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教室护眼灯和照明舒适度

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浏览:- 发布日期:2020-08-20 16:20:51【
跟着人们对视力保护的越来越重视,“护眼灯”应运而生,比如护眼台灯、教室护眼灯等等,那么护眼灯到底护不护眼?怎样才能保护视力?触及家庭、教室的读写作业,跟着计算机的遍及,计算机屏幕前的读写作业,与传统的读写作业相比,显示屏或许带来新的视觉问题。教室读写作业照明的好坏也成为社会群众重视的热点。

教室护眼灯


一、视觉舒适性的要素
1.防止眩光
建立舒适的照明环境要防止各种眩光。发生眩光的有两种原因:亮度太高或亮度比太高。
-亮度太高
最常见的是充足的阳光带来的太多的光,调查者眯眼、眨眼或远看是对这种太多光的简略避光响应,而对此问题最恰当的解决方案包含削减视网膜亮度,如用戴一顶边缘帽,对视场的亮堂部分作遮挡处理;如戴墨镜,以下降整个视场的亮度。
-亮度比太大
在视觉环境的亮度规模太大的话,会发生眩光,下降视觉功能。
2.亮度约束
对运用直接照明灯具的设计来说,专门的亮度值约束是重要的。图1所示的几许联系阐明显示照明的眩光区域。

图1 取决于眼睛-屏幕的几许联系,眩光区域或许坐落天花板平面、墙或间隔。屏幕的弯曲或许扩大或改变眩光区域的方位
描述特定视点灯具的亮度是一个计算值,它被称作均匀亮度。因为有些屏幕供给空间宽视点的反射,在敞开式平面布置的环境,许多灯具或许在眩光区域,当纵向、横向或45°调查灯具时,应约束均匀亮度。且一般以5°或者10°的增量供给。由光度实验室测定给定视点的光强和在此视点灯具的投射外表积。不同巨细灯具的亮度值不同,即便在特定视点的实践光强是相同的。表1给出了特定视点下的均匀亮度的优选引荐值和最大值。以显示(视频显示终端)作业为主的作业室应运用优选引荐值,它为光幕反射或反射眩光供给了最低的或许性。最大值为显示上的光幕反射或反射眩光供给了较大的或许性,它适用于仅偶然进行显示作业、并且不是首要视觉任务的作业室。表1中的笔直视点如图2所示。

图2 亮度约束视点
3.适合的亮度比
附近显示屏幕的纸作业,在引荐的照度与亮度比之间,或许发生矛盾。
照到反射率为80%白色布景纸的照度750lx,发生约200cd/m2的亮度水平。假如显示的均匀亮度为50cd/m2,纸作业为4倍亮度。纸作业与附近的显示屏幕之间超越了引荐的3:1亮度比。假如纸作业包含印刷字体小或反差小,以较高的亮度水平取代的话,引荐的亮度比是能够超越的。相反,假如在屏幕上不能防止高亮度的反射的话,亮度水平应该削减。
视觉舒适性首要是亮度比决定的。舒适的亮度比取决于物体间(如纸作业面和放置纸的桌面)的亮度差。在高重视作业区域或安全是重要的区域,相关于附近的布景外表的作业面的亮度比一般是小的(3:1或更小)。关于短时间作业或偶然或速度缓慢的时间短的状况,人们容许的亮度比高得多(40:1或更大)。
作业-布景亮度比取决于正常的作业面与布景作业面之间的亮度差。关于长时间的纸面作业并改进视觉疲惫,中等-亮的色彩的亚光作业面(如图3所示)能供给柔软、舒适的布景。

图3作业面与布景较小的亮度比 图4作业面与布景较大的亮度比
漆黑的作业面,第一印象有目共睹,纸作业面与作业外表的布景之间构成强烈地亮度比。长时间纸面作业很或许会视觉疲惫(如图4所示)。
有光泽的作业面将灯具、天花板和墙的亮度反射回运用者,或许发生光幕反射,反射眩光会使人分心或讨厌(如图5所示)。

图5 有光泽的作业面可发生光幕反射
亮度比是一个区域相对另一区域的均匀亮度比。在普通的视觉作业和作业场景中,假如需求准确、及时和舒适的完结作业的话,应约束作业面相对其布景的亮度比。表2给出了不同应用的适合亮度比。
表2 引荐默许的亮度比



二、读写作业照明的舒适性
(一)家庭读写作业照明环境及对策
1. 家庭读写作业照明环境
首先,有一个作业面的面积要求,IESNA规则此面积为360mm×310mm(如图8所示)。也就是说,台灯需求照亮这块面积。

图8 家庭读写作业面的照亮面积示意图
家庭读写作业视觉任务包含阅览显示屏幕、键盘上的键和字符、以及纸上书写的或印刷的信息,另外,或许还需阅览打印机和传真机的设定状况。关于偶然阅览来说,速度和准确度或许是不重要的,但当持续性地阅览时,它们却是重要的。物品外表(除屏幕外)的反射率为30%-70%。
当键盘是挨近水平面时,终端屏幕一般是直立的,挨近笔直面。纸的作业面能够在从水平到笔直的任何面上。打印机和传真状况设定一般挨近水平面。
应约束终端屏幕、纸的作业面、设备和周围外表的亮度比。应操控灯具、天花板和窗的亮度,以防止其在屏幕上的反光和设备的定向反射面。引荐的亮度比如表2所示。
家庭中与读写作业相关的一般的灯具方位:
(a)对书面作业和键盘作业,运用台灯或落地灯。
(b)对周围和作业照明,在桌子的前面或旁边面运用直接照明/间接照明的壁灯。
(c)低亮度天花板装置式灯具。
2.有利于保护视力的台灯要素及其摆放方位
要素1:应有相当数量的上射光线,上射光线照明四周的环境(如图9所示)。避免构成亮的太亮,暗的太暗,应构成亮暗的平缓过渡,以利于视觉舒适性,不宜发生视觉疲惫。

图9 台灯的光线分布示意图
要素2:在作业面上应有满意照度要求的光通量和相应的光分布。
-有必定的照度要求
关于长时间读写和困难作业,IESNA(北美照明学会)规则:首要作业面的照度应至少达到500lx,首要作业面最大照度与最小照度之比不大于3,次要作业面的照度应达到1/2首要作业面的值,且不小200 lx。
-灯具的功率不能太低;
-照亮必定的面积。
IESNA规则首要作业面的面积是360 mm X310mm。
要素3:台灯的旁边面应透光(如图9所示)。构成亮暗的平缓过渡。从任何正常运用和坐着的方位上看灯具外表的亮度在510 cd/m2和170cd/m2之间。台灯旁边面不透光的比如见图10,透光的比如见图11。

图10 台灯旁边面不透光的比如 图11 台灯旁边面透光的比如
要素4:台灯高度应>40cm,最好可调。显示作业用的台灯高度应在50cm或以上,才能得到一个较为亮堂的光环境。图12标明,当台灯高度为40cm时,视觉规模内的暗区较为明显,感觉较为不舒畅。图13标明,当台灯高度为60cm时,视觉规模内的暗区较为不明显,感觉较为舒畅。

图12 高度40cm时视觉环境较暗 图13 高度60cm时视觉环境较亮
台灯的摆放方位,应留意不能放在人的正前方,避免在纸上发生反射眩光(台灯坐落正前方的摆放方位的比如见图14)。台灯的摆放方位还应留意避开手的遮影(如右手写字,台灯宜放在左边,见图15)。
桌面采用反射比在30%-70%的淡色无光泽材料的制成(桌子不宜用黑色或深色且不宜有光泽)。

图15 台灯的摆放方位避开手的遮影的举例
(二)作业室读写作业照明环境及对策

图16 显示作业站引荐的最大亮度比
(各外表之间用线条衔接的数值表示引荐的最大亮度比)
显示是当下作业室的首要元素,也是设计团队面临特别的问题。在创建成功的照明设计的时分,就必定的视场亮度而言,有必要操控直接眩光和反射眩光。
(1)作业室读写作业照明环境
-显示屏幕的歪斜是重要的。
离调查者的视点规模从笔直到与笔直成45°。许多显示供给笔直调理,因此,视点或许是不固定的。人机工程学一般引荐主张歪斜视点离笔直5°至15°,这值好像构成了相当地一致。沿着眼睛高度与屏幕高度的歪斜视点,确认了几许图形和可发生反射眩光亮度区域的方位。
-显示屏幕的方位是重要的。
对敞开式平面布置的作业室,应假定显示可放置在空间内的任何地方,照明条件超出规则的作业站,或许影响显示屏幕的能见度。板和间隔可减轻屏幕反光。屏幕前方的间隔可约束来自灯具和窗的直接眩光。窗是最难处理的问题。窗布或百叶窗总是需求的,屏幕的方向笔直于窗可约束反射眩光和光幕反射。在单人作业室内,天花板灯具一般直接在头顶上,以正常的调查视点,很少或许发生直接和反射眩光。
-显示屏幕的特性也是重要的。
屏幕能够显示正比照字符(暗布景上的亮字母)或负比照字符(亮布景上的暗字母)。后者对光幕反射最小化是更好的。屏幕外表能够是镜面或者是漫射面。后者对削减反射眩光好得多,事实上,最现代的屏幕运用漫反射屏幕。外表还能够具有不同的形状。凸的宽视点的屏幕更或许反射来自窗和灯具的光,发生反射眩光。
(2)舒适照明的对策
-坚持相对低的一般照明
在有显示屏幕的作业室内,特别是在敞开式平面布置的环境,坚持相对低的一般照明是恰当的。低的照度水平削减低亮度的反射,因此,对屏幕比照度的影响较小。水平作业面的均匀坚持照度水平应不超越500lx。虽然在显示占分配地位时照度不该超越该值,但假如反射的影像亮度依然高的话,供给更低的照度水平或许是恰当的。窗或许是与反射亮度有关的一个专门的问题。假如进行纸的作业要求更高照度的话,关于作业照明的质量应特别予以重视。视场内的其他亮度不该超越引荐的为作业环境设立的亮度比(图16)。
-坚持适合的亮度比
显示视觉作业以另一种非常重要的方式不同于传统的纸作业。但是,一般完结纸作业是在水平作业上向下看,一般完结显示视觉作业是以平视屏幕的方位。正因为如此,在大的敞开式平面布置的作业室,天花板重要的一部分或许在视场规模内。鉴于此原因,约束天花板的亮度是重要的。来自间接照明的天花板的亮度还或许发生问题。最大的天花板的亮度不该超越显示屏幕亮度的10倍,只要规范的亮度比坚持住(图17)。窗再次或许是专门的问题,对直接照明灯具视觉舒适度的概率计算可供给有用的信息,但实践上,在特定视点处灯具的均匀亮度值更有用。

图17 观看显示一般需挨近水平线调查,天花板大区域在周围视觉规模内
(三)教室读写作业照明环境与对策
1. 教室读写作业照明环境
在一般的视场内,各种外表的亮度有必要坚持在允许的限值规模内。当眼睛注视在作业面上时,建立适应水平。当眼睛从一个亮度(如一本书)移到另一个亮度(黑板),有必要适应新的水平。假如两个水平之间的差异大的话,关于眼睛调理到新景象需求一段时间,它或许需求建立新的适应。假如相差是很大的话,或许要接受不舒适和疲惫。
在整个视场规模供给低亮度比的一般方法是教室护眼灯与窗户的亮度,增加教室内各内部外表的亮度。增加外表亮度的两种途径是:增加外表的反射率以及增加照在外表上光的数量。
2. 对策
为了良好的视觉功能和舒适性,一般直接观看的任何外表的亮度不该大于作业面亮度的5倍(图18)。不管其在房间中的方位,应没有大的区域的亮度小于作业面亮度的1/3。依据视觉舒适性和功能,直接附近视觉作业面的外表亮度比视觉周边的更远外表的亮度更关键。直接附近视觉作业面(如课桌)的外表的亮度不该超越作业面亮度,但应至少有作业面亮度的1/3。在视觉周边,附近外表之间亮度差应坚持尽或许小。

图18 教室中重要外表的亮度与视觉作业的亮度不该相差太大。作业面周边的直接外表的亮度应小于作业面亮度,但不小于作业面亮度的1/3。重要外表的最低亮度不该小于作业面亮度的1/3。最高亮度不该大于作业面亮度的5倍。
三、总结
供给视觉舒适的照明环境是重要的。首要作业面与布景的亮度比关于供给视觉舒适的照明环境是至关重要的。不管是家庭、作业室,还是教室,应重视首要作业面与布景的亮度比。
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