不舒适眩光的测量与计算

不舒适眩光的测量与计算

一、引言

眩光是影响视觉的一个重要因素, 它和光源的位置、亮度有关。日常生活和工作中存在很多潜在的眩光光源。设计或安装不良的各种灯具都可能成为眩光光源不舒适眩光是指由于视野内高亮度光源的存在而引起人们注意力不集中、昏眩、烦恼等心理和眩光（glare）分为令人眼感觉不舒服的不舒适眩光（discomfort glare）和导致人眼视觉能力低下的失能眩光（disability glare）两类。一般在照明领域，由于照明灯具引发的失能眩光很少出现。如在无隔离带公路上，汽车的前灯对相对行驶的汽车司机眼睛引起的暂时“失明”的极强光线等，属于失能眩光范畴，失能眩光不在本标准规范的范畴之列。本标准规范的对象是不舒适眩光。

本标准是以CIE/ISO标准中的“统一眩光指数”UGR（Unified Glare Rating）为理论依据，在通用的标准实验室内，按照CIE/ISO标准中对室内环境的要求（如墙壁、天花板、地面的反射系数），按灯具通常在照明空间的置放高度及与测试点的距离等条件予以规定，对测试点距地面高度、注视点的设置仍然采用原标准中的要求；用一般的亮度测试仪和一些通用的设备，对室内不舒适眩光的相关参数进行测试；然后经计算得出单个灯具的“统一眩光指数”UGR的方法。

不舒适眩光与背景光亮度有关，由于背景光一般指室内对太阳光或月光的采光，如果太阳光非直接对准测试点，不会产生不舒适眩光，所以背景光越亮，对灯具产生眩光的“抵消”越强；

在视角范围内，灯具亮度越高，对人眼产生的不舒适眩光越强；

在视角范围内，灯具的可视立体角也是相关因素，有效可视立体角越大，照明灯具对人眼的不舒适程度影响越大；

还有从测试点到灯具的直线距离，也会直接影响到不舒适眩光的强弱。

以上的背景光亮度、灯具亮度、可视立体角、直线距离即决定了某一照明灯具不舒适眩光的程度。可见以上技术参数测试的主要仪器仪表为亮度测试系统，测试原理如图一所示。

二、测试方法

2.1 测试环境要求

测试环境要求如下：

a) 测试室各边不小于：长度（L）6.5m×宽度（W）4.0m×高度（H）3.5m，测试室平

面各边长度及高度图见图1所示。

b) 灯具悬挂高度：灯具有效发光面距地面3.2m。

c) 亮度测试仪中心距地面高度为1.2m。

d) 测试室的四壁为白色无窗户，或有窗户加双层窗帘（外黑/内白）遮盖，反射率

为：0.3 。

e) 天花板为白色，反射率为：0.3 。

f) 地面为白色，反射率为：0.2 。

a) 测试室俯视图

b) 测试室主视图

图1 测试室要求

2.2 测试条件

测试条件有如下要求：

a)测试点到灯具有效面中心距：

P = h / sin30°= 2m/0.5 = 4 m (1)

b)全立体角：

ω

= 4π （弧度） (2)

c)全立体角总面积：

S

= 4πR2 = 4π×42 = 201.06 m2 (3)

d)灯具发光面实际面积：

S 灯=a×b （长方形）, or S

灯

= π r2 （圆形） (4)

e)灯具相对测试点的有效面积：

SXY= a b sin30°= 0.5 a b, or SXY= π r2×sin30°=1.57 r2） (5)

f)灯具的有效立体角：

1) 长方形灯具有效立体角：

ω

灯

=（0.5 a b / 201.06 m2）×4 π = 0.03125 a b （弧度） (6)

2) 圆形灯具有效立体角：

ω

灯

=（1.57 r2 / 201.06 m2）×4π = 0.098126 r2 （弧度） (7)

三、不舒适眩光值的计算

根据不舒适眩光的计算公式：

(8)

得到单个灯具不舒适眩光值的计算公式：

(9)

因此，得到以下计算单个灯具不舒适眩光值的公式：

UGR = 8 lg [（4.88×10-4 ab L2）/ Lb ]（长方形灯具） (10)

or UGR = 8 lg [（1.53×10-3 r2 L2 ）/ Lb ]（圆形灯具） (11)

式中：

UGR ——统一眩光指数；

Lb ——背景亮度（cd/ m2）；

Ln ——观测点方向灯具的亮度（cd/m2）；

A ——长方形灯具长度（单位：m）；

B ——长方形灯具宽度（单位：m）；

R ——圆形灯具半径（单位：m）；

8 ——UGR 计算系数；

Ω——灯具有效发光面积对测试点形成的可视立体角（sr）；

P ——灯具的位置指数；

0.25 ——背景亮度系数。

GR值与不舒适眩光程度对应关系：

参考文献

[1] 《照明工程学报》……………………………..

[2]《LED产业标准联盟标准》……………………

SQL/LSA 008.9—2011