煤氣燈,,,愛(ài)迪生,(一)熱輻射光源,,熱

9、輻射光源：依靠電流通過(guò)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(jìn)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(xì)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(jiàn)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(jiàn)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(shù)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(shū)房燈光照明,,(6).衛(wèi)浴間燈光照明,,,,定義：過(guò)量光輻射對(duì)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(dǎo)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(xué)的產(chǎn)物，美觀、隔熱、重量輕，特別適合高層建筑。對(duì)于在實(shí)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(wú)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(biāo)),,1.光通量Φ 單位：流明（lm） 定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過(guò)的光量，光源發(fā)光能力的基本量。它是根據(jù)人眼對(duì)光的感覺(jué)來(lái)評(píng)價(jià)的輻射通量。例如，一個(gè)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(gè)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(qiáng)度 Ι 單位：坎德拉 （cd） 發(fā)光強(qiáng)度簡(jiǎn)稱光強(qiáng)，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(lái)描述點(diǎn)光源的發(fā)光特性。光強(qiáng)與光通量之間的關(guān)系由下式表示：,例如，一個(gè)1個(gè)40W的白熾燈在各個(gè)方向上的發(fā)光強(qiáng)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(qiáng)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(jì)測(cè)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(shí)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(zhǎng)時(shí)間的最

15、低照度。,,常見(jiàn)照度,使用照度計(jì)測(cè)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(shū)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(gè)灰暗的表面吸收的光更多，反射的光更少。有時(shí)我們也可以用反射比來(lái)比較不同物體表面的亮度。由一表面所反射回來(lái)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(qiáng)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(cè)定工作場(chǎng)所的照度，可以使用光電池照度計(jì),照度、亮度和明度三者之間關(guān)系明度：是眼睛對(duì)光源和物體表面的明暗程度的感覺(jué)，主要是由光線強(qiáng)弱決定的一種視覺(jué)經(jīng)驗(yàn),第三節(jié) 不良照明對(duì)人體的影響,1 影響人視覺(jué)功能的因素（1

17、）視角-瞳孔中心對(duì)視察物體的張角。,,（2）對(duì)比感度對(duì)一定視角的物體，剛剛能辨別時(shí)，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(duì)比。（3）光強(qiáng)分布與眩光環(huán)境中光強(qiáng)分布和亮度的對(duì)比是影響視覺(jué)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(shí)間上存在極端的亮度對(duì)比，以致引起視覺(jué)不舒適和降低物體可見(jiàn)度的視覺(jué)條件。 通俗一點(diǎn),眩光就是通常所說(shuō)的“晃眼”，它會(huì)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(jué)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(jué)后像，使工作區(qū)的視覺(jué)效率降低，產(chǎn)生視覺(jué)不適應(yīng)感和分散注意力，引起視疲勞，長(zhǎng)期下去會(huì)損壞視力。,直接眩光與光源位置有關(guān),光源的相對(duì)位置對(duì)視效的影響,,眩光源對(duì)視效的影響程度與視線和光源的相對(duì)位置有關(guān),眩光的種類直射眩光是由強(qiáng)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(fù)合式的（前面三種的復(fù)合〕對(duì)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(huì)干擾視覺(jué)績(jī)效或可見(jiàn)度； 失能眩光減弱了視覺(jué)績(jī)效和可見(jiàn)度，并經(jīng)常伴有不適感； 致盲眩光，它是如此強(qiáng)烈的眩光，以致移走一段相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間后還看不到什么東西。,眩光對(duì)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(yùn)保蘇

20、伊士運(yùn)河,“?！丙惖你@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(duì)于反射眩光，通過(guò)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(dāng)提高環(huán)境亮度，減少亮度對(duì)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(biāo)志是：場(chǎng)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(duì)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(guò)150～300lx時(shí)，視野內(nèi)的亮度差別對(duì)視覺(jué)工作的影響比較小。,（6）照度時(shí)間上的均勻性,比靜態(tài)對(duì)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(dāng)1 : 5的兩個(gè)亮度水平不停地交換時(shí)，人的視力效果下降的程度等價(jià)于把照明強(qiáng)度從1000lx降到30lx。 為了避免照明強(qiáng)度的波動(dòng)，應(yīng)盡量做到： 1）把運(yùn)動(dòng)中的機(jī)器盡量地隔起來(lái)；

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(duì)人的健康影響,（1）對(duì)生理功能-眼睛（2）對(duì)心理和情緒-影響人的心理活動(dòng)和情緒狀態(tài)（3）對(duì)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(huì)聚能力-事故（4）對(duì)視力、視覺(jué)功能-近視、視覺(jué)器官疾病,第四節(jié) 照明對(duì)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(yù)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(jué)疲勞。不同照度下，看書(shū)后眼睛疲勞程度可以通過(guò)眨眼次數(shù)的變化來(lái)說(shuō)明。,照明與視覺(jué)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(dòng)生產(chǎn)率隨之增長(zhǎng)，視覺(jué)疲勞逐漸下降，這種趨勢(shì)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(duì)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(dāng)照度提高到50001x時(shí)，因過(guò)分明亮導(dǎo)致滿意程度下降。,,被試人員對(duì)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(chǎng)所人工照明時(shí)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(jué)

25、條件，節(jié)省工作時(shí)間；提高工作質(zhì)量，減少?gòu)U品；保護(hù)視力，減輕疲勞，提高工作效率；減少差錯(cuò)，避免或減少事故，有助于提高工作興趣，改進(jìn)工作環(huán)境。,對(duì)閱讀照度的選擇,五、不良照明的預(yù)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(hù)（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(chǎng)所推廣使用細(xì)管徑熒光燈和緊湊型熒光燈,③有條件的項(xiàng)目使用電磁感

26、應(yīng)燈、LED燈等光源④大型場(chǎng)所采用高光效、長(zhǎng)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(guó)際第四代節(jié)能環(huán)保型新光源，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無(wú)電極、無(wú)燈絲、高光效、高顯色性和長(zhǎng)壽命等特點(diǎn)。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(biāo)壽命高而實(shí)際壽命短等一系列實(shí)際問(wèn)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(dǎo)體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。LED的心臟是

27、一個(gè)半導(dǎo)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(lái)解決（3）照度均勻性-合理布置燈具來(lái)解決（教材圖5-6）（4）適當(dāng)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(dòng)控制在25%以下（6）提高被觀察物與其背景之間的對(duì)比度（視野內(nèi)觀察對(duì)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(yàn)瓶

28、裝液體）,3 合理進(jìn)行照明設(shè)計(jì),阿雷斯帝紅酒會(huì)所,天然采光，在構(gòu)圖和強(qiáng)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(jué)，幫助顧客減輕視覺(jué)疲勞，使參觀過(guò)程得以快樂(lè)持久的進(jìn)行。,工作臺(tái)面的照度標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)該在150lx，Ra為80,炫光，燈的亮度遠(yuǎn)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(chǎng)的照明，優(yōu)化照明效果，降低勞動(dòng)者視覺(jué)疲勞。,這里采用了偏低的色溫，感覺(jué)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(hù)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(yùn)“鳥(niǎo)巢”與“水立方”應(yīng)急照明系統(tǒng),Cooper Menvier為國(guó)家游泳中心量身定制的全方位的應(yīng)急照明解決方案，實(shí)現(xiàn)了“及時(shí)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(qiáng)度、完善的系統(tǒng)智能控制和高效的自動(dòng)巡檢維護(hù)”，充分體現(xiàn)了“綠色奧運(yùn)、科技奧運(yùn)、人文奧運(yùn)”的宗旨。,第六節(jié) 照明標(biāo)準(zhǔn),照明標(biāo)準(zhǔn)是照明設(shè)計(jì)和管理的重要依據(jù)，我國(guó)于2004年12月開(kāi)始施行《工業(yè)企業(yè)照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50034-2004，本節(jié)將介紹國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)以及推薦照明資料。,一、國(guó)家照度標(biāo)準(zhǔn),照度標(biāo)準(zhǔn)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(jí)。標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn),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(yáng)光下，夜晚火光下，物體顏色是真實(shí)的。則太陽(yáng)光火光顯色性能最好。 國(guó)際照明協(xié)會(huì)(CIE)規(guī)定一種評(píng)價(jià)某光源顯色性能的方法：用14種顏色，分別標(biāo)記為R1、R2......R14，中國(guó)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(biāo)