GB/Z 26212-2010 室内照明不舒适眩光

中华人民共和国国家标准化指导性技术文件

室内照明不舒适眩光

Discomfortglareininteriorlighting

GB/Z26212-2010

发布部门：中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局

中国国家标准化管理委员会

发布日期：2011年01月14日

实施日期：2011年06月01日

前言

本指导性技术文件等同采用CIE117-1995《室内照明不舒适眩光》(英文版)。

本指导性技术文件等同翻译CIE117-1995。

为了便于使用，本指导性技术文件做了下列编辑性修改：

a)用小数点‘．’代替作为小数点的‘，'；

b)删除CIE117-1995的前言。

本指导性技术文件的附录A、附录B、附录C和附录D为资料性附录。

本指导性技术文件由中国轻工业联合会提出。

本指导性技术文件由全国照明电器标准化技术委员会(SAC/TC224)归口。

本指导性技术文件起草单位：国家电光源质量监督检验中心(北京)

生辉照明电器(浙江)有限公司

北京新材料科技促进中心

中国质量认证中心

霍尼韦尔朗能电器系统技术(广东)有限公司

东莞市品元光电科技有限公司

北京电光源研究所

本指导性技术文件主要起草人：华树明沈锦祥阮军许文申付宝成李维升郭建坤黎锦洪江姗段彦芳

本指导性技术文件仅供参考。有关对本指导性技术文件的建议和意见，向国务院标准化行政主管部门反映。

引言

本指导性技术文件描述的统一眩光等级(UGR)公式，包含了Einhorn和Hopkinson公式的特征并与Guth位置指数相结合。可以认为此公式在实

用性和眩光预测结果准确性方面包含了主要公式的精华部分。公式指出眩光指数受观察者位置和视线方向影响。

在附录中，本指导性技术文件也描述了一种列表方法，此方法使用基准值和标准条件，允许生成简表，类似于在灯具数据页中使用的利用系

数表。

用亮度限制曲线(UGR曲线)方法给出了一个不舒适眩光的粗略估算。附录中也给出了这种曲线是如何绘制和使用的。

本指导性技术文件推荐在下一版CIE室内照明指南中使用一种实用的CIE不舒适眩光评价系统。

1总则和范围

CIE29．2-1986包含了CIE眩光指数公式和一个CIE亮度限制系统，叫作“CIE安全卫士系统”，用它们来预测工作环境的不舒适眩光。

可以通过计算机用公式来预测一个拥有一系列特定条件的空间不舒适眩光。亮度限制系统被用来简单评估一个普通照明用灯具在有限数目条

件下的适用性。

TC3-13委员会曾被要求提供一个“实际眩光评价系统”。本报告包含了此项任务的结果。

开发了三种眩光评价方法：

a)基本“统一眩光等级(UGR)”公式；

b)推导出的能够进行不同照明条件下的简单比较的算表法；

c)推导出的能够帮助灯具设计并能够给照明设计者关于灯具适用性大致指导的“亮度限制曲线法”。

UGR公式被CIE推荐使用。其实际应用需要使用计算机软件。附件中包含的两种导出的方法是为了提供可以帮助灯具制造商进行设计辅助的信

息，并作为灯具数据页发表(导出的方法在一些国家的标准中也被使用)。

2不舒适眩光

不舒适眩光在CIE17．4-1987中定义如下：

在不一定减弱物体视觉效果的情况下，导致不舒适的眩光。

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3公式的导出

根据一项对不舒适眩光的研究和实践，在CIENo．55中，提出了下面的CIE眩光指数(CGI)公式：

式中：

Ed——有所有的光源引起的眼睛中的直接垂直照度(lx)；

E——眼睛中的间接照度(lx)；

i

-2

L——在观察者眼睛方向上每一个灯具发光部分的亮度(cd·m)；

ω——在观察者眼睛中每一个灯具发光部分的立体角；

p——每一个灯具的古斯位置指数(相对于视线的位移)。

本报告全文中的log都是指以10为底的对数。

当时，这个公式被认为是不同国家系统间最好的数学折中方式。在用这个公式导出一个可行的不舒适眩光评价系统的过程中碰到了许多困

难，所以进行了一些简化处理。

所有的不舒适公式都有如下形式：

式中：

C和C——常数；

12

f——一个与房屋和背景亮度相关的因数；

room

fluminaire——一个与灯具及其位置相关的因数。

因数f在CIE55中给出，包含了对于眼睛的直接和间接照度的描述的术语。对于眼睛的间接照度，用来表征由房间各表面产生的眩光源的

room

背景亮度。眼睛处的直接照度使眼睛产生了适应性和相关变量(眩光敏感性随着灯具尺寸和数量的变化而变化)。对于简化的眩光计算方法(眩光

等级表和眩光等级曲线)而言，尚没有找到一种可行的办法把直接照度包含在内。

所以，统一眩光等级公式省略了直接照度。实际上，当将这个公式应用到具有推荐的照度值范围内的工作房间时，几乎没有影响。

CIE55中无变化的直接引用了在统一眩光等级公式中提出的系数fluminaire。

为了能够与最初由Hopkinson提出的公式相吻合，并形成英国眩光指数进位制，选择使用常数C1。

4统一眩光等级(UGR)公式

4．1公式

CIE统一眩光等级(UGR)由式(4．1)给出(见图1)：

式中：

L-2

b——背景亮度(cd·m)；

L——在观察者眼睛方向上每一个灯具发光部分的亮度(cd·m-2)；

ω——观察者眼睛中每一个灯具发光部分的立体角(sr)；

p——每一个灯具的古斯位置指数(相对于视线的位移)。

4．2背景亮度

背景亮度，Lb，定义为整个环境的均匀亮度，该环境在观察者眼睛的垂直面上产生的亮度和除了眩光源外的研究中的视野的亮度相同。可以

通过式(4．2)获得：

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L＝E/π………………(4．2)

bi

式中：

Ei——观察者眼睛中的间接照度(lx)。

背景亮度，L，通常由E计算得到，E既可以在空间光分布计算机计算中获得也可以通过间接墙面利用系数(参见英国CIBSETM10)的方法计

bii

算。这种计算是基于假定墙面上平均间接照度约等于观察者眼睛中的间接照度。这种假设对一般使用灯具均匀布置的照明系统的效果较好。

稍微不同的一种途径是计算房间各表面上的亮度。观察者眼睛中的间接照度是通过对由墙面作为发光体引起的照度进行计算得到的。这种方

法比第一种稍微好一些，但是仍然建立在假定房间各表面是被均匀照亮的基础之上。

在更一般的方法中，房间的各表面被分成了许多小部分。每一个小部分的亮度由从灯具来的直接照度和各表面间的内部反射所决定。这样，

由小部分在观察者眼睛上产生的照度就确定了。

UGR对于L的误差不敏感，例如，L的﹢33％的误差会导致UGR一个单位的误差。

bb

4．3灯具亮度

灯具亮度，L一般是由灯具在观察者方向上的光强I和灯具的投影面积A推得的：

p

L＝I/A………………(4．3)

p

4．4观察者眼睛方向的立体角

立体角的大小可以通过灯具发光部分的投影面积和灯具中心到观察者眼睛的距离推得。

立体角用下式判断：

2

ω＝A/r………………(4．4)

p

式中：

2

A——灯具发光部分的投影面积(m)；

p

r——从观察者到灯具发光部分中心的距离(m)。

4．5位置指数

位置指数p通过对表1的数据进行插值获得。图2中给出了表中参数的定义。这些参数是T/R和H/R，其中(R，T，H)来自于以观察者为基点建立

的坐标系统。假定视线是水平的，R是投影到视线上的距离，T是相对视线的水平偏移量，而H是观察者眼睛上方的高度。所有的坐标都是以灯具

为中心的。

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图2中给出的(R，T，H)的坐标系统对于计算fluminaire也很有用。灯具的坐标系统必须从此坐标系统中导出，而且一些涉及灯具方向的补充

信息必须给出。

对于双面对称灯具的特殊情形(见图3)，相对视线要么横向固定要么纵向固定，(C，γ)坐标以下面方式导出：

需要注意的是：参数T/R中，位置指数是对称的，所以表格中仅包含此参数的非负值。表格中的项目是T/R的绝对值。

推荐将T/R值超出表格(0～3)范围的灯具忽略掉。更需要注意的是，表格中对应大的H/R值的一些位置上是空值。这对应于那些被观察者眉毛

和前额挡住的位置，也就是对应着不会引起UGR增加的灯具。

5UGR公式的性质

UGR公式中包含了Einhorn和Hopkinson公式的属性，并且与Guth位置指数相结合。可认为UGR公式在实践和熟悉眩光预测结果方面综合了最好

的主要公式内容。

UGR公式给出了一个眩光等级，是用于评价一个包含有光源的视觉环境中对应的任何不利的不舒适的心理参量。

眩光等级的尺度是一种间隔尺度，数目间差异代表了可分辨的心理值差异。在间隔尺度中，只有尺度值间的不同是有意义的。赋予最低值的

数值是任意的，并且可以加以改变不会影响此尺度有效性。这种尺度在英国系统中已经尝试和测试了将近三十年，证明是有效的：一个眩光等级

单位是最小可觉察差异；三个眩光等级单位是一个可接受的眩光标准。眩光等级尺度设计用来覆盖英国尺度范围。在此范围内，多数照明系统的

实际值是10～30。高的值代表了显著的不舒适眩光，而一个低的值则代表了很小的不舒适眩光。当UGR值低于10时，认为照明系统不会引起不舒

适，所以在全球范围内都可以用UGR＜10来定性它们。

6UGR公式的局限性

在现有阶段，尚没有足够的研究表明UGR方法是否适用于间接照明和发光顶棚情况。CIETC3-01正在从事此方面的工作。

原则上，通过将两个值系列固定联系起来，UGR可以与北美照明工程学会所采用的VCP联系起来。不过这一点还没有做，因为还没有可靠的方

法来选择两个系列的值。

用来生成UGR系统的数据范围限定并只限于那些对于眼睛的最大张角为0．1球面度(比方说，一个1m的方形灯具在3m处观察)的光源。进而，

对于很小的光源的不舒适眩光是用光强而不是用亮度判断的，所以，UGR系统不应被用于小于0．0003球面度的光源(比方说，从大约10m处看一个

下射的白炽灯)。

本指导性技术文件的目的是为了推荐一个可行的CIE不舒适眩光评价系统，此系统将包含在下一版的CIE室内照明导则中。

7导出的方法

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UGR公式可以用来产生标准系列的表和曲线，附录中对其内容和应用作了详细描述。

运用公式计算UGR能够给出对不舒适眩光的最佳预判。简化方法——列表和亮度限制曲线方法给出的结论在大多数情况下都与用公式做出的

判断相一致，但是，如有可能应尽可能应用公式。

7．1导出的列表方法

列表法涉及到计划用于与灯具光度数据一同给出的未修正的眩光指数的计算。采用了标准条件下的基准值范围。列表法同时给出了关于如何

得出一种安装形式下的相应未修正眩光指数以及如何得出将它们修正到实际值的因数的指导。在一些情况下，例如，如果一种灯具只使用一种类

型的光源，那么，可以发布对应于这种光源的修正了的UGR值。

列表法中讨论了两种形式。第一种，运用相对大量的灯具眩光数据和较少的修正；第二种，运用小量的数据但是更多的修正。两种方法实际

运用时会得到非常相近的眩光等级数值。这些方法与当前使用的那些方法——一种是在英国另一种是在北欧国家，很类似。

7．2导出UGR曲线方法

因为一些国家使用的是亮度限制系统，所以从UGR公式中推导出了UGR曲线法(也称亮度限制曲线法)。这种方法类似于“CIE防护系统”，容

易理解和应用。但是，缺点是对眩光预判的精确度低，并且仅对有严格限制的标准条件适用。另外的问题在于，由于眩光有累积效应(在某一方

向上不构成眩光的光可能在其他方向上组成超限的眩光)，亮度分布恰好与限制线接近吻合时，有可能比那些与限制线相切或相交于一点的情况

更加不舒适，房间对不舒适的效应在此法中也很大程度地被忽略了。由于这些原因，UGR表方法比UGR曲线方法更可取。

附录A

(资料性附录)

统一眩光等级表格

A．1介绍

UGR表格可以由灯具制造商算出并作为灯具光度数据的一部分提供。设计者可以用它们进行简单的UGR计算。UGR表格对于对称和双面对称灯

具都适用，但是只适用于长方形的房间。

UGR表格类似于已被熟知的“利用系数表”，“利用系数”通过“房间指数(或者房间空间比率)”将灯具光强分布、房间表面反射和房间等

效尺寸考虑在内。灯具制造商提供一个对于标准反射范围和房间指数的利用系数。在计算中用到的基准值需要有修正系数(如：镇流器因数)才能

获得对应导出照度的真实值。表A．1是一个典型的利用系数表。设计者选择了一个光源(根据实际光通)、房间表面反射率并计算了房间指数。如

果实际值与提供表格内的标准值不同可以采用插值处理。

对于不同范围的标准值以及参数的基准值(如每一个灯具的总光源光通)的计算得出了UGR表格。标准、基准条件下的表格称为“未修正UGR表

格”。

表格可以是只需要用到几个修正因数的“完全UGR表格(见表A．2)”也可以是需要用到若干修正因数的“简化UGR表格(见表A．3)”。

同完全UGR表格和简化UGR表格，表述随着观察者位置变化UGR数值变化的附属表也可以提供。这个理论来自于对带有镜面反射的灯具特别重

要的北欧眩光指数法。

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