作业场所光环境测定与评价.doc

作业场所光环境测定与评价一 实验目的1了解作业场所照度测量的一般方法及其注意事项，2能正确选择工作面，选取适当的测量方法，并能根据房间大小和空间位置选择适当的测点。3能正确使用照度计进行照度测量，有效采集研究对象的光环境数据，正确评价照明环境，并提出合理的改进措施或设计方案。二 实验原理照度计由接受光能的光度头于信号显示于处理两部分组成。光度头包括光电转换器件、滤光器、余弦修正器等。光电转换器件采用光电池。光电池是把光能直接转换成电能的光电元件。当光线射到硒光电池表面时，入射光透过金属薄膜4到达半导体硒层2和金属薄膜4的分界面上，在界面上产生光电效应。产生电位差的大小与光电池受光表面上的照度有一定的比例关系。这时如果接上外电路，就会有电流通过，电流值从以勒克斯（Lx）为刻度的微安表上指示出来。光电流的大小取决于入射光的强弱和回路中的电阻。照度计有变档装置，因此可以测高照度，也可以测低照度。由于测量仪器限制，假定所有被照平面都是均匀漫反射平面，则有： （1）式中：L，被照平面亮度值；E被照平面照度值；，反射比（率）。测得被照点的照度，可得到该点的亮度估算值。结合相应的国家规范，可对被照区域进行照明效果的评估。三 实验装置与测试仪器本实验的实验装置和仪器主要包括：Tes1332A或Tes1339R型照度计、卷尺和可调节高度工作台或灯具等。1 Tes1332型照度计的特点、技术指标及使用方法1）功能特点（1）准确度高及反应速度快（2）3 1/2位液晶显示（3）输出可外接记录器（4）读值锁定功能2）主要技术指标Tes1332A型照度计如图1所示，主要技术指标的详细内容参见表1。表1 Tes1332A型照度计主要技术指标显示器3 1/2位液晶显示测量范围200/2000/20000/200000 Lux (1332A)过载显示最高位显示1分辨率0.1 Lux(1332A)取样率约 2 次/秒记录器输出DC 2V/f.s. (满刻度)光检测器尺寸100mm(L) x 60mm(W) x 27mm(H)重量250g图1 Tes1332型照度计2） Tes1332A型照度计的使用方法（1）键盘使用说明“POWER”键为开、关键；“RANGE”键为测定范围选择键；“HOLD”键为保持、最大值、最小值、多点平均值、时间平均值键。（2）开机和关机开机：按下“POWER”键，开机，进入当前测量状态。关机：再按下“POWER”键，关机。2 Tes1339R型照度计的特点、技术指标及使用方法1）功能特点（1）准确度高及反应速度快，5档自动换档（2）4位液晶显示（3）输出可外接记录器（4）读值锁定功能，时间锁定功能（5）资料记忆及读取（6）积分式照度测量、发光强度测量（7）点平均功能、比较器功能、自动关机功能2）技术指标Tes1339R型照度计如图2所示，主要技术指标的详细内容参见表2。表2 Tes1339R型照度计主要技术指标显示器4位液晶显示测量范围0.01Lux至999900 Lux过载显示OL 符号显示分辨率0.01 Lux取样率约 5 次/秒手动数据记忆容量99组 （可直接于LCD上读取）自动数据记忆容量40000组光检测器尺寸92mm(L) x 60mm(W) x 29mm(H)重量320g图2 Tes1339R型照度计3）使用方法（1）键盘使用说明“”键为开关键“Time”为时间显示切换键“H”为读数锁定键“AVG”为点平均功能键“SET”为模式设定键“Lx/fc”为勒克斯及FC切换键“/%”为相对值比较及相对值比较百分数比功能键“”键为进入键/退出比较键“cd/CPMP”为光强度/比较功能键“MEM”为记忆键，按一次储存一笔数据到内存“”上下选择键“READ”为记忆读取键（2）开机/关机与Tes1332A操作相同。（3）使用方法打开电源、光源选择lux/fc打开盖子把探头水平正面对准光源按H键锁定，读取测量值再按H键，进行下一次测量四 实验内容及步骤1教室室内自然光环境测定与评价1）实验步骤（1）在测定教室打好网格，取网格中心做测点记号。一般室内或工作区为12m正方形网格，网格边线一般距房间各边0.51米。当实验房间较小时，可取0.5-1m正方形网格，以保证足够的测点数。（2）确定测量平面和测点高度。无特殊规定时，一般为距地0.75米的水平面。（3）测每个网格中心点的照度，做好记录。（4）测定实验教室的玻地比。玻地比即玻璃透光面积与室内地面面积之比，用表示。（5）测定室外扩散光照度（6）参照步骤（1），针对测定黑板打好网格，可取0.5m1m左右正方形网格，取网格中心为测点，测定各个测点的照度值。2）数据处理（1）制作记录表格，整理数据。（2）根据所测范围内各点照度值，按照公式（1）求出测量范围内各点亮度值，按公式（2）计算全部测量范围的平均照度值。即按下式求其平均照度Eav： （2）式中： Ei 各网格中心点照度；M,N 在纵横方向的网格数。（3）计算所测范围内照度均匀度在给定的工作面上，平均照度减最低照度与平均照度之比。在一般情况下，照度均匀度应满足Au1/3。（4）计算所测范围内各点的采光系数。室内某一点的采光系数为该点的照度与同一时间的室外扩散光的照度之比，用%表示。（5）根据公式（1）计算黑板各测点亮度、平均照度、照度均匀度和各点的采光系数。3）结果分析与评价（1）按照步骤要求，根据测得照度数据完成平均照度等计算任务，进而与标准值进行对比和评价，并给出改进建议。（2）根据测定值绘制平面上的等照度、亮度曲线。2 教室室内综合照明条件下光环境测定与评价1）实验步骤（1）与1教室室内自然光环境测定与评价中步骤（1）相同。（2）与1教室室内自然光环境测定与评价中步骤（2）相同。（3）根据需要点亮必要的光源，排除其他无关光源的影响。测定开始前，白炽灯需要点燃5min，荧光灯需点燃15min，待各种光源的光输稳定后再测量。（4）测每个网格中心点的照度，做好记录。（5）参照步骤（1），针对测定黑板打好网格，可取0.5m1m左右正方形网格，取网格中心为测点，测定各个测点的照度值。2）数据处理（1）制作记录表格，整理数据。（2）根据所测范围内各点照度值，按照公式（1）求出测量范围内各点亮度值，按公式（2）计算全部测量范围的平均照度值。即按下式求其平均照度Eav。（3）计算所测范围内照度均匀度（4）根据公式（1）计算黑板各测点亮度、平均照度、照度均匀度。3）结果分析与评价（1）按照步骤要求，根据测得照度数据完成平均照度等计算任务，进而与标准值进行对比和评价，并给出改进建议。（2）根据测定值绘制平面上的等照度、亮度曲线。3 实验台/桌光环境测定与评价1）实验步骤（1）在测定实验台/桌面打好网格，取网格中心做测点记号，网格数目根据台面/桌面面积划分，一般20-50cm左右，尽可能保证足够的网格密度。（2）确定测量平面和测点高度。根据实验室的条件，调整局部照明灯的明暗状态（根据需要点亮局部光源，测定开始前，白炽灯需要点燃5min，荧光灯需点燃15min，待各种光源的光输稳定后再测量；按照实验室的条件设定5种明暗状态）的高度：以实验台/桌平面为基准面，确定局部照明灯距离台/桌面0m、0.5m、1.0m、1.5m、2.0m时桌/台面上的测点。（4）测定每个测点（网格中心点）及照度，做好记录。2）数据处理（1）制作记录表格，整理数据。（2）根据所测范围内各点照度值，按照公式（1）求出测量范围内各点亮度值，按公式（2）计算全部测量范围的平均照度值。3）结果分析与评价（1）按照步骤要求，根据测得照度数据完成平均照度等计算任务，进而与标准值进行对比和评价，并给出改进建议。（2）根据测定值绘制平面上的等照度、亮度曲线。五 实验注意事项及说明1测量时先用照度计的大量程档，然后根据指示值大小逐步找到量程适用的档数，原则上不允许在最大量程的1/10范围内测定。2指示值稳定后读数。3在测量过程中宜使电源电压稳定，在额定电压下进行测量，如做不到，在测量时应测量电源电压，当与额定电压不符时，则应按电压偏移予以光通量变化修正。4为提高测量的准确性，一个测点可取23次读数，然后取其算术平均值。5测量人员尽可能着深色衣服；要防止测试者人影和其他各种因素对接收器读数的影响。六 照度标准1教室采光标准（1）教室课桌面上的采光系数最低值不应低于1.5%，多雾地区（如重庆等）不应低于2%。（2）教室课桌面上的平均照度值不应低于150 lx，照度均匀度不应低于0.5。（3）教室玻地比不应低于16。（4）教室黑板应设局部照明灯，其平均垂直照度不应低于200 lx，照度均匀度不应低于0.7。2实验台面采光标准实验台面上的采光系数最低值不应低于1.5%，多雾地区（如重庆等）不应低于2%。3工业企业辅助建筑照度标准值表2 工业企业辅助建筑照度标准值类别规定照度的作业面照度范围（lx）混合照明一般照明办公室等距地0.75m75100150设计室等距地0.75m300500750100150200打字室距地0.75m5007501000150200300阅览室等距地0.75m100150200食堂、寝室等距地0.75m5075100浴室等地面1015204 CIE-1975推荐室内照度表3 CIE-1975推荐室内照度说明视觉工作分类照度（lx）精密视觉工作极特别的视觉工作非常精密的视觉工作极长时间的精密工作10000150005000750020003000工作室的一般照明特别的视觉工作普通的视觉工作限定条件的视觉工作50010005007500200300需要一般照明的场所（不大使用的场所）普通工作粗糙工作非连续使用工作室短时出入的周边暗的公公场所（尘土飞扬的装卸）150200701507510050752030为工作通行仓库、船舶内室外、岸上855 作业场所工作面上的采光系数标准值表4作业场所工作面上的采光系数标准值采光等级视觉作业分类侧面采光顶部采光作业精确度识别对象的最小尺寸(mm)室内自然光照度(lx)采光系数（%）