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随着半导体技术的蓬勃发展,白光LED光源发展迅猛,并被称为继白炽灯,荧光灯和氙气灯之后的第四代光源。白光LED光源以其绿色节能,健康环保的优势在不久的将来必将被普遍应用到普通室内照明,尤其是办公室照明环境中。但由于LED光源具有自身亮度高,且亮度分布不均匀的特点所以比普通光源更容易产生眩光。而眩光是照明设计中一个非常重要的考虑因素,它严重影响人们的视觉舒适性。目前对眩光感知的研究大多局限于视野之内,而办公室环境中的眩光很大一部分来自于视野之外,论文对办公室照明环境中LED光源视野外的眩光展开了研究。
论文首先介绍了影响眩光感知的主要因素,并对影响白光LED光源眩光感知的特有因素进行了总结。并介绍了眩光的四种主观评价方法和四种主要的眩光客观评价方法,并对当今普遍采用的统一眩光UGR公式作了详细的介绍。
论文以两种LED光源和一种荧光灯光源产生的不舒适眩光为研究对象,采用心理学主观实验的方法对光源亮度、光源与观察者视线夹角、观察距离、光源种类、环境照度以及环境照度分布对眩光感知的影响进行了研究,并考察了被试视力矫正情况和性别对眩光感知的影响。
研究结果表明,随着光源亮度的增加、观察角度的减小,被试感受到的眩光随之增加;LED矩阵光源产生的眩光最为严重,若仅考虑眩光的影响,LED筒灯比长条形荧光灯更适合于单盏使用,而长条形荧光灯在多盏安装的情况下表现更优;随着环境照度的增加,被试感受到的不舒适眩光减少。但是环境光的作用随着被测光源自身提供垂直照度的增大而逐渐减小;“无环境光”时被试感受到的眩光最大,“均匀环境照明”和“前部环境照明”两种环境照度分布对眩光现象影响并没有显著的差别;被试的视力矫正情况和性别对眩光感知在统计上没有显著差别。
论文通过主观感受评分和眼位垂直照度关系的分析,发现眼位垂直照度是一种较好的预测整体光源眩光的指标。
论文利用UGR公式计算所研究光源的眩光指数,与主观实验结果对比发现,对LED矩阵光源,若把LED矩阵光源看作一均匀光源,UGR的计算值会低估它的眩光影响,若看作49个小光源的组合,又夸大了其眩光作用,论文对这两种情况分别提出了相应的UGR校正公式;对LED筒灯和长条形荧光灯,UGR眩光预测方法对视野内眩光仍然适用,但对评价视野外眩光不适用。UGR计算结果扩大了视野外的眩光感受,论文提出了一种适合视野外眩光评价的UGR校正公式,该评价公式对LED筒灯和长条形荧光灯都是适用的。
论文最后找出了三种被测光源眩光的最大可接受出光口亮度、最大可接受眼位垂直照度以及最大可接受光源亮度与最大亮度的比例。结果表明,从眩光角度来讲,单纯追求光源的高亮度是没有意义的,研究结果可为三种光源应用到实际照明环境中时不舒适眩光的控制提供指导。