人因工程第4章照明環(huán)境.ppt

2019/7/4,照明環(huán)境,機(jī)械工業(yè)出版社工業(yè)工程系列教材人因工程,第4章,2/59,第4章 照明環(huán)境,4.1 光的物理性質(zhì)及度量 4.2 視覺(jué)特性 4.3 照明對(duì)作業(yè)的影響 4.4 工作場(chǎng)所照明 4.5 照明標(biāo)準(zhǔn) 4.6 照明環(huán)境的設(shè)計(jì)、改善和評(píng)價(jià),3/59,4.1 光的物理性質(zhì)及度量,光是一種電磁輻射波 只含單一波長(zhǎng)成分的光稱為單色光， 包含兩種以上成分的光稱為復(fù)合光。,4/59,4.1.2 光的度量,(1) 光通量 光通量是最基本的光度量，它可定義為單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的光量，是用國(guó)際照明組織規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)人眼視覺(jué)特性（光譜光效率函數(shù)）來(lái)評(píng)價(jià)的輻射通量，單位為流明（lm）。利用光電管可測(cè)量光通量。,5/59,(2) 發(fā)光強(qiáng)度,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：,6/59,（3）亮度,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，亮度的單位為坎德拉每平方米（cd/m2）,7/59,（4）照度,照度是被照面單位面積上所接受的光通量，單位為勒克司（lx）,增加或減少點(diǎn)光源的光強(qiáng)度、改變受照物體與光源的距離、調(diào)整光源與受照體之間的夾角，均是改善受照物體表面照度的有效途徑。,8/59,4.2 視覺(jué)特性,4.2.1 明暗視覺(jué)與色彩視覺(jué) 4.2.2 明適應(yīng)與暗適應(yīng) 4.2.3 調(diào) 節(jié) 4.2.4 視野,9/59,4.2.1 明暗視覺(jué)與色彩視覺(jué),眼睛具有明暗視覺(jué)和色彩視覺(jué)。色彩視覺(jué)是明視覺(jué)過(guò)程，它產(chǎn)生于錐狀細(xì)胞的紅敏細(xì)胞、綠敏細(xì)胞和藍(lán)敏細(xì)胞，大腦根據(jù)三種光敏細(xì)胞的光通量的比例決定人眼的色彩視覺(jué)。,10/59,4.2.2 明適應(yīng)與暗適應(yīng),適應(yīng)是視覺(jué)適應(yīng)周圍環(huán)境光線條件的能力。當(dāng)外界光線亮度發(fā)生變化時(shí)，人眼的感受性也隨之發(fā)生變化，這種感受性對(duì)刺激發(fā)生順應(yīng)性的變化叫做適應(yīng)。 適應(yīng)分暗適應(yīng)和明適應(yīng)。,11/59,暗適應(yīng)與明適應(yīng)過(guò)渡曲線,用白色試標(biāo)在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到能看清程度所需的最低亮度界限曲線，即引起人眼光感覺(jué)的最小亮度隨暗適應(yīng)時(shí)間而變化的曲線。暗適應(yīng)曲線主要表示人眼視網(wǎng)膜上參加工作的視錐細(xì)胞與視桿細(xì)胞數(shù)量的轉(zhuǎn)變過(guò)程，即轉(zhuǎn)入工作的視桿細(xì)胞逐漸增加的過(guò)程。,12/59,雙眼靜視野,(a) 垂直面內(nèi)視野 (b) 水平面內(nèi)視野,13/59,正常人雙眼的綜合視野在垂直方向約為130(視水平線上方60，下方70)， 在水平方向約為180(兩眼內(nèi)側(cè)視野重合約60，外側(cè)各90)， 在垂直方向6和水平方向8范圍內(nèi)的物體，映像將落在視網(wǎng)膜的最敏感部分黃斑上，而在垂直和水平方向均為15范圍內(nèi)的物體，映像將落在黃斑中央中央凹部分，映像落在黃斑上的物體，看得最為清晰，因此，該區(qū)域稱為最優(yōu)視野。,雙眼靜視野,14/59,色覺(jué)視野,(a) 垂直面內(nèi)視野 (b) 水平面內(nèi)視野,不同顏色對(duì)人眼的刺激有所不同，所以視野也不同。圖中給出垂直和水平方向的幾種色覺(jué)視野范圍，白色視野最大，其次為黃、藍(lán)色，綠色視野最小。,15/59,黑色背景上的色覺(jué)視野,16/59,4.2.5 視 度,（1）適當(dāng)?shù)牧炼?（2）物體的尺寸 （3）物體和背景的亮度對(duì)比,17/59,4.3 照明對(duì)作業(yè)的影響,4.3.1 照明與疲勞,看書疲勞和照度 :不同照度下，看書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,18/59,照明與視覺(jué)疲勞,不同照度下，看書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,19/59,4.3.2 照明與工作效率,良好光環(huán)境的作用,20/59,生產(chǎn)率、視疲勞與照度的關(guān)系,圖中為一精密加工車間，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。,21/59,被試人員對(duì)各種照度的滿意程度,圖中為不同的被試人員對(duì)各種照度的滿意程度，圖中粗線為平均值。由圖示可知，2000lx是較理想的照度，當(dāng)照度提高到5 0001x時(shí)，因過(guò)分明亮導(dǎo)致滿意程度下降。,22/59,4.3.3照明與事故,事故數(shù)量與室內(nèi)照度的關(guān)系,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。,23/59,4.3.4 照明與情緒,對(duì)閱讀照度的選擇,總之，改善工作環(huán)境的照明，可以改善視覺(jué)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。,24/59,4.4 工作場(chǎng)所照明,4.4.1 照明方式 （l）一般照明 （2）局部照明 （3）綜合照明 （4）特殊照明,25/59,照明配光方式,26/59,4.4.2 光源選擇,自然采光 人工光源作補(bǔ)充照明 人工照明,27/59,各種光源的顯色指數(shù),光源的顯色性是指由光源所表現(xiàn)的物體色的性質(zhì)。 各種光源的平均顯色指數(shù)如下表,28/59,4.4.3 眩光及其防控措施,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,29/59,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),30/59,444 照度分布,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 13。,31/59,4.4.5 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)150300lx時(shí)，視野內(nèi)的亮度差別對(duì)視覺(jué)工作的影響比較小。,32/59,室內(nèi)亮度比最大允許值,33/59,45 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。,34/59,4.5.1 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、2000、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。,35/59,4.5.2 照明標(biāo)準(zhǔn)值推薦,居住建筑的照度標(biāo)準(zhǔn),36/59,4.5.2照明標(biāo)準(zhǔn)值推薦,公共場(chǎng)所照明標(biāo)準(zhǔn)值 工業(yè)建筑的一般照明標(biāo)準(zhǔn)值 公共建筑一般照明標(biāo)準(zhǔn)值,37/59,公共場(chǎng)所照明標(biāo)準(zhǔn)值,38/59,工業(yè)建筑的一般照明標(biāo)準(zhǔn)值,39/59,工業(yè)建筑的一般照明標(biāo)準(zhǔn)值,40/59,工業(yè)建筑的一般照明標(biāo)準(zhǔn)值,41/59,工業(yè)建筑的一般照明標(biāo)準(zhǔn)值,42/59,工業(yè)建筑的一般照明標(biāo)準(zhǔn)值,43/59,工業(yè)建筑的一般明標(biāo)準(zhǔn)值,44/59,工業(yè)建筑的一般照明標(biāo)準(zhǔn)值,45/59,工業(yè)建筑的一般照明標(biāo)準(zhǔn)值,46/59,工業(yè)建筑的一般照明標(biāo)準(zhǔn)值,47/59,公共建筑的一般照明標(biāo)準(zhǔn)值,48/59,公共建筑的一般照明標(biāo)準(zhǔn)值,49/59,公共建筑的一般照明標(biāo)準(zhǔn)值,50/59,4.6 照明環(huán)境的設(shè)計(jì)、改善和評(píng)價(jià),4.6.1 照明設(shè)計(jì) 自然光 人工燈具,51/59,辦公室內(nèi)家具與其他表面的適當(dāng)反射比,圖中顯示辦公室內(nèi)墻壁、天花板與家具表面的適當(dāng)發(fā)射比， 墻壁顏色宜為淡白色或米色，深褐、原木色桌面與家具雖可表現(xiàn)室內(nèi)布置的高雅，但會(huì)降低室內(nèi)的照明亮度。,52/59,燈具安排的基本原則,（1）燈具不應(yīng)出現(xiàn)在執(zhí)行任務(wù)中，工作人員的視場(chǎng)內(nèi)。 （2）所有的燈具應(yīng)安置陰影或眩光屏遮裝置，以避免光源亮度超過(guò)200cd/m2。 （3）光源至眼睛與平面所產(chǎn)生的角度應(yīng)大于30，如果無(wú)法改善時(shí)，燈光必須適當(dāng)遮蔽。 （4） 熒光燈光管的排列方向宜與視線成直角。 （5）盡可能使用較多低功率的燈具，取代較少個(gè)高功率的燈具。 避免在設(shè)備、操作機(jī)器、工作臺(tái)、控制盤的表面涂裝反射性的顏色或材料。,53/59,4.6.2 照明環(huán)境的綜合評(píng)價(jià),(一) 評(píng)價(jià)方法 （二）評(píng)分系統(tǒng) （三）項(xiàng)目評(píng)分及光環(huán)境指數(shù) （四）評(píng)價(jià)結(jié)果與質(zhì)量等級(jí),54/59,評(píng)價(jià)項(xiàng)目及可能狀態(tài)的問(wèn)卷形式,55/59,評(píng)價(jià)項(xiàng)目及可能狀態(tài)的問(wèn)卷形