Estándar de iluminancia y calidad de iluminación

Indicador para Medir Iluminancia:

El estándar para medir la iluminancia depende de si el objeto se puede ver claramente, la facilidad de ver el objeto y la sensación subjetiva de comodidad, etc. Por lo tanto, la iluminancia satisface primero la “visibilidad” y luego la “satisfacción”. El nivel de iluminancia debe tener en cuenta factores como los efectos visuales, el confort, la economía y el ahorro de energía. Puede haber grandes diferencias en las diferentes condiciones sociales y el nivel de iluminación en diferentes regiones.

1. Visibilidad:

Cuando se determinan los detalles del tamaño del objeto, la visibilidad depende de la iluminancia y el contraste de brillo del trabajo. La visibilidad del ojo humano aumenta rápidamente con el aumento de la iluminancia. Cuando la iluminancia supera los 500 lx, para aumentar la visibilidad, se debe duplicar la iluminancia. Esto aumenta mucho el costo, por lo que es necesario un análisis económico.

2. Satisfacción:

La satisfacción viene determinada por dos aspectos: el primero es la facilidad de visualización en condiciones reales; el segundo es el grado de comodidad y satisfacción del entorno visual. El primero es un índice fisiológico; el último es un índice psicológico. La satisfacción psicológica de las personas está dominada por factores como los pasatiempos personales, el nivel cultural, la capacidad de apreciación y la experiencia pasada, y está relacionada con el color interior y el mobiliario del entorno de iluminación.

Clasificación estándar de iluminancia:

La diferencia de nivel de iluminancia es la diferencia más pequeña que se puede reflejar subjetivamente y es consistente con el valor recomendado por CIE. Los niveles estándar de contraste de los “Estándares de diseño de iluminación empresarial industrial” son los siguientes: (la unidad es lx): 0.5, 1, 2, 3, 5, 10, 15, 20, 30, 50, 75, 100, 150, 200, 300, 500, 750, 1000, 2000, 3000. Entre los dos niveles de iluminancia adyacentes, el último es 1,5 veces el primero como la mejor clasificación.

Calidad de iluminación:

La calidad de la iluminación incluye la distribución del brillo del entorno de luz, la uniformidad de la iluminancia, el color de la luz y la reproducción cromática, el nivel límite de deslumbramiento, la direccionalidad de la luz y el sentido tridimensional del objeto, etc.

 Distribución del brillo:

a), la distribución de brillo del área de trabajo:

El brillo del trabajo y el brillo del entorno no deben ser demasiado grandes, para que la visión no se canse fácilmente. Desde la perspectiva del confort visual, la luminosidad ambiental debería ser preferiblemente inferior a la luminosidad de la superficie de trabajo. Solo cuando la naturaleza del trabajo requiere que las personas centren su atención en el entorno, se puede utilizar la iluminación con mayor brillo ambiental. La luminosidad ambiental preferiblemente no es inferior a 1/3 de la luminosidad operativa.

b). Brillo de la cara y brillo del ambiente interior:

En lo que respecta al brillo de los rostros humanos, el Reino Unido estipula que la iluminación interior de las habitaciones donde el personal permanece durante mucho tiempo y todas las salas de trabajo es de 200 lx. Este dato se puede utilizar como valor de referencia para algunos edificios públicos de nuestro país.

1. c) Brillo de la luminaria:

El método de la curva de límite de brillo se usa comúnmente para evaluar el brillo de la lámpara, y el brillo de la lámpara se determina de acuerdo con el límite de deslumbramiento, es decir, el brillo de la lámpara se determina de acuerdo con el nivel de límite de deslumbramiento y la iluminancia de uso. . Cuando la operación visual es muy buena, el deslumbramiento está estrictamente limitado y se requiere que el brillo de la lámpara sea bajo. Cuando la operación visual general tiene requisitos bajos en el límite de deslumbramiento, se permite que el brillo de la lámpara sea mayor.

Cuando la iluminancia es alta, se requiere que el brillo de la luminaria sea bajo, y cuando la iluminancia es baja, se permite que el brillo de la luminaria sea alto.

 Uniformidad de iluminación:

a), uniformidad espacial:

CIE estipula que la relación entre la iluminancia mínima y la iluminancia promedio es inferior a 0,8, y la norma de mi país estipula que la relación no debe ser inferior a 0,7. En el caso de que la disposición de las luminarias sea inferior a la relación máxima permitida de paso a altura, también se deben cumplir los requisitos anteriores. Cuanto menor sea la relación distancia-altura de la lámpara que la relación distancia-altura máxima permitida de la luminaria, más se cruzará la luz entre sí y se mejorará la uniformidad relativa.

b), uniformidad de tiempo:

La iluminancia de cualquier dispositivo de iluminación no siempre cambiará. La eficiencia luminosa reducida de las bombillas, la contaminación y el envejecimiento de las lámparas, el polvo en la superficie de la habitación, etc. reducirán la iluminancia. En mi país se toma como iluminancia recomendada la iluminancia final de mantenimiento, es decir, se toma como iluminancia recomendada la iluminancia promedio antes de que se reemplace la fuente de luz y se limpie la lámpara, de modo que se pueda obtenidos durante todo el ciclo de vida. En cualquier caso, la iluminancia inicial del nuevo dispositivo de iluminación y de la sala blanca no puede utilizarse como valor recomendado de iluminancia.

Color de luz y reproducción cromática y su aplicación:

El color y la reproducción del color de la luz son muy importantes en la ingeniería de iluminación, especialmente en lugares con altos requisitos para el color de la luz y la reproducción del color. Las características de color de la luz se manifiestan principalmente en dos aspectos: la tabla de colores de luz y la capacidad de reproducción cromática. La radiación óptica consiste en muchas radiaciones espectrales. Cuanto más completa sea la composición espectral, más perfecta será la tabla de colores claros y el rendimiento de reproducción cromática. Sin embargo, dos tipos de luz con diferentes componentes espectrales pueden tener la misma tabla de colores, pero las propiedades de reproducción cromática pueden ser muy diferentes. Por lo tanto, la propiedad de reproducción cromática no se puede determinar en función del color de la luz.

 

a), la tabla de colores de la fuente de luz:

a-1. Utilice el diagrama de cromaticidad CIE1931 para indicar el color de la fuente de luz:

Cualquier color se puede representar en el diagrama de cromaticidad con dos coordenadas de color. La base es que cualquier color claro se puede sintetizar con los tres colores primarios rojo, verde y azul. Los tres colores primarios también se denominan “valor de triestímulo espectral del observador de cromaticidad estándar”, que se representa mediante los símbolos X (λ), Y (λ) y Z (λ). Son tres curvas de sensibilidad relativa, que representan la cantidad de colores primarios rojo, verde y azul necesarios para colores espectrales puros de varias longitudes de onda. A partir del valor de triestímulo, se puede obtener además el valor de triestímulo de color de cualquier fuente de luz, que se expresa mediante X, Y y Z. Estas cantidades están relacionadas con las tres curvas de sensibilidad y la distribución de potencia espectral de la fuente de luz.

En el diagrama de cromaticidad, x, y y z se expresan como valores relativos. Obviamente, hay

x+y+z=1

a-2. Utilice la temperatura de color para representar la tabla de colores de la fuente de luz:

Cuando el espectro de la fuente de luz de radiación térmica (como una lámpara incandescente, una lámpara halógena de tungsteno) es similar al espectro emitido por un cuerpo negro calentado a una temperatura de Tc, la temperatura Tc se denomina temperatura de color de la fuente de luz. El diagrama de cromaticidad de la fuente de luz del radiador incompleto no está en el lugar geométrico del cuerpo negro, pero cerca del lugar geométrico, su temperatura de color se puede representar mediante “temperatura de color correlacionada”. El concepto de temperatura de color correlacionada solo es significativo para fuentes de luz cuya distribución de energía espectral es similar a la de un radiador completo.

a-3. Los atributos de la tabla de colores de la fuente de luz y la aplicación de la tabla de colores:

La temperatura de color de la fuente de luz es diferente y la sensación es diferente. La temperatura de color baja tiene una sensación de calidez, la temperatura de color alta tiene una sensación de frío. CIE divide las tablas de colores de luces en tres categorías. El primer grupo de colores cálidos es adecuado para lugares residenciales, como residencias, hoteles, restaurantes y operaciones especiales o condiciones de clima frío. El segundo grupo de lugares de trabajo es el más utilizado. El tercer grupo de colores fríos es adecuado para lugares con mucha iluminación, operaciones especiales o condiciones climáticas cálidas.

La luz con baja temperatura de color a baja iluminancia hace que las personas se sientan agradables y cómodas, y a alta iluminancia es estimulante. La luz con una temperatura de color alta se siente sombría, tenue y fría con una iluminación baja, y se siente cómoda y agradable con una iluminación alta. Por lo tanto, la luz de colores cálidos se utiliza en condiciones de poca iluminación, que se acerca a la atmósfera del atardecer, creando un ambiente interior cálido y relajante. Es aconsejable usar luz fría bajo mucha iluminación para darle a la gente un ambiente tenso y animado.

En la fuente de luz, el color de la luz con mala reproducción cromática no es bueno. Por ejemplo, la lámpara fluorescente de mercurio de alta presión tiene un Ra de 30-40, que carece de luz roja. La lámpara de sodio tiene un Ra de 23-25 ​​y solo los componentes amarillos se destacan en la luz. Usar el primero en interiores hace que las personas palidezcan, mientras que usar el segundo hace que las personas parezcan ictericia. Estos dos tipos de lámparas no son adecuadas únicamente para la iluminación de interiores.

 

Límite de deslumbramiento:

1. a) Tipos y efectos del deslumbramiento:

El deslumbramiento es causado por un contraste de brillo excesivo o un brillo alto en el campo de visión. El deslumbramiento puede causar incomodidad o reducir la visibilidad. La incomodidad se denomina deslumbramiento incómodo y el que reduce la visibilidad se denomina deslumbramiento incapacitante. Además, hay un estado visual de ambos.

El deslumbramiento también es diferente entre el deslumbramiento directo y el deslumbramiento reflejado. El deslumbramiento directo es causado directamente por fuentes de luz de alto brillo como lámparas, bombillas, ventanas, etc., y el deslumbramiento reflejado es causado por el brillo reflejado de superficies con coeficientes de reflexión altos (como espejos, superficies metálicas brillantes u otras superficies) .

El deslumbramiento producido por reflejos regulares en la dirección de los ojos se denomina deslumbramiento reflejado. Cuando la luz se refleja en los ojos, enmascara el cuerpo de trabajo y debilita el contraste entre el cuerpo de trabajo y los objetos circundantes, y causa dificultades visuales llamadas reflejos de cortina de luz.

La iluminación se divide en dos categorías: una es la iluminación fotópica, que se enfoca en las funciones y requiere un deslumbramiento limitado. El otro es la iluminación ambiental, principalmente para formar una mejor iluminación ambiental y cumplir con algunos requisitos especiales. Por lo tanto, el deslumbramiento de área pequeña del metal, el vidrio y los objetos brillantes se usa a menudo para producir cierto encanto. No hay restricción de deslumbramiento en esta ocasión.

Hay cuatro factores que determinan la fuerza del deslumbramiento:

Cuanto mayor sea el brillo de la fuente de luz y mayor sea el área, más grave será el deslumbramiento.

Cuanto más oscuro sea el fondo del entorno circundante, más grave será el deslumbramiento,

Cuanto más cerca esté la fuente de luz de los ojos, más grave será el deslumbramiento.

Cuanto más cerca esté la fuente de luz de la línea de visión, más grave será el deslumbramiento.

b), método de control de brillo:

El deslumbramiento se produce principalmente por el brillo de la propia lámpara, por lo que se deben tomar medidas para limitar el brillo de la lámpara en la dirección del ojo humano. El método es ocultar las lámparas en las lámparas o combinarlas con los componentes del edificio. El control de brillo tiene métodos como oclusión, dirección de desviación, uso de materiales translúcidos e iluminación indirecta.

El blindaje de luz se puede hacer con reflectores de lámparas, rejillas de sombra, anillos de sombra, placas de protección de luz, etc. Cuanta más luz se bloquee, menor será la eficiencia de iluminación. Por lo tanto, el diseño a menudo elige reducir el brillo y mejorar la eficiencia.

Un dispositivo óptico puede cambiar la dirección de la luz, como una lente, un prisma, un espejo, etc.

Factores que afectan el brillo

La aplicación de la transmitancia difusa completa de los materiales translúcidos puede reducir el brillo de la fuente de luz. El brillo es una función de la cantidad de luz interna y el área proyectada en su superficie. Cuanto mayor sea el área, menor será el brillo de la superficie.

Los materiales translúcidos pueden reducir el brillo, pero el flujo luminoso emitido por la fuente de luz no se reduce mucho, y es adecuado para lugares que necesitan iluminación vertical, como una cubierta de vidrio esmerilado, una cubierta de lámpara de vidrio opal, etc. También puede combinarse con otros métodos para controlar el brillo, como el uso de barreras de luz translúcidas y rejillas de sombreado.

El control del brillo de la iluminación indirecta es una combinación de dos principios. Una es ocultar la luz mediante oclusión y la otra es utilizar el método de desviación de la dirección para disparar la luz hacia el componente luminoso secundario (techo o alero). Cuanto mayor sea el área del cuerpo luminoso secundario, más uniforme será el brillo y cuanto menor sea el brillo de la superficie, mejor será el efecto. A veces, también se pueden combinar varios métodos, como la iluminación indirecta, la oclusión y la desviación, para lograr mejores resultados.