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国际照明委员会照明标准——室内工作场所照明


2002 年 12 月 第 13 卷   4 期 第

照明工程学报 ZHAOMING G ONGCHENG XUEBAO

国际照明委员会照明标准 —— — 室内工作场所照明
前言 本国际标准由 CIE/ ISO 联合技术委员会 CIE2TC 3 - 21 和 ISO2TC 159/ SC5 WG2. 共同通过 。本标准 代替 CIE 出版物 2912 - 1986 满足室内工作场所的照 明需要 。
6  检测方法

目录

引言 1  范围 2  相关的标准文件 3  定义 4  照明设计标准   11   4 光环境   12   4 亮度分布   13   4 照度    1311   4 工作区域推荐照度    1312   4 照度等级    1313   4 紧邻区域照度    1314   4 均匀度   14   4 眩光    1411   4 遮光角    1412   4 不舒适眩光    1413   4 光幕反射和反射眩光   15   4 方向性    1511   4 造型立体感    1512   4 视觉作业的指向性照明   16   4 颜色特性    1611   4 色表    1612   4 显色性   17   4 昼光   18   4 照明维护   19   4 节能   110   4 有终端显示屏 (VDT) 的工作场所的照明   111   4 闪烁和频闪效应   112   4 应急照明 5  照明要求一览表

简介

良好的照明会创造一个视觉环境 , 使人能够看 见物体 、安全地四处走动 、能有效 、精确 、安全地 完成视觉工作作业而不引起不适当的视觉疲劳和不 舒适 。照明可以用天然光 、电灯 , 也可以二者结合 。 良好的照明要求同等关注照明的质量和数量 。 尽管在作业面上提供足够照度是必须的 , 但很多时 候可见度还取决于光线是如何分布的 、光源与 ( 工 作面) 表面的颜色特性和照明系统的眩光水平 。本 标准针对不同工作场所和作业类型不仅确定了照度 而且规定了不舒适眩光限制水平和光源的最低显色 指数要求 。本标准的主体提出了创造舒适视觉条件 的各项参数 。推荐值是考虑了对安全 、健康和工作 效率的要求而做出的合理平衡 。这些推荐值利用实 际可行的高能效解决方案可以达到 。 还有许多人体视觉工效学特性参数比如视知觉 能力和作业特性属性 , 它们决定工作者的视觉技能 素质 , 从而决定了其工作效能水平 。某些情况下改 进这些影响因素能够提高工作效能而不用提高照度 。 例如提高作业对比度 , 用最新视觉放大器把作业放 大以及提供带有指向性局部照明功能的特殊照明系 统。

1  范围

本标准规定了对室内工作场所的照明要求 , 以 使工作者能够在整个工作期间舒适 、有效 、安全地
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  11   6 照度   12   6 UGR ( 统一眩光等级)   13   6 显色指数 ( Ra)   14   6 色温   15   6 维护   16   6 灯具亮度   17   6 测量误差范围

Dec.   2002 Vol113   14 No

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进行视觉作业 。 本标准对特定工作场所优化照明方案应当如何 设计照明系统或采取什么技术不作解释 。这些可在 CIE 相关的指南和报告中找到 。

2  相关标准
以下是制定本国际标准时所参考的标准 。截止 本标准出版时 , 所有提供的这些版本都是有效的 。 所有标准都要经过修订 , 鼓励基于本标准的协定 , 研究根据下列标准最新版本作相应修订的可能性 。 CIE 成员国 、国际电工委员会 ( IEC) 和国际标准化 组织 ( ISO) 负责执行现有国际标准 。 ISO 3864   安全色和安全标志 ISO 6309   防火 —— — 安全标志
ISO 6385   工作系统设计中的人类工效学原则 ISO 9241 6/ 7/ 8   带视觉终端显示器的办公室工

4  照明设计标准
411   光环境

3  定义

作的人类工效学原则 CIE 1313 - 1995   光源显色性的测量和确定方法 CIE 16 - 1970   昼光照明 CIE 1714 - 1987   国际照明术语 ( 第 4 版) 等效 于 IEC 50 ( 845) 的一个分析模型 CIE 40 — 1978   室内照明计算 —— — 基本方法
CIE 58 — 1983   体育馆照明 CIE 62 — 1984   游泳池照明 CIE 60 — 1984   视觉与视觉显示器工作站

行视觉工作的部分区域 313   紧邻环境 : 视野内作业区域周围至少 015

本标准使用术语一般已包括在 CIE 照明词汇表 ( 1714 - 1987) 中 , 其他术语定义如下 :
311   视觉作业 : 执行工作作业中的视觉元素

312   作业区域 : 视觉作业所在的工作场所和进

CIE 191211981   描述照明参数对视觉功效影响 CIE 96 — 1992   电光源 , 技术发展 —— — 1991 CIE97 — 1992   室内电气照明系统维护 CIE103/ 5 - 1993   室内照明维护的经济性 CIE117 — 1995   室内照明的不舒适眩光 CIE 129 — 1998   室外工作区域照明指南

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米的区域 314   维持照度 ( Em ) : 指定工作表面上不能再 知觉 、色知觉)
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降低的平均照度值 315   统一眩光等级 (UGR) : CIE 的不舒适眩光 量值 316   限制统一眩光等级 ( UGRL ) : 对照明装置 的最大允许 UGR 设计值 317   遮光角 : 从水平面量起至灯被灯具遮挡以 免被观察者眼睛直接看到的角度 318   工作面 : 参考平面 , 定义为通常工作所处 平面 良好的工作场所照明不仅仅只是提供好的作业 可见度 , 轻松并且舒适地完成工作至关重要 。因此 照明必须满足环境对照明质量和数量的要求 。一般 而言照明必须确保 : 一视觉舒适 , 工作人员感觉到舒适安宁 一视觉功效 , 工作人员在困难条件和长时间工 作中 , 也能够快速 、准确的完成视觉作业 一视觉安全 , 能够看见周围的路 , 发现险情 为满足这些要求 , 必须考虑所有有关光环境的 特性参数 。 主要的特性参数如下 : — 亮度分布 — 照度 — 眩光 — 光的方向性 — 光和表面的颜色特性 — 闪烁 — 天然光 — 维护 在第 5 节中针对不同活动列出了可以计量的参 数如照度 、不舒适眩光和显色指数的设计值 。 注 : 除了照明还有其他影响操作者视觉功效的 视觉上的人类工效学参数 , 例如 : a) 固有的作业特性 ( 尺寸 、形状 、位置 、颜 色 、细节和背景反射比) b) 操作者眼睛的生理能力 ( 视觉敏锐度 、深度

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注意这些因素可以在不需要更高照度的情况下 提升视觉功效 。 412   亮度分布 视野内的亮度分布控制眼睛的适应水平 , 从而 影响作业可见度 。良好平衡的适应亮度是增进以下 过高的亮度对比 — 会造成混沌阴暗和无刺激性的工作环境的过 低的亮度和亮度对比 — 必须注意在同一建筑内从一个区域移动到另 一个区域时的视觉适应 — 工作面   12~016 0 — 地板   1l ~015 0 413   照度 作业面及其周围区域的照度和照度分布对工作 者如何迅速 、安全 、舒适地理解和进行视觉作业有 的平均照度无论照明装置何种安装条件或寿龄都不 得低于第 5 节中所列的数值 。这些数值适用于一般 视觉条件下 , 同时己考虑了以下因素 : — 视觉作业的要求 — 安全性

— 心理生理因素 , 例如视觉舒适度和舒适安宁 感 — 经济性 — 实践经验 如果视觉条件与一般假设条件不同 , 照度值可 以在照度等级上调整至少一个级别 。以下情况必须 提高照度 : — 作业呈现特别低的对比度时 — 视觉工作很严格时 — 修正错误花费极大时 — 精确度或更高的生产力极为重要时 — 工人的视觉能力低于平均水平时 以下情况可以降低照度 : — 工作细节尺寸特别大或对比度很高时 — 工作作业所花时间特别短时 在连续工作区域 , 维持照度不得低于 200lx 41312   照度等级 在照度的主观效果上明显可感觉到的最小变化 是大约 115 倍 。在一般照明条件下大约需要 20lx 水 平照度刚能分辨人脸特征 , 以此作为照度等级的最 小值 。推荐照度等级为 : 20 - 30 - 50 - 75 - 100 - 150 - 200 - 300 - 500 750 - 1000 - 1500 - 2000 - 3000 - 5000lx 41313   紧邻区域照度 紧邻区域照度应当与作业区域照度相关并提供 视野内亮度分布的良好平衡 。 作业区域周围照度空间分布的迅速变化会导致 视觉困难和不舒适 。 紧邻区域的维持照度可以低于作业区域照度但 不能低于下表所列数值 。
作业区域照度 lx ≥ 750
500 300

几方面所必须的 : — 视觉敏锐度 ( 视力) — 对比灵敏度 ( 相对细小的亮度差别的辨别能 力) — 眼睛功能的效率 ( 例如调视 、会聚 、瞳孔收 缩 、眼球运动 , 等等) 视野内不同的亮度分布也影响视觉舒适度 , 因 而应当避免 : — 可能引起眩光的过高亮度 — 会由于眼睛不断的适应性调节引起视疲劳的

着主要影响 。对于不知道指定区域的空间而言 , 可 能出现视觉作业的区域被认为是作业区域 。 本标准中所有指定的照度值都是维持照度 , 都 是提供工作时的视觉安全和视觉功效所必需的 。 41311   作业区域的推荐照度 第 5 节中列出的数值是在参考面 ( 可以是水平 、 垂直或倾斜面) 上作业区域的维持照度 。每项作业

所有表面的亮度都是重要的 , 它是由表面上的 照度和表面反射比决定的 。主要室内表面通常的反 射比范围是 : — 顶棚   16~019 0 —   13~018 墙 0

紧邻区域照度 lx
500 300 200

≤ 200

与作业区域照度相同

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根据第 412 条 , 除了作业照度以外 , 照明还需 提供适当的适应亮度 。 41314   均匀度 照度均匀度是指最小照度与平均照度的比值 。 照度应逐渐变化 。作业区域应当尽可能被均匀照亮 。 作业区照度均匀度不得低于 017 , 紧邻区域照度均 匀度不得低于 015 。
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414   眩光

UGR 值必须按照使用光源的初始光通加以修正 。如

眩光是由于视野内明亮区域造成的视觉感受 , 分为不舒适眩光和失能眩光 。眩光也可能由于特定 表面的反射而引起 , 通常被称为光幕反射和反射眩 光。 限制眩光对于避免错误 、疲劳和事故是非常重 要的 。 失能眩光在室外照明中更普遍 , 但也可能由射 灯或大面积亮光源如光线相对较暗的空间内的玻璃 造成失能眩光 。

果整个照明装置由不同类型灯具组成 , 其光分布各 异或灯不同 , 或两者兼有 , 则必须对每个光源/ 灯具 组合分别确定 UGR 值 。应当取获得的最高 UGR 值 作为整个照明装置的典型值 , 它要符合 UGR 限制要 求 。所有确定 UGR 的假设条件必须在方案文件中加 以说明 。 照明装置的 UGR 值不得超过第 5 节所列的数 值。 注 : 室内 UGR 的变化可以在不同观察者位置上 应用图表方法或公式计算获得 。 第 5 节中的 UGR 限值取自 UGR 等级 , 每个级 别代表眩光效果的一个明显变化 , 13 代表可感知的 最小不舒适眩光 。 UGR 的等级 : 13 - 16 - 19 - 22 - 25 - 28
41413   光幕反射和反射眩光 415   方向性

在室内工作场所内 , 不舒适眩光常由于明亮灯 具或窗直接造成 。如果满足对不舒适眩光的限制要 求 , 失能眩光通常不是大问题 。 41411   防眩光遮光角 眩光是由视野内过高亮度或对比引起的 , 它能 削弱对物体的视觉 。应当借助例如合适的灯具遮光 角或百叶窗对窗的遮挡来避免眩光 。 针对灯的亮度对电灯的最小遮光角不得小于下 表列值 : 上表提及遮光角不适用于通常工作期间在工作 人员视野中不出现的灯具以及不给工作人员带来任 何显而易见失能眩光的灯具 。 41412   不舒适眩光 照明装置的不舒适眩光由 CIE 统一眩光等级 (UGR) 图表方法确定 , 基于以下公式 : 2 0125 L ω UGR = 8log L ∑ 2
b

2 式中   b — L 背景亮度 ( Cd/ m ) ;

据 UGR 图表方法在 1 : l 的距高比下确认的位置 。

灯具表面亮度 kcdΠ 2 m
1 到 20 20 到 50 50 到 500

最小遮光角
10° 15° 20° 30°

≥ 500

视觉作业的镜面反射 , 常被称为光幕反射或反 射眩光 , 它可能改变作业可见度 , 这往往是有害的 。 可用以下方法防止或减少光幕反射和反射眩光 : — 灯具和工作位置的布局 ( 避免将灯具安放在 干扰区内) — 表面装饰 ( 使用低光泽表面材料) — 灯具亮度 ( 限制) — 增加灯具发光面积 ( 加大发光面) — 顶棚和墙表面 ( 照亮 , 避免出现光斑)

p

L— 观察者眼睛方向每个灯具发光部分的亮 2 度 ( Cd/ m ) ;

ω— 观察者眼睛方向每个灯具发光部分的立 体角 ( 球面度) ; P— 每个灯具的右斯 ( Guth) 位置指数 , 取决

于灯具与视线的偏移 。 UGR 方法的细节在 CIE 117 - 1995 文件中列出 。 本标准第 5 节中所有 UGR 值基于标准观察者根

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方向性的照明用作重点照亮物体 、显现材质 、 改善人物观感 。用 “造型立体感”来描述这个作用 。 对视觉作业的方向性照明也可改善其可见度 。 41511   光的造型立体感 会出现 ; 由此形成的阴影对良好的造型也非常有益 并且不会造成阴影的混乱 。 照明既不能太过直射 , 因为这样会产生浓重的 阴影 , 也不能过分漫射 , 否则将会完全失去造型立 体感效果 , 造成光环境平淡无奇 。 从一个特定方向照明可以显示视觉作业内部的
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造型指漫射光和直射光的平衡 。事实上它是所 有室内照明质量的有效评判标准 。当室内结构特征 、 室内的人和物被照亮并将外形 、材质清晰而且令人 愉快的呈现出来时 , 室内的整体外貌就被大大改善 了 。当光线明显地来自于一个方向时 , 这种情况就

41512   视觉作业的定向性照明

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细节 , 提高其能见度 , 使作业更易执行 。对有精细 质地纹路的作业和划线 、作槽尤其重要 。
416   颜色特性

近似白色的光源的颜色质量由以下两个属性来 — 光源本身的颜色外貌 — 它的显色性能 , 这影响被灯照亮的物体和人

表征 :

造成室内光线的可变性 。通过侧窗射进的天然光由 于它近乎水平的光创造出一种特殊的造型效果和亮 度分布 。也可以通过天窗或其他开窗形式获得天然 光。 窗子还能提供大多数人所喜欢的与外部世界的 视觉联系 。要避免由于工作区域内的直射阳光引起 过度的对比和热觉不舒适 , 需提供合适的阳光控制 , 诸如百叶窗或遮阳板以避免直射阳光落在工作者身 上或其视野范围内的表面上 。 在侧窗采光的室内 , 可供利用的天然光随着与 窗的距离增加而迅速衰减 。在这些室内工作面上离 窗 3 米和离侧墙 1 米处的采光系数不得低于 1 % 。应 当提供辅助光以保证达到工作面要求的照度并平衡 室内的亮度分布 。自动或人工开关与调光器或单用 调光器可用来保证电气照明与天然光的合理综合利 用。 需提供屏蔽设施以减少窗子造成的眩光 。 418   维护 每项作业的推荐照明水平都是按照维持照度提 出的 。维持照度依赖于光源 、灯具 、环境的维护特 性和维护方式 。 设计照明方案时必须针对选用的照明设备 、空 间环境和确定的维护方案计算出总维护系数 。算出 的维护系数不要小于 017 。 419   节能考虑 统和利用可用的天然光 。在某些国家有必须遵守的 照明耗能的限制 。通过谨慎地选择照明系统 、使用 自动或人工开关或调光器可以满足这些限制 。 4110   视觉显示终端工作站的照明 ( 也叫视觉显示 器 VDU 和显示屏设备 DSE)
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的颜色外貌

这两方面的属性必须分别加以考虑 。 41611   颜色外貌 ( 色表) 灯 ( 光源) 的颜色外貌是指灯发射的光的表观 通常根据相关色温 Tcp 将光源分为三组 :
颜色外貌 暖 中间 冷 相关色温
< 3300k > 5300k 3300k~5300k

颜色 ( 灯的色品 ) , 可以用光源的相关色温来描述 。

色表的选择是心理学 、美学的事情 , 并且被认

为是自然而然的内容 。选择基于照度 、室内和家具

颜色 , 周围气候和应用场所 。通常在温暖气候条件 色表更受欢迎 。

下冷光的色表更受欢迎 , 而寒冷气候条件下暖光的

41612   颜色显现

将物体和人的皮肤在环境中的颜色自然地 、正

确地显现出来 , 使人看起来健康而且有吸引力 , 这 对于视觉功效和舒适感两者都是极其重要的 。 明显的区分 。 根据 ISO3864 文件安全色必须容易辨认并且有 为了对光源的显色特性提供一个客观的指标 ,

照明装置必须在不浪费能源的条件下符合对特 定室内 、作业或活动的照明要求 。但重要的是不能 为了减少能耗而简单地牺牲照明装置的视觉方面的 特性 。 这就要求考虑合适的照明方式 、设备 、控制系

引入了一般显色指数 Ra 。最大的 Ra 值是 100 。Ra 越 小 , 颜色显现的质量越低 。

Ra 小于 80 的灯不得用于人们长时期工作或停

留的室内 。高跨间照明 ( 安装高度超过 6m 的工业 下照灯) 和室外照明可以是例外 。但即使这种情况 也必须采取适当措施来保证在连续工作场所使用显

VDT 工作站照明必须适合在工作站内各种作业

色性能较高的灯 , 在这些地方必须能够辨认安全色 。 为不同室内类型 、不同作业或活动推荐的一般 显色指数最小值列在第 5 节中 。

417   昼光 ( 天然光)

的要求 , 如阅读屏幕 、打印文本 、书写 、键盘输入 等等 。 这些区域的照明标准和照明系统必须根据活动 区域 、作业类型和室内类型从第 5 节的一览表中选 取。 VDT 屏幕和某些情况下的键盘会受到反射引起

昼光可提供全部或部分视觉作业的照明 。

昼光随时间在强度和光谱上都发生变化 , 从而

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) 上述灯具亮度限制应当用在更小的仰角 ( 如 55° 上 。

的失能眩光或不舒适眩光影响 。因此必须选择 、布 置和管理好灯具 , 以避免产生令人烦扰的高亮度反 射。 设计者应当确定产生干扰的安装区 , 并且要选 择合适的亮度控制设备 , 规划出不会引起麻烦的反 射的安装位置 。 下表列出了在正常观察方向上有可能在 VDT 屏 幕上造成反射的灯具下射光的亮度限制 。给出的灯 具表面平均亮度限制是指围绕灯具下垂线以上 65° 和 更大高度角上的亮度 , 工作面采用竖直的或上仰角
15° 角的显示屏 。
屏幕分类 , 见 ISO9241 - 7 屏幕质量 灯具平均亮度限制值 Ⅰ 好 Ⅱ 中等 Ⅲ 低 ≤ 200cdΠ 2 m

   : 对于特定使用场合 , 如敏感的屏幕或可变倾角屏幕情况下 注

一 、发表在中国科协系统学术期刊中所有学术论文 , 必须在摘要后列出不少于 4 个关键词 。从技术角度 考虑 , 没有关键词的论文应列入非学术论文类 。 二 、这些关键词按以下顺序选择 : 第一个关键词列出该文主要工作或内容所属二级学科名称 。学科体系采用国家技术监督局发布的学科分 类与代码 ( 国标 G Π B T13745 - 92) 。 第二个关键词列出该文研究得到的成果名称或文内若干个成果的总类别名称 。 如有需要 , 第五 、第六个关键词等列出作者认为有利于检索和文献利用的其他关键词 。
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第三个关键词列出该文在得到上述成果或结论时采用的科学研究方法的具体名称 。对于综述和评述性学 术论文等 , 此位置分别写 “综述”或 “评论”等 。对科学研究方法的研究论文 , 此处不写被研究的方法名 称 , 而写所应用的方法名称 。前者出现于第二个关键词的位置 。 第四个关键词列出在前三个关键词中没有出现的 , 但被该文作为主要研究对象的事或物质的名称 , 或者 在题目中出现的作者认为重要的名词 。

≤ 1000 cdΠ 2 m

关于在学术论文中规范关键词选择 的规定 ( 试行)

4111   闪烁和频闪效应

闪烁引起分散精力并可能引发类似头痛这样的 生理反应 。照明系统必须设计成避免闪烁或频闪效 应 。频闪效应可能导致由于对旋转或往复式机械运 动的运动知觉改变而造成危险的情况 。 注: 可通过使用直流供电或高频运行的灯 (30kHz 左右) 或将灯具电源连接分配在多于一相上 解决 。

4112   应急照明

必须安装应急照明 , 具体内容将于正在编写的 单独标准中列出 。 ( 袁樵 译   詹庆旋 校) ( 下期待续)


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