08GBT 13379-1992 视觉工效学原则 室内工作系统照明.doc
视觉工效学原则 室内工作系统照明
GB／T 13379—92
国家技术监督局1992—02—09批准 1992—12—01实施
本标准参照采用国际标准ISO 8995—1989《视觉工效学原则——室内工作系统照明》。
1 主题内容与适用范围
本标准规定了室内工作系统照明的视觉工效学原则，影响视觉功效的各参数和获得满意的视觉环境所必须满足的指标。
本标准适用于工业建筑、办公建筑和医院等工作场所。
本标准不适用于低照度作业场所，如放投影、看幻灯、处理感光材料、使用视觉显示装置、用辅助设备放大物件等场所。
2 引用标准
GB 5697 人类工效学照明术语
GB 5698 颜色术语
GB 5699 采光测量方法
GB 5700 室内照明测量方法
3 影响视觉功效的主要参数
工作者视觉系统的有效性应以视觉功效评价；视觉功效应以工作者完成作业的速度和准确度评价。
下图规定了在视觉环境中影响工作者视觉功效的主要参数。
视觉功效主要应由作业特性和照明特性确定。
3．1 视觉作业特性
3．1．1 大小和距离
a． 对视觉细节的知觉应以视觉敏锐度(视力)来表征。识别物体大小的变换可改变可见度，放大细节可改进视觉功效；
b． 距离、深度、凹凸的知觉可由双目视觉质量、认知、经验能力等智力机能以及对各种视觉对象的判断确定。
3．1．2 对比
a． 作业与背景应有最佳的亮度和(或)颜色对比。在一定亮度范围内，增加背景亮度时，可提高眼睛的对比敏感度；
b． 视场内应无明亮的光源和无光幕反射，应避免视线从作业移向过亮的区域，以防止因失能眩光引起的对比下降。
3．1．3 表面性质
对质地的知觉应由表面纹理明暗确定。为识别质地，应注意光线的方向性和漫射性，应有合理的阴影，不应因光线的极度漫射而降低对识别物体质地所需要的对比。
3．1．4 运动和观察时间
a． 对运动的知觉要求目标的映象应在视网膜上移动，视网膜的中央凹比视网膜周边对形状知觉更为敏感；
b． 对识别物体的运动知觉的准确度，可由识别物体的速度、大小、形状、对比和观察时间确定；
c． 宜借助于在物体运动途径中跟随一段适当时间来改善该运动物体的可见度。若扫视速度过高或运动途径复杂，可使可见度变差。
3．1．5 颜色
a． 物体的颜色可影响其识别速度；
b． 提高照度可改善颜色知觉；
c． 在近似于天然光光谱组成的光照射下，可保持色觉真实性；
d． 色表可由光线的光谱组成和所观察表面的特性、亮度、颜色对比和颜色适应状态确定；
e． 应根据使用场所对视觉作业识别颜色的要求，选择相应的光源。
3．2工作者特性
3．2．1 视力
视觉功效可随视力而变化，在正常情况下，眼睛可自行调整视力到传达信息的最大清晰度。为提高分辨微小细节的能力，当目标在视网膜的映象位于视网膜的中央凹时，视觉系统可有最大的效率。
3．2．2 年龄
视力随年龄增长下降，老年人比青年人需更高的照度。
3．3 照明特性
3．3．1 照度
应有满足视觉工作需要的照度。在正常情况下，在一定照度范围内，提高照度可改善视觉功效，对大尺寸和大对比的作业的功效可在中等照度时达到最大值。
3．3．2 亮度分布
应有满足视觉工作需要的亮度分布或照度均匀度。
3．3．3 光谱成分
所采用的光源的光谱成分应满足识别颜色或视觉作业和环境照明对色表和显色性的要求。
3．3．4 眩光
应防止直接眩光、反射眩光和光幕反射的出现。
3．3．5 频闪和闪烁
应防止频闪效应和闪烁现象的出现。
3．3．6 方向性
应有需要的光的方向性、阴影和立体感。
3．4工作空间变量
在良好的照明实践中应考虑视场限制、姿态限制和安全要求等参数。
4 照明准则
视觉环境应以提高工效、保证安全、健康、视觉舒适为原则，并注意节能和降低费用。
4．1 照明要求
采光和照明应为完成作业提供适宜的照明条件，以及为休息和改变作业而离开本作业时创造适宜的视觉环境。
室内视觉印象受下列表面表观的影响：
a． 主要目标：工作面、人脸和设备；
b． 室内各主要表面；墙、顶棚、地面、窗户(夜间)和设备等表面；
c． 光源：灯具和窗户(昼间)。
4．1．1 作业照明
作业照明是为使工作者看清视觉对象并将注意力集中于作业而设置的照明。作业照明的有效性主要由视觉功效来判定，而视觉功效由第3章中的参数确定。
4．1．2 环境照明
环境中各表面间的亮度和颜色的关系应满足室内功能、视觉舒适和消除眩光的需要。为改善视觉功效，应防止在全部作业过程中，在视场内出现的干扰因素，不利的适应和不舒适。
适宜的环境照明应满足下列要求：
a． 给空间以适当的明亮感；
b． 有利于加强安全和易于活动；
c． 有助于将注意力集中在工作区上；
d． 为一些区域提供比作业区亮度较低的亮度；
e． 借助光线的方向性和漫射性的正确平衡，可使人脸有自然立体感和柔和的阴影；
f 采用良好显色性的光源，可使人和陈设显现出满意的自然本色；
g． 在工作室内应形成一种愉快的亮度和颜色变化，以促进工作人员的健康和减轻工作负荷，
h． 应选择适宜的地面、墙面和设备的颜色，以增强清洁明快感。
4．2 照度
4．2．1 照度范围值
各种不同区域作业和活动的照度范围值应符合表1的规定。一般采用表1的每一照度范围的中间值。当采用高强气体放电灯作为一般照明时，在经常有人工作的场所，其照度值不宜低于50lx。
表1 各种不同区域作业和活动的照度范围
照度范围，lx | 区域、作业和活动的类型 |
3—5—10 10—15—20 15—20—30 30—50—75 100—150—200 200—300—500 300—500—750 500—750—1000 750—1000—1500 1000—1500—2000 >2000 | 室外交通区 室外工作区 室内交通区、一般观察、巡视 粗作业 一般作业 一定视觉要求的作业 中等视觉要求的作业 相当费力的视觉要求的作业 很困难的视觉要求的作业 特殊视觉要求的作业 非常精密的视觉作业 |
4．2．2 照度范围的高值
凡符合下列条件之一及以上时，工作面的照度值应采用照度范围的高值：
a． 一般作业到特殊视觉要求的作业，当眼晴至识别对象的距离大于500mm时；
b． 连续长时间紧张的视觉作业，对视觉器官有不良影响时；
c． 识别对象在活动的面上，且识别时间短促而辨认困难时；
d． 工作需要特别注意安全时；
e． 当反射比特别低或小对比时；
f． 当作业精度要求较高时，由于生产差错造成损失很大时。
4．2．3 照度范围的低值
凡符合下列条件之一及以上时，工作面上的照度值应采用照度范围值的低值：
a． 临时性完成工作时；
b． 当精度和速度无关重要时；
c． 当反射比或对比特别大时。
4．3 照度分布
a． 工作区域内的一般照明的照度均匀度不宜小于0.7；
b． 工作区域内走道和其他非工作区域内的一般照明的照度值不宜低于工作区照度值的五分之—。
4．4 直接眩光的限制
4．4．1 照明眩光和限制
由照明装置产生的直接眩光的限制可按附录A(补充件)的方法确定。
4．4．2 减小窗户眩光的措施
a． 可采用室内外遮挡措施降低窗亮度或减少天空视域；
b． 工作人员的视线不宜面对窗口；
c． 在不降低采光窗数目的前提下，宜提高窗户周围表面的反射比和亮度。
4．5 防止和减小反射眩光和光幕反射的措施。
a． 宜合理安排工作人员的工作位置和光源的位置，不应使光源工作面上的反射光射向工作人员的眼晴，若不能满足上述要求时，则可采用投光方向合适的局部照明；
b． 工作面宜为低光泽度和漫反射的材料；
c． 可采用大面积和低亮度的灯具，采用高反射比的无光泽饰面的顶棚、墙壁和地面，顶棚上宜安装带有上射光的灯具，以提高整个顶棚的亮度。
4．6 天然采光
4．6．1 准则
窗可提供与外部的视觉联系、室内工作区有益的照度。应避免直射阳光射入工作区域内。
侧窗或天窗的最佳尺寸和型式，应根据建筑物的当地条件、建筑、采光、视觉、热工和声学方面的要求综合考虑加以确定。
4．6．2 与外部的视觉联系的要求
在计算居住和某些工作室的最小窗面积时，应考虑下列与外部视觉联系的要求：
a． 窗玻璃面积宜占从里面看到外墙面积的20％～30％；
b． 窗宽与窗间实体墙宽度之比宜在1.2：1～3：1之间；
c． 窗台高度不宜超过0.9m。
4．6．3 亮度要求
当窗户大小满足4．6．2要求时，对于从窗顶部到窗台约为2～3倍距离进深的房间，可保证在白天有适宜的室内亮度印象；对于大进深房间，适当辅助的照明与采光相结合，可改善室内的亮度分布，并可避免在室内远离窗户的部分有阴郁之感。
4．6．4 天然光照度
a． 使工作面上应达到和超过规定的室内天然光照度和采光系数；
b． 应给出按日、月、年的平均持续天然采光时间；
c． 应给出与工作小时数相关的利用天然光的持续时间。
4．6．5 采光和照明的结合
当天然光不能保证工作面上有满意照度时，则应由电气照明补充或替代天然光。照明的照度应按最不利的条件进行设计，宜设置自动的或手动的开关和调光装置，应平行于窗户成行地开、关灯或调光。
4．7光源的颜色
光源的颜色质量用其色表和显色性来表征。
4．7．1 色表
室内照明光源的色表可按表3的规定选取。
表3 光源的色表分组
色表组别 | 色表 | 相关色温，K |
1 | 暖 | <3300 |
2 | 中间 | 3300～5300 |
3 | 冷 | >5300 |
注：1组：适用于较低照度水平、居住场所或寒冷气候区。
2组：适用于工作室。
3组：适用于高照度水平、特殊作业或温暖气候区。
4．7．2 显色性
室内照明光源的显色性可按表4的规定选取。
表4 光源的显色性分组
显色性组别 | 显色指数 范围 | 应用示例 | |
优先采用 | 允许采用 | ||
1A | Ra≥90 | 颜色匹配 医疗诊断 | ――― |
1B | 90>Ra≥80 | 办公室 医院 印刷、油漆和纺织 工业、精密加工工业 | ――― |
2 | 80>Ra≥60 | 工业生产 | 办公室 |
3 | 60>Ra≥40 | 粗加工工业 | 工业生产 |
4 | 40>Ra≥20 | ――― | 粗加工工业 |
4．8方向性效应。
a． 应采用低入射角度的光投射到工作面上，以利于识别表面的缺陷和质地；
b． 避免视觉工作面上和作业附近有显眼的阴影，光线不应过于定向，以利于有效观看；光线也不应过于漫射，使照射物体具有造型立体感。
4．9 减弱和防止闪烁和频闪效应的措施
a． 通常宜在荧光灯端部采用适当的遮蔽加以避免，应定期更换老化的荧光灯；
b． 将灯分接在三相电路上，当采用单相供电时或采用气体放电灯时，宜采用移相电路；
c． 宜采用提高电源频率的方法。
4．10 照明效益
在保证具有良好视觉作业照明条件下，以取得较低的总费用为原则。在综合计算运行费和投资费的基础上，为获得良好的照明效益应采取下列措施：
a． 确定合理的照度值；
b． 采用高光效长寿命光源和高效率的灯具；
c． 采用合理的照明设计；
d． 正常的维护和运行；
e． 充分利用天然光；
f． 条件允许时，可设自控装置。
5 照明装置的运行
5．1 维护
为使照明装置完好、促进安全和满足照明功效要求，使电负荷和资金消耗降至最低，应采取以下维护措施：
a． 应定期维护和更新损坏或有缺陷的照明设备；
b． 按规定周期清扫灯具和房间各表面；
c． 清扫灯具与更换灯泡同时进行更为经济，也不致造成灯的颜色和亮度有明显的差别。
5．2 测量
为检验照明设施与规定标准的符合情况，应对采光和照明的实际状况进行测量。
采光测量可按GB 5699执行。
照明测量方法可按GB 5700执行。
附 录 A
眩光限制法
(补充件)
A1 亮度限制曲线
A1．1 室内照明的直接眩光宜采用图A1或图A2中的亮度曲线限制灯具在眩光区的亮度值。眩光区如图A3所示。
A1．2 亮度曲线适用以下条件：
a． 规则布灯的一般照明，
b． 视线以水平和向下为主；
c． 顶棚反射比至少为0.5，墙和家具至少为0.25。
A1．3 应用方法
A1．3．1 根据灯具的类型及安装方式选择相应的亮度限制曲线。
若灯具无发光侧边，即当侧边发光板高度小于30mm时，或有发光侧边从端部看时用图A1。
若灯具有发光侧边(但不包括有发光侧边从端部看)时用图A2。
A1．3．2 根据设计场所的照明质量等级和使用照度值选择相应的限制曲线。对于不同的作业和活动场所，根据眩光限制的质量要求分为：
A级：极高质量，很严格的视觉作业；
B级：高质量，视觉要求高的作业；
C级：中等质量，中等视觉要求的作业；
D级：低质量，视觉要求和视线集中低的作业；
E级：极低质量，工作者岗位不固定，并视觉要求低的作业。
A1．3．3 灯具在／角方向的平均亮度值，可由r角方面的光强值除以发光面在与该方向垂直面上的投影面积求得。将计算的灯具亮度值画在选择好的图中与相应的亮度曲线比较，若灯具亮度低于限制曲线亮度，即灯具亮度曲线在限制曲线左边，则眩光的限制满足要求；若灯具亮度高于限制曲线亮度，即灯具亮度曲线在限制曲线右边，则此灯具不能满足该场所眩光限制的要求；若灯具亮度曲线与限制曲线相交，则必须保证室内主要观察方向上的灯具亮度低于限制亮度。
使用上述亮度曲线时，必须分别考虑灯具在图A4两个主要方位上的亮度分布。
图A4 灯具的两个主要方位
A2 遮光角
灯具亮度除应满足亮度曲线法的限制要求外，还应按表A1限制灯具的最小遮光角。
表A1 灯具的最小遮光角
灯具出光口的平均亮度 103cd／m2 | 眩光限制等级 | 光源类型 | |
A,B,C | D,E | ||
L≤20 | 20° | 10° | 管状荧光灯 |
20<L≤500 | 25° | 15° | 涂荧光粉或漫射光玻璃的高强气体放电灯 |
L>500 | 30° | 20° | 透明玻壳的高强气体放电灯，透明玻璃白炽灯 |
注：1)线状灯从端向看遮光角为0°。
附加说明：
本标准由国家技术监督局提出。
本标准由全国人类工效学标准化技术委员会归口。
本标准由中国建筑科学研究院建筑物理研究所负责起草。
本标准主要起草人张绍纲。