週三,二月16 2011:23 43

視覺舒適所需條件

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人類擁有非凡的適應環境和周圍環境的能力。 在人類可以利用的所有類型的能源中,光是最重要的。 光是影響我們視覺能力的一個關鍵因素,我們有必要在日常生活中欣賞我們周圍物體的形狀、顏色和視角。 我們通過感官獲得的大部分信息都是通過視覺獲得的——接近 80%。 很多時候,因為我們已經習慣了它,我們認為它是理所當然的。 然而,我們不應忘記,人類福祉的各個方面,如我們的精神狀態或疲勞程度,會受到照明和我們周圍事物的顏色的影響。 從工作安全的角度來看,視覺能力和視覺舒適度非常重要。 這是因為許多事故是由於照明不足或工人因難以識別物體或與機械、運輸工具、危險容器等相關的風險而犯下的錯誤等原因造成的。

與照明系統缺陷相關的視覺障礙在工作場所很常見。 由於視覺能夠適應光線不足的情況,這些方面有時並沒有得到應有的重視。

照明系統的正確設計應該為視覺舒適度提供最佳條件。 為實現這一目標,應儘早在建築師、照明設計師和負責工作場所衛生的人員之間建立合作關係。 這種協作應該在項目開始之前進行,以避免在項目完成後難以糾正的錯誤。 應牢記的最重要方麵包括將要使用的燈的類型和將要安裝的照明系統、亮度分佈、照明效率和光的光譜組成。

光和顏色影響工人的生產力和心理生理健康這一事實應該鼓勵照明技術人員、生理學家和人體工程學專家的主動性,研究和確定每個工作站最有利的光和顏色條件。 照明的組合、亮度的對比度、光的顏色、顏色的再現或顏色的選擇是決定色氣候和視覺舒適度的要素。

決定視覺舒適度的因素

為了提供視覺舒適度所需的條件,照明系統必須滿足的先決條件如下:

  • 均勻照明
  • 最佳亮度
  • 無眩光
  • 足夠的對比條件
  • 正確的顏色
  • 沒有頻閃效應或間歇性光。

 

重要的是,不僅要通過定量標準,還要通過定性標準來考慮工作場所的光線。 第一步是研究工作站,執行任務的精度要求,工作量,工人的流動性等。 光應該包括漫射和直接輻射的成分。 組合的結果將產生或多或少強度的陰影,使工作人員能夠感知工作站上物體的形狀和位置。 煩人的反射會讓人更難察覺細節,應該消除這些反射,以及過度的眩光或深陰影。

照明裝置的定期維護非常重要。 目標是防止燈老化和燈具上積聚灰塵,從而導致持續的光損失。 因此,選擇易於維護的燈和系統非常重要。 白熾燈泡會一直保持其效率直至出現故障,但熒光燈管並非如此,在使用一千小時後,其輸出功率可能會降至 75%。

照明水平

每項活動都需要在活動發生的區域提供特定級別的照明。 一般來說,視覺感知的難度越高,平均照度也應該越高。 與不同任務相關的最低照明水平指南存在於各種出版物中。 具體而言,圖 1 中列出的那些是從歐洲規範 CENTC 169 中收集的,並且更多地基於經驗而不是科學知識。

圖 1. 照明水平作為所執行任務的函數

LIG021T1

照明水平是用照度計測量的,該照度計將光能轉換為電信號,然後將其放大並在校準的勒克斯刻度上提供一個簡單的讀數。 在為特定工作站選擇一定級別的照明時,應研究以下幾點:

  • 工作性質
  • 物體和周圍環境的反射率
  • 與自然光的差異和白天照明的需要
  • 工人的年齡。

 

照明的單位和幅度

在照明領域中通常使用幾種量級。 基本的是:

光通量:光源每單位時間發出的光能。 單位:流明(lm)。

發光強度:不均勻分佈的光在給定方向上發出的光通量。 單位:坎德拉(cd)。

照明水平:當接收到一流明的光通量時,一平方米表面的照度水平。 單位:勒克斯=流明/米2.

亮度或光度亮度:是針對特定方向的表面定義的,是發光強度與位於同一方向的觀察者所見表面(表觀表面)之間的關係。 單位:cd/m2.

對比: 物體與其周圍環境或物體不同部分之間的亮度差異。

反射率:被表面反射的光的比例。 它是一個無量綱的量。 它的值介於 0 和 1 之間。

影響對象可見性的因素

執行任務的安全程度在很大程度上取決於照明質量和視覺能力。 可以通過多種方式更改對象的可見性。 最重要的因素之一是由於反射因素、陰影或物體本身的顏色以及顏色的反射因素引起的亮度對比。 眼睛真正感知到的是物體與其周圍環境之間或同一物體不同部分之間的亮度差異。 表 1 按降序列出了顏色之間的對比。

物體、其周圍環境和工作區域的亮度會影響物體被看到的難易程度。 因此,仔細分析執行視覺任務的區域及其周圍環境至關重要。

表 1. 顏色對比

顏色對比降序排列

物體的顏色

背景顏色

黑色

湖水綠

白色

白色

藍色

白色

白色

藍色

黑色

白色

黑色

白色

白色

湖水綠

白色

黑色

 

必須觀察的物體的尺寸是否合適取決於觀察者的距離和視角,這是另一個因素。 最後兩個因素決定了工作站的佈置,根據視覺的難易程度對不同的區域進行分類。 我們可以在工作區內建立五個區域(見圖2)。

圖 2. 工作站視覺區域分佈

LIG021F1

另一個因素是視覺發生的時間範圍。 曝光時間的長短取決於物體和觀察者是靜止的,還是其中一個或兩個都在運動。 眼睛自動適應物體不同光照的適應能力也會對能見度產生相當大的影響。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

配光; 強光

影響視力的條件中的關鍵因素是光的分佈和亮度的對比度。 就配光而言,最好有良好的整體照明,而不是局部照明,以避免眩光。 為此,電器配件應盡可能均勻分佈,以避免發光強度的差異。 不斷穿梭穿過照明不均勻的區域會導致眼睛疲勞,隨著時間的推移,這會導致視覺輸出減少。

當視野中出現明亮的光源時,就會產生眩光; 結果是區分物體的能力下降。 持續不斷地遭受眩光影響的工人可能會出現眼睛疲勞和功能障礙,儘管在許多情況下他們並沒有意識到這一點。

眩光可以是直接的,當它的來源是直接在視線中的明亮光源時,或者當光線在具有高反射率的表面上反射時通過反射。 與眩光有關的因素有:

  1. 光源亮度: 直接觀察的最大容忍亮度為 7,500 cd/m2. 圖 3 顯示了幾種光源的一些近似亮度值。
  2. 光源位置:當光源在觀察者視線的 45 度角以內時,就會出現這種眩光,光源放置在該角度之外的程度將最小化。 避免直射眩光和反射眩光的途徑和方法見下圖(見圖4)。

 

圖 3. 亮度的近似值

LIG021T3

圖 4. 影響眩光的因素

LIG021F2

一般來說,當光源安裝在較低的高度或安裝在大房間時,會產生更多的眩光,因為大房間的光源或太低的光源很容易落入產生眩光的視角。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.不同物體和表面之間的亮度分佈:視野內物體之間的亮度差異越大,產生的眩光就越大,由此影響的視力下降也越大關於視覺的適應過程。 推薦的最大亮度差異為:

  • 視覺任務—工作檯面:3:1
  • 視覺任務—環境:10:1

 

4. 曝光的時間範圍:如果曝光時間過長,即使是低亮度的光源也會引起眩光。

避免眩光是一個相對簡單的命題,可以通過不同的方式實現。 例如,一種方法是將格柵放置在照明源下方,或者使用可以正確引導光線的包絡漫射器或拋物面反射器,或者以不會干擾照明角度的方式安裝光源想像。 在設計工作場所時,正確的亮度分佈與照明本身一樣重要,但同樣重要的是要考慮到亮度分佈過於均勻會使物體的三維和空間感知更加困難。

照明系統

最近對自然照明的興趣有所增加。 這與其說是因為它提供的照明質量,不如說是因為它提供的幸福感。 但由於自然光源的照明水平不均勻,因此需要人工照明系統。

最常用的照明系統如下:

一般均勻照明

在這個系統中,光源均勻分佈,與工作站的位置無關。 平均照明水平應等於將要執行的任務所需的照明水平。 這些系統主要用於工作站不固定的工作場所。

應符合三個基本特徵:一是配備防眩光裝置(格柵、擴散板、反光板等)。 第二個是它應該將一部分光分佈到天花板和牆壁的上部。 第三是光源應安裝得盡可能高,以盡量減少眩光並實現盡可能均勻的照明。 (見圖5)

圖 5. 照明系統

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該系統試圖通過將燈放置在靠近工作表面的位置來加強一般照明方案。 這些類型的燈通常會產生眩光,反射器的放置方式應能阻擋工人的直視光源。 對於視覺要求非常嚴格的應用,例如 1,000 勒克斯或更高的照明水平,建議使用局部照明。 通常,視覺能力會隨著工人年齡的增長而退化,這使得有必要提高整體照明水平或輔助局部照明。 這種現象可以在圖 6 中清楚地看到。

圖 6. 隨著年齡的增長視力下降

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一般局部照明

這種類型的照明由天花板光源組成,考慮到兩點——設備的照明特性和每個工作站的照明需求。 這種類型的照明適用於需要高水平照明的空間或工作區域,並且需要在設計階段之前知道每個工作站的未來位置。

顏色:基本概念

為工作場所選擇合適的顏色對員工的效率、安全和整體福祉有很大幫助。 同樣,工作環境中的表面和設備的光潔度有助於創造令人愉悅的視覺條件和愉快的工作環境。

普通光由不同波長的電磁輻射組成,這些波長對應於可見光譜的每個波段。 通過混合紅光、黃光和藍光,我們可以獲得大部分可見顏色,包括白色。 我們對物體顏色的感知取決於照亮物體的光的顏色以及物體本身反射光的方式。

根據發出的光的外觀,燈可分為三類:

  • 外觀溫暖的顏色:推薦住宅使用的白色、微紅色光
  • 具有中間外觀的顏色:推薦用於工作場所的白光
  • 外觀冷的顏色:推薦用於需要高照度或炎熱氣候的任務的白色、藍色光。

 

顏色也可以根據色調分為暖色或冷色(見圖 7)。

圖 7.“暖色”和“冷色”的色調

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不同顏色的對比度和溫度

顏色對比度受所選光的顏色影響,因此照明質量將取決於為應用選擇的光的顏色。 應根據將在其下執行的任務來選擇要使用的光的顏色。 如果顏色接近白色,顏色的還原和光的擴散會更好。 接近光譜紅端的光越多,顏色的再現就越差,但環境會更溫暖、更誘人。

照明的色貌不僅取決於光的顏色,還取決於發光強度的高低。 色溫與不同形式的照明相關聯。 對給定環境照明的滿意度取決於此色溫。 這樣,例如,100W的白熾燈絲燈泡的色溫為2,800K,熒光燈管的色溫為4,000K,陰天的色溫為10,000K。

Kruithof 通過經驗觀察定義了給定環境中不同照明水平和色溫的幸福感圖(見圖 8)。 通過這種方式,他證明了在某些低照度環境中,如果色溫也很低——如果照度是一根蠟燭,例如,色溫為 1,750 K,則可能會感到舒適。

圖 8. 舒適度圖作為照明和色溫的函數

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電燈的顏色可根據色溫分為三組:

  • 日光白——約 6,000 K
  • 中性白——約 4,000 K
  • 暖白色——約 3,000 K

 

色彩的組合與選擇

當我們將顏色的選擇與那些識別必須操作的對像很重要的功能一起考慮時,顏色的選擇是非常相關的。 在劃定溝通渠道和那些需要形成鮮明對比的任務時,它也很重要。

色調的選擇並不像表面適當反射質量的選擇那麼重要。 有幾項建議適用於工作表面的這一方面:

天花板:天花板的表面應盡可能為白色(反射係數為 75%),因為光線會以漫射方式從其反射,驅散黑暗並減少其他表面的眩光。 這也意味著節省人工照明。

牆壁和地板:眼睛水平的牆壁表面會產生眩光。 反射係數為 50% 至 75% 的淺色往往適合牆壁。 雖然有光澤的油漆往往比啞光顏色持續時間更長,但它們的反光性更強。 因此,牆壁應採用啞光或半光飾面。

地板的顏色應比牆壁和天花板的顏色稍深,以避免眩光。 地板的反射係數應在 20% 到 25% 之間。

可租用的設備:工作檯面、機器和桌子的反射係數應在 20% 到 40% 之間。 設備應具有持久的純色表面(淺棕色或灰色),並且材料不應發亮。

在工作環境中正確使用顏色可以促進幸福感、提高生產力並對質量產生積極影響。 它還有助於更好地組織和預防事故。

人們普遍認為,就員工的視覺舒適度而言,將牆壁和天花板刷白並提供充足的照明水平是可能的。 但這些舒適因素可以通過將白色與其他顏色相結合來改善,從而避免單色環境特有的疲勞和無聊。 顏色也會影響人的刺激程度。 暖色傾向於激活和放鬆,而冷色用於誘導個人釋放或解放他或她的能量。

光的顏色、光的分佈以及給定空間中使用的顏色是影響人的感覺的關鍵因素。 考慮到存在的許多顏色和舒適因素,不可能設定精確的指導方針,特別是考慮到所有這些因素必鬚根據特定工作站的特徵和要求進行組合。 但是,可以列出一些基本和通用的實用規則,它們可以幫助創造一個宜居的環境:

  • 明亮的顏色會產生舒適、刺激和寧靜的感覺,而深色則會產生壓抑的效果。
  • 暖色光源有助於很好地再現暖色。 暖色物體在暖光下比在冷光下更悅目。
  • 清晰和暗淡的顏色(如粉彩)非常適合作為背景顏色,而物體應該有豐富和飽和的顏色。
  • 暖色會刺激神經系統,給人一種溫度升高的感覺。
  • 冷色更適合物體。 它們具有鎮靜作用,可用於產生曲率效果。 冷色有助於營造溫度下降的感覺。
  • 物體的顏色感覺取決於背景顏色和光源對其表面的影響。
  • 物理上寒冷或炎熱的環境可以分別通過使用暖光或冷光來調節。
  • 顏色的強度將與其占據的正常視野部分成反比。
  • 房間的空間外觀會受到顏色的影響。 如果房間的牆壁塗成明亮的顏色,地板和天花板顏色較深,房間的天花板看起來會較低;如果牆壁顏色較深,天花板顏色較亮,房間的天花板似乎會較高。

 

通過顏色識別物體

顏色的選擇可以通過影響反射光的比例來影響照明系統的有效性。 但在識別物體時,顏色也起著關鍵作用。 我們可以使用鮮豔奪目的顏色或顏色對比來突出需要特別注意的情況或對象。 表 2 列出了不同顏色和材料的一些反射因素。

表 2. 白光照射下不同顏色和材料的反射係數

顏色/材質

反射係數(%)

白色

100

白皮書

80-85

象牙色、檸檬黃

70-75

亮黃色、淺赭色、淺綠色、淡藍色、淺粉色、奶油色

60-65

檸檬綠、淺灰色、粉紅色、橙色、藍灰色

50-55

金色的木頭,藍天

40-45

橡木,乾混凝土

30-35

深紅、葉綠、橄欖綠、草地綠

20-25

深藍色、紫色

10-15

黑色

0

 

無論如何,只有在確實需要時才使用顏色識別,因為只有在沒有太多被顏色突出顯示的對象的情況下,顏色識別才能正常工作。 以下是通過顏色識別不同元素的一些建議:

  • 消防和安全設備:建議通過在最近的牆上放置可識別的圖形來識別此設備,以便可以快速找到它。
  • 機械:所有機器上的停止或緊急裝置的顏色都非常重要。 還建議用顏色標記需要潤滑或定期維護的區域,這可以增加這些程序的便利性和功能性。
  • 油管和管道:如果它們很重要或攜帶危險物質,最好的建議是將它們完全著色。 在某些情況下,只為沿其長度的一條線著色可能就足夠了。
  • 樓梯:為了使下降更容易,每一步一個樂隊比幾個樂隊更可取。
  • 風險:僅當無法消除風險時,才應使用顏色來識別風險。 如果根據預先確定的顏色代碼進行識別,識別將更加有效。

 

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更多內容 22572 最後修改於 15 年 2011 月 03 日星期一 53:XNUMX

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照明參考

英國特許建築服務工程師學會 (CIBSE)。 1993. 照明指南。 倫敦:CIBSE。

—. 1994. 室內照明規範。 倫敦:CIBSE。

國際照明委員會 (CIE)。 1992. 室內電氣照明系統維護。 CIE 技術報告第 97 號。奧地利:CIE。

國際電工委員會 (IEC)。 1993. 國際燈編碼系統。 IEC 文件編號123-93。 倫敦:IEC。

照明工業聯合會。 1994. 照明工業聯合會燈具指南。 倫敦:照明工業聯合會。