照明眩光指数UGR和GR适用场合分析
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照明眩光指数UGR和GR适用场合分析
摘要:大家都知道预防眩光在照明设计中很重要,而且也有很好的眩光评价方法,就是UGR (统一眩光值)和GR(眩光值)。两者都是评价直接眩光的,也就是评价灯具产生的眩光。反射眩光可不能用它们来表示。
关键词:照明眩光指数 UGR GR 适用场合分析
一、简单说两句大家都知道预防眩光在照明设计中很重要,而且也有很好的眩光评价方法,就是UGR(统一眩光值)和GR(眩光值)。两者都是评价直接眩光的,也就是评价灯具产生的眩光。反射眩光可不能用它们来表示。
《建筑照明设计标准》GB50034-2004,对两者的适用场合有明确的规定。如下:
UGR:公共建筑和工业建筑常用房间或场所。
GR:室外体育场所。
但是它的规定很笼统,如果死搬硬套,仅凭室内室外来选择,很容易出错的哦!本着知其然,还要知其所以然的照明工程师精神,我们来研究一下两种方法的具体适用场合。
二、分析UGR的计算公式
因为手头上没有太多的资料,所以只能从计算公式入手进行分析了。当然俺的分析谨代表个人观点,可别想当然!其真正目的是抛砖引玉!下面进入正题。
1. 先看UGR的计算公式:
UGR=8lg
式中——背景亮度
——观察者方向每个灯具的亮度
——每个灯具发光部分对观察者眼睛所形成的立体角
P ——每个单独灯具的位置指数
2. 不要被它吓坏了,咱们来分析影响UGR的变量。首先把不影响因果关系的东西简化掉。也就是我们只要知道每个因素的大小变化和UGR大小变化的对应关系就行了。
下面简化的准则就是不改变这种对应关系!
简化第一步:去掉8、lg、0.25 这些东西,就简化成了UGR=。
简化第二步:因为,所以=。
表示观察者眼睛方向的间接照度
所以我们可以用“眼睛方向的间接照度”代替。
简化第三步:、P、都是用来衡量灯具的亮度的,所以把简化为“灯产生
的亮度”。这里不管灯多少的问题,所以去掉。
最后公式就简化为:
UGR=
3. 简单吧!从简化式可知,UGR与“眼睛方向的间接照度”有关,与“灯产生的亮度”也有关(很显然的)。
对于“灯产生的亮度”很好理解就不多说了。
对于“眼睛方向的间接照度”,其实它就是表示周围环境(比如墙壁、天花板、座椅家具等)的亮度强弱。举例,墙壁越亮,那么它在眼睛方向产生的照度就越大。因为墙壁自己不会发光,只是反射的灯光,所以称为间接照度。
三、分析GR计算公式
1. 先看公式
GR=27+24lg
先看看、代表的含义:
——由灯具发出的光直接射向眼睛所产生的光幕亮度。
——由环境引起直接射向眼睛所产生的光幕亮度。
2. 同上面的过程,去掉27、+、24、lg、0.9,上式可简化为GR=。
3. 我们可以用“灯产生的亮度”代替。
4. 下面我们重点研究。
(1)计算公式我们可以从《建筑照明设计标准》中查到:
=0.035
式中——照射场地的平均水平照度
——1个单位立体角
——漫反射时区域的反射比
(2)重点注意,它表示场地的平均水平照度,
而表示反射比,所以肯定表示“照射场地的亮度”了。
(3)我们可以得出:
GR=
四、比较两个简化公式
UGR=
GR=
1.从两个简化公式很明显的比较两者的差别了吧!
灯具直接眩光的产生原因就是灯具亮度和背景亮度对比过大。
UGR与GR的差别就是背景亮度的差别。
UGR考虑的背景是进入眼睛的周围环境,包括墙壁、天花板、地板、座椅家具等。
GR考虑的背景是被照场地,也就是工作面作为背景了,墙壁什么的都忽略了。
2. 现在就可以理解,国标规定的 GR应用条件的原因了:
a.视线低于眼睛高度
b.看到的背景是被照场地
这两个条件就是要保证,进入视野背景是被照场地。
五、结论
从上面的分析,可以得出:
UGR适用在背景大部分是墙壁、天花板、地板、座椅家具的场合。
GR适用在背景主要是被照的场地(工作面)。
在进行体育场馆的照明设计时,如果仅仅凭室内就用UGR,室外就用GR是不太正确的。应该根据进入人眼主要背景是什么来衡量选那个。也就是说如果是室内体育馆,在人们观赏比赛时,看到的背景主要是赛场,那么最好用GR来评价眩光,不宜用UGR。