我校学生八公寓楼的照度值适用程度分析与改进设计

/《平安人机工程学》课程设计课程平安人机工程学 题目我校学生八公寓楼的照度值适用程度分析和改进设计院系接着教化学院 专业班级平安工程（单） 学生姓名林会云 学号1003030109 联系电话 完成时间 【摘要】本文依据平安人机工程学中有关人的视觉特征的原理，加上本人所学学问，对我校学生八号公寓楼的照度值进行实测、调查、分析和综合评价，并参照国家有关照度的标准找出其存在的不足，并针对其不合理的进行设计改进，以达到较好的光环境效果，以降低视觉乏累，提高工作学习效率。【关键词】学生公寓照度值分析视觉特征改进设计1、引言寝室是大家学习、活动的主要场所，寝室照明的目的是为学生学习、活动的视觉工作创建一个满意光的数量和质量要求的光环境，良好的照明能使学生削减视觉乏累，集中留意力，学习效率高，寝室对高校生来说是特殊重要的，有些高校生三分之二的时间呆在寝室里，因此良好的寝室照明会改善学生的视觉感受实力，因而提高学习效率，为学生的活动环境增加舒适感、愉悦感。2、理论依据2.1照度标准照度是指在单位面积上所接受到的光通量，符号是E,它亦表示被罩面上的光通量密度。当光通量∈匀整分布在被照射面的照度为：E=照度的常用单位为勒克司，符合为1x，它等于1流明的光通量匀整分布在1平方米的被照射面积上。人们在视察外界景物时，要求被视察的景物上具有确定的照度，在确定的范围内提高照度值，有利于提高视觉功能，但照度值并非越大越好，当景物超过1000lx后，再提高照度，视觉功能的改善并不显著，为此，须要依据技术经济水平，规定适宜的照度标准。照明标准是照明设计和管理的重要论据，我国和1979年颁布了新的《工业企业照明设计标准》，我国的照度标准是接受间接法而制定的，即从保证确定的视觉功能来选择最低照度值，同时，进行大量的调查、实测，并结合我国当前的电力生产和消费水平。而干脆法则主要是依据劳动生产效率及单位产品成原来选择照度标准。我国依据当前经济水平和供电实力，并考虑节约能源等方面的具体状况于1990年发布了《民用建筑照明设计标准》（GBJI33-90），照度按下面系列分级：民用建筑照明照度标准值应按一下系列分级：0.5、1、2、3、5、10、15、20、30、75、100、150、200、300、500、750、1000、1500和2000lx。照度值指工作面(参考平面)上的平均维持照度值。照度的匀整照度的匀整面是指参考平面（工作面）上的最低照度和平均照度的比值，当照度匀整度在0.7以上时，主观感觉比较匀整，低于0.5时，主观上感觉明显的不匀整，易引起视觉乏累。假如在工作环境中有彼此极不同的表面，将导致视觉不舒适从而可能导致视觉实力降低，视觉实力的降低会引起眼睛和头部难过，恶化眼睛的调视和会聚实力，降低留意力，造成乏累，它会降低反应速度，降低机体的心理和运动实力，并经过一段时间后产生乏累和易于激烈。我国《民用建筑照明设计标准》规定：宿舍内的照度不宜低于工作照度的1／5。为了获得满意的照明匀整度，灯具布置间距不应大于所选灯具最大允许距高比。当要求更高时，要接受间接型、半间接型灯具或光带等方式。表1列出了住宅建筑照明的照度标准值。表1八号公寓照明的照度标准值类别参考平面及其高度照度标准值(lx)一般活动区0.75m20-30-50书写、阅读0.75150-200-300床头阅读0.75m75-100-150精细作业0.75m200-300-5002.2良好的照明环境亮度亮度是指发光体在视线发向上单位面积的发光强度。它唯一能够干脆引起眼睛感觉的量。虽然照明及采光标准中，常用照度来衡量采光或照明设计的优劣，但从整个视觉过程而言，眼睛并不能干脆感受到物质上照度的作用。由于物体的反射，人们的眼睛只能够感受到确定的亮度作用。照度和亮度的关系是光源亮度和它形成的照度间的关系。眩光眩光是人们在视野内出现亮度极高的物体或过大的亮度对比时，引起眼睛不舒适或适度下降。在光环境中要充分保证自然光环境和人工光环境的质量，为此应避开日光直射或过亮光源引起的眩光现象。实现良好的照明环境的原则要留意以下几点：（1）照度的平均水平要适当；（2）在同一环境内，亮度和照度既不宜过高，也不宜过低，同时也不宜过于单调；（3）光源投光的方向性和扩散性要适当，不产生影响学习的阴影；（4）由光源干脆投向眼睛的光线，应不使之产生刺眼现象，且光线照射到对象的反射光，射向眼睛时，应不影响正常视觉和不使人感到苦恼；（5）光源本身的光要适当，且有良好的显色性；（6）通过照明和色调的协调，能够形成人们所希望的环境美感；（7）创建良好的照明环境时还应考虑经济效益。（8）为了追求生活的舒适性，对室内环境的要求更高，除了照明问题外，还包含有色调、室内装饰以及它们之间的协调。实现室内良好的照明的作用（1）生理上的作用（使学生集中精力学习）；（2）心里上的作用（造成良好的激励作用和心情）；（3）保证平安（建立学习生活更为平安的先决条件）；（4）卫生方面的作用，有利于促使寝室保持清洁。照明对作业的影响（1）照明和学习效率改善照明条件不仅可以削减视觉乏累，而且也会提高学习效率。为提高照度值可以提高阅读速度和主体视觉，从而提高学习效率。创建舒适的光线条件，在从事逻辑思维的脑力劳动是，有助于提高学习效率。（2）照明和心情据生理和心理方面的探讨表明，照明会影响到人的心情，影响人的一般兴奋性和主动性，从而也影响学习效率。一般认为，光明的房间总是令人快乐的，假如让被试者在不同照度的房间中选择工作场所的话，一般选比较光明的地方。眩目的光线使人感到不快乐，被试者都尽量避开眩光和反射光。如表2所示：表2对阅读照度的选择照度／lx10020050010002000500010000人数／%111832201711总之，改善寝室的照明，可以改善视觉条件，节约时间，爱惜视力，减轻乏累，提高学习效率。（3）照明和乏累人在照明不好的环境中作业，会很快地乏累，学习效率低，效果差，不同照度下，看书后眼睛乏累程度可以通过挤眼次数的变更率不定期说明，如表3和图3所示：表3照度和视觉乏累照度／lx101001000最初及最终5秒阅读挤眼睛次数35~6035~4636~39最终5秒挤眼睛增多百分数71.531.48.3照明设计环境照明的设计，已由过去不断提高照光明度转向提高照明质量，所谓照明质量，就是恰当的确定视野范围内的亮度和消退刺眼的眩光，创建一个舒适快乐的照明条件。作业中的照明有两种，即自然光和人工光。自然光是人工光源所不能比拟的，光质好，照度大，光线匀整，光谱中的紫外线对人体生理机能还有良好的影响，在设计时应最大限度地利用自然光。选择人工光源时，应留意其光谱成分，使其尽可能接近自然光。在人工照明中荧光灯的光谱近似日光，而且和一般白炽灯相比，具有发光效率高（比白炽灯高4倍左右）、光线松软、亮度匀整及热辐射量小等优点。但为消退光流波动，应接受多管装置为宜。照明不宜选择有色光源，因为有色光源会使视力效能降低。自然光和人工光（1）人工光又分为以下两个照明方式：①一般照明：一般照明也叫全面照明，是指不考虑特殊局部的须要，为照亮整个假定工作面而设置的照明，它虽然对光源的投射方向没有特殊要求，但多表现为光源的直射照度，以及少量的工作间立体各方面的相互反射所产生的扩散照度和来自窗的自然光照度，这种照明方式相对于局部照明，其效率和匀整性都比较好，使人感到快乐，它的一次性投资费用较少，但是耗电量较大。②局部照明局部照明是指为增加某些特定地点的照度而设置的照相。由于它靠近工作面运用较少的照明器具便可以获得较高的照度，故耗电量少，但要留意避开眩光和四周变暗造成强对比的影响，当对工作面照度要求不超过30~40lx时，不必接受局部照明。（2）自然光①自然光的功能：心理功能、卫生功能、节能功能②自然采光的形式接受侧向采光的方式，设大面积玻璃或玻璃幕墙，能使整个侧面都成为采光面，把大量自然光引入室内，改善了采光的效果。③自然光的限制和调整在工作面上避开运用直射日光，充分利用反射光尽量提高室内照度的有效性。2.3灯具灯具是能透光。支配和变更光源分布的器具，它包括除光源全部用于固定和爱惜光源所需的全部零件，以及和电源连接所必需的线路部件。随着人们对室内照明环境的相识的慢慢完善和提高，灯具的地位越来越重要，它的明暗、颜色和形态等都关系到它在环境中的地位和感觉效果，灯具除有对外的照明作用外，灯具自身是一具松软的发光体。灯具的选用①留意色调的协调，即冷色、暖色、视用色而定；②避开产生眩光，消退视觉的乏累，爱惜视力，提高工作效率；③要全理分布光源，一般接受综合照明；④灯具的布置和顶端的高度和房间的大小、采光等相吻合；⑤灯光的照射方向和光的强弱要适宜；⑥还须要考虑节能。室内灯具布置室内灯具布置应满意的要求：①规定的照度；②工作面上照度的匀整；③光线的射向要适当，无眩光，无阴影；④灯光安装能量削减至最小；⑤维护便利；⑥布置整齐美观，并和建筑空间相协调。室内灯具作照明用时，大部分接受匀整布置的方式，只须要局部照明或定向照明时，才依据具体状况接受选择性布置。光通量光源所发出的能量，是以电磁波的形式存在，这种能量称为辐射能量，单位是焦耳（J）,而光源每秒所发出的辐射能，则称为辐射通量，单位是瓦特（W）。就同一光源而言，辐射通量大的越大，人眼就会觉得越亮。但辐射通量相同的两个光源，假如放射的是不同波长的光波，对人眼睛所能引起的亮暗度感觉也不一样，也就是说他们有不同的发光效率，发光效率越高，人眼夜壶觉得越亮。因此真正影响人眼视觉明暗感受的是辐射通量和发光效率的乘积，也就是我们所说的光通量，单位是流明（lm）。依据国际规定，波长为555奈米的单色光的发光效率定为1，这种波长的单色光每瓦特的辐射通量等于683流明。其他波长的单色光，其发光效率接受发光效率曲线，其光通量可由这个公式求得：光通量（流明）=683×发光强度×辐射通量（瓦特）一个100W的灯泡可产生1750lm的光通量，而一支40W的冷白日光灯管则可产生3150lm的光通量。3、学生八号公寓楼的照度测量数据及分析我校学生八号公寓楼于2002年建成，共六层，每间寝室规格一样，面积7.2×3.5㎡，高度为3.3m。3.1学生八号公寓楼照明分布状况：（1）每间寝室有一扇1.5m、高2.2m的铝合金玻璃窗，自然采光条件较好，房间人工照明由两盏功率为25W的荧光灯供应。（2）不同条件下的照度值测量①测量工具：照度测量仪、卷尺；②测量的分布：针对我们寝室照度值进行测量表48-232室测量数据表测量点照度（lx）时间abcdefghijkl阴天（8:50）（自然采光）2531403627223246902849236阴天（12:00）（自然采光）3734484734324052983653642阴天（9:00）（人工照明）59465856455669791244154028晴天（9:00）（自然采光）3032148142352469145350310137846晴天（8:50）（自然采光）3130156152352273152362322141245晴天（8:50）（人工照明）342228282128514553283529依据以上测量的数据，测量点a、b、c、d、e、f的照度均很低，无法达到照度标准，学生学习时必定影响其视力，则须要实行措施增大其照度值，在每张写字桌上加一盏25W的台灯所测得的照度值，如表5所示：表5加上台灯后8-232室的照度值测量点照度（lx）时间abcdef阴天（8:50）203215241208219207晴天（12:00）213223232214224236由上表可知，加上一盏25W的台灯后，其照度值明显增大，适合学生看书学习，不过一般台灯具有频闪，对视力也有影响，建议运用清华紫光无频闪台灯。4、改进措施4.1削减视觉乏累，要求室内满意照度，应在天花板上匀整安装三盏荧光灯，这样能使c、d桌上有足够的照度，保证室内照度的匀整度。安装灯具时应尽量选用照明质量好、效率高、寿命长、光通衰减小以便安装维护装置。4.2充分保证自然采光的利用率，避开人为因素造成室内照度降低，阳台上窗帘白天应拉开，特殊是阴雨天。阳台上用于悬挂衣服的铁丝的位置应变更，应将其安装在护栏高度的两侧墙上，或在上方多安装几根铁丝，但是在其中间不能晾衣服，这样就可以保证自然采光的利用率，从而保证室内照度。4.3应当保证电压稳定，以确保灯具按额定功率工作，因为电压不稳定引起照明忽亮忽暗形成的照明的不稳定，对人的视觉带来不舒适感，从而影响学习，还应加强管理，刚好更换老的、旧的、坏的灯具。4.4室内照度保持良好状态，在干净的室内，擦拭窗户和照明灯的次数一月之内不少于两次，照明灯经常蒙有尘土时，它的光流率要削减20%，所以白炽灯和荧光灯应按时进行卫生清理，假如没有，则会使其照度下降，并且会大量的消耗电