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LightTools统一眩光指数工具介绍

郑至翔,Cybernet Taiwan,应用工程师

室内照明设计除了需考虑照度控制、亮度分布与色温选择外,眩光的控制也是非常重要的课题。眩光会造成视野内亮度超过眼睛所能适应的极限,若以光的特性分类,可分为视野内的光源直接引起的直接眩光,与视野内物体表面所反射的光而引起的反射眩光。若以人眼感受分类,则可以分为不适眩光、失能眩光与目盲眩光,不适眩光来自于强光分配不均造成人眼不舒适感;失能眩光则会干扰视力和视觉工作绩效,目盲眩光则因剧烈强光而使得人眼引起暂盲。因此,对于眩光的干扰必须有效的控制,才能够确保室内照明的安全与质量。


CIE1995年提出统一眩光指数(UGR)作为评价灯具在空间中的眩光情况,UGR是根据国际照明委员会最新的规范 CIE 190:2010 所定义,其计算公式如下:

其中,

Lb:背景亮度

n:灯具数目

L:单一灯具的亮度

wn:观察者观看灯具的立体角

Pn:即Guth index位置参数,为观察者到灯具距离的函数,数值根据函数增加

UGR值对应人眼的主观感受如表一所示:


 表一:UGR值的主观感受


一般根据不同的环境会有不同的UGR值上限要求,例如:办公室环境的典型UGR值为19。


由于计算室内照明的UGR值需考虑每个灯具的各项条件,计算方式非常繁琐,因此一般会透过软件辅助计算出UGR值。LightTools针对此项需求提供了统一眩光指数工具,让使用者可以快速评估灯具的UGR值,并且进行优化设计。图一为统一眩光指数工具的界面。

图一:统一眩光指数工具的界面


统一眩光指数工具针对光源部分支持IES/LDT档案与LightTools的强度片段网格。因此,此工具不仅可以针对灯具的IES/LDT档案进行UGR值的计算外,更强大的应用为设计时间中,即可让用户对于灯具模型进行UGR的评价,进而修改灯具设计,以符合UGR的要求。

此工具亦提供一UGR表格,可针对不同的天花板、墙面与参考面的反射系数、空间尺寸、灯具排列与灯具方向等环境条件,计算出各条件下的UGR值,并标注出最大的UGR值,图二为UGR表格分页。


图二:UGR表格分页


各种环境条件下计算出的UGR值皆可设定为优化的评价函数,因此,用户可以设定各UGR的目标值,并优化灯具的设计,以符合UGR的要求。

 

结论

室内照明设计需考虑照度控制、亮度分布、色温选择与眩光的控制,其中眩光的控制部分,LightTools提供一非常实用的统一眩光指数工具,支持IES/LDT档案与LightTools的强度片段,除了让使用者可以评价灯具的UGR值外,还能够将UGR值设定为评价函数,在LightTools中直接优化灯具设计,让灯具的UGR值满足规范的要求。


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