照明设计
FFR和灯具效率
单只灯具效率(LOR):LOR=ULOR+DLOR=FFR 多只灯具组合的效率(LU):LU=∑ULOR+∑DLOR=FFR LOR、LU用来描述单只灯具和灯具组合的效率 FFR用来描述室内照明特性
光源的可见度
采用由九个图标组成的系统来描述光源在各个视角的可见 度。用圆周平面上不同的颜色作为一个灯具的配光示意图, 如果光源是直接可视的,则图标是黄色的;如果不能看见 光源,但灯具看起来是明亮的,则图标是橘黄色的;如果 在灯具的某个方向根本没有光,则图标是黑色的。上射光 通常以橘黄色表示,因为上射光是以散射的现象出现。
旋转显示 来自显示器 通过正确位置 倾斜显示 调整高度 移动显示 来自工作站 重新定位工作站 引入正极性
眩 光 控 制
根据设备特点
引入平面屏幕 改变照明设备的设计 通过人工照明 改变照明设备的位置
通过照明 通过自然照明
屏蔽眩光光源 增加窗户的处理
屏蔽眩光光源
DSE分析/数字方法
2. 确定屏幕反 射的临界角: DSE的尺寸和 型号确定了照 明设备的临界 光输出角,如 超出范围,必 须控制它们的 亮度。
DSE普通型推荐使用的临界角 DSE型 反射的临界角 (垂直度) 安装在PC65顶部的平板显示 65 (FPD)或者CRT, 安装在台上的FPD或CRT 55 膝上型 45 掌上型 40 数字笔记本/个人组织器 30 横向屏幕(例如移动电话) 20
相对光通量比 FFR
FFR= ULOR/DLOR ULOR= 上射的光通量/总光通量 ULOR
DLOR= 下射的光通量/总光能量
ULOR
DLOR
DLOR
相对光通量比 FFR
FFR的计算
单只灯具: 一台柔光灯具RCA 1/50W,从Elcat中查得: ULOR = 0.2 DLOR = 0.51
因此,FFR = 0.2/0.51 = 0.4
亮度
SOLLNER曲线图:给出灯具从纵向(Y轴)的给定 角 度看去,X轴向的平均亮度(cd/m2)
白色格栅(tr) 白色格栅(ax)
哑光格栅(ax) 哑光格栅(tr)
视 角
镜面格栅(ax) 镜面格栅(tr)
Cd/m2
漫散射灯具(tr) 漫散射灯具(ax)
亮度
轴向 横向
视 角
60度时, 横向亮度 在200到 300 cd/m2 之间
利用小(1度)面积光源测量 镜面反射系数
利用两个大(> 15度)面积光源 测量扩散反射系数
DSE分析/数字方法
3. 计算 利用EN 9241-7 和DSE屏幕的反射系数特性,计算照明 设备截断角以外的最大容许亮度(也见屏幕属性第180页 ): 对于典型的FPD屏幕: RD = 0.02 LF = 10 RS = 0.015 LB = 120 屏幕倾角达 30°: E = 250(1+sinθ ) = 375 勒克斯 LD = E x Rd = 375 x 0.02 = 7.5
种类 截断角 最大亮度
I
II
III
55 1,000*
65 1,000*
75 1,000*以上
DSE标准
EN9241-7:人类环境改造学第七部分——使用VDT 设备的办公室的照明标准。这个标准提 供了测量屏幕性能和计算屏幕用户能够 容许的最大光源亮度的方法
影响屏幕反射的参数: 屏幕亮度和倾角 屏幕表面反射系数 屏幕表面精度
相对光通量比 FFR
FFR = 10 灯具几乎纯上射光线的灯具,只有一小部 分下射光,通常也会被遮盖或散射。下射光的 模式不同,其大部分也被散射。照明效果取决 于天花板的光洁度、灯具之间的间距以及灯具 和天花之间的距离。
相对光通量比 FFR
FFR =∞ 一种纯粹的向上照射的灯具,能够产生特 别的散射效果,对比度非常低,有一种单调的 倾向。同样,最终的效果主要取决于天花板的 光洁度、灯具之间的间距以及灯具与天花之间 的距离
灯具 的镜 面反 射
屏幕属性: R D:屏幕的扩散反射系数 R S:屏幕的镜面反射系数 L F:前景显示亮度 (屏幕中的黑色部分+ve极性显示) L B:背景显示亮度 (屏幕中的白色部分-ve极性显示)
黑色背景上的灯具反射
图像亮度比(文字背景) 镜面反射亮度比(背景:背景)
使用中屏幕的亮度反射
光源属性: LA:面光源的亮度 E:在屏幕表面测量的,由光源导致的照度。EN 92417 中使用的标准值,采用公式E = 250(1+sin),计算 根据屏幕倾角计算的。
DSE分析/数字方法
取两个LA中小的一个以满足两种条件的要求。这 个值必须在临界角范围内应用。可用SOELLNER曲线来 检查它是否符合这个准则
白色格栅(tr) 白色格栅(ax)
哑光格栅(ax) 哑光格栅(tr)
视 角
镜面格栅(ax) 镜面格栅(tr)
Cd/m2
漫散射灯具(tr) 漫散射灯具(ax)
上射光通量:
墙装灯具上射光能量 =8 x 0.6 x 4,800 下射光通量: 天花装灯具下射光通量=16 x 0.55 x 2 x 1,800=31,680 流明 墙装灯具下射光通量 =8 x 0.15 x 4,800 = + 5,760 流明 = 23,040
下射光总光通量
综合相对光通量比率FFR
相对光通量比 FFR
FFR = 0.1
这种灯具不能嵌入安装也不能吸顶式安 装。它产生少量上射光,可帮助缓解因纯粹 的下向光而产生的压抑气氛,此外,它还可 使阴影变得柔和。
相对光通量比 FFR
FFR = 1.0
灯具所产生的上射光和下射光的比例是 相同的,而且,这时,术语“直接/间接比率 ”将变成“间接/直接比率”。阴影变得柔和 了很多,对比度也得到降低,只是灯具效率 要比具有高直接照度比的灯具稍低一些。
橘黄色代表上向光在天花板上的散射光
黑色表示在此方向中没有可见光
黄色表示光源在这个方向是可见的
非对称洗墙灯(或定向照明灯具) 完全上射灯具 具有下射光散射装置的间接/直接灯具 光源可见、有侧向光的间接/直接灯具 光源可见、无侧向光的间接/直接灯具 光源裸露安装的直接/间接条形灯具 下射光漫散射灯具 白色格栅或有光晕的下射灯具 镜面反射下射格栅灯具
照明设计参考数据
情趣和安全
--- 灯具背后的奥秘……
照明舒适度
照明功能的演变 •照明—基本功能 •装饰—娱悦视觉 •舒适—轻松愉快 •动态—新鲜变化
照明舒适度
照明舒适度的衡量参数
相对光通量比 FFR:区域内灯具的上照光通量比与下 照光通量比的比 光源的可见度:指光源是否直接可见
亮度:从灯具的轴向看,在距离灯具的某一距离的某个 角度范围内的平均亮度
= 37,440 流明
= 23040/37440
相对光通量比 FFR
FFR = 0
意味着灯具只有下射光。这可以是一个 完全直接的散很高的直射比,可 在工作区产生高的光效,但也会由于其较高的 明暗对比度而产生压抑的气氛。这种灯具可是 嵌入式、吸顶式或悬挂式安装。
相对光通量比 FFR
FFR的计算
一个区域内的FFR: 房间内安装16只下射光灯具,每只灯具的DLOR 为0.55,光源为2 x 26瓦紧凑型荧光灯管。此外,有8只 壁装的上射灯具,每只灯具的ULOR为0.6,DLOR 为
0.15,光源为1 x 55瓦紧凑型荧光灯管。
相对光通量比 FFR
FFR的计算
Cd/m2
60度时,轴 向亮度在 700到800 cd/m2之间
照明舒适度分级
将三个因素(即FFR, 灯的可见度和灯具亮度) 有机地结合起来综合考虑 ,给灯具分类是迄今为止 最合理的方法。 在选择灯具组合时还 要考虑窗户的大小位置, 窗外的环境,室内家具、 电脑的摆放,房间的功能 等因素。
FFR和光源的可见在同一图表中表现,并对总体视觉舒适度进 行一些综合评估。 灯光漫散射
DSE分析/数字方法
图像亮度比方程: L B + L D + L S L F + L D + L S≤3 那么 120 + 7.5 + L S 10 + 7.5 + L S≤3 那么 L S≤33.75 cd/m 2 采用L S = L A .R S : L A ≤2,250 cd/m 2 镜面反射亮度比的公式: L S + L B + L D L B + L D≤1.25 那么L S ≤32.75 cd/m 2 采用 L S = L A .R S : L A ≤2,183 cd/m 2
晕轮效果
可见光源
采用一种 灯具的视 觉舒适度
上射光
下射光
DSE( 屏幕显示设备) 标准和测量
DSE标准
从八十年代起,显示屏设备(DSE)的反射眩光问题只是 通过强调限制照明性能来解决,而不是通过改造屏幕本身 的性能解决。 屏幕反射的问题涉及到办公室设备的选择和布置以及 照明设备的选择和定位。
DSE标准
LG3指南规范:选择在CDT环境中使用的灯具
间接照明:墙壁和天花板的平均亮度不得超过500 cd/m 2 , 最亮点不得超过1,500 cd/m 2 。
直接 /间接照明:无特殊建议。 直接照明:照明设备按下面分类。种类1照明设备仅适用于而种类2 照 明设备适用于大多数的办公室环境。种类3照明设备可用 于不常使用VDT的区域,或者换言之,可适用未分类的照 明设备。
屏幕高度和倾角
假定屏幕上部与坐下后眼的高度平 齐,即可按如上简化几何学,其中 90°-2θ 的临界角是所需的。其中 θ 是与垂直度有关的屏幕倾斜角
临界角应为90°-2θ 。 不同尺寸和型号的DSE 使用的典型的临界面。
屏幕表面反射系数
每个屏幕都有镜面反射系数和扩散反射系数值。 图像的反射亮度等于光源的亮度乘以屏幕的反射系 数, LS = LA x Rs 。 屏幕扩散反射系数确定了最小的亮度(即它可以显 示多深的灰色),和所显示图像的对比度(清晰度)。 最小屏幕亮度等于所有光源的环境照度乘以屏幕扩 散反射系数, L D = E x Rd 。