《UGR<19为什么还是刺眼》

发布时间:2025-10-22

作者: 文涛、势坤

UGR<19为什么还是刺眼

——你计算的UGR眩光值,可能一直都是错的

 

(文涛、势坤)

 

 

       在照明设计中,UGR<19已被广泛作为眩光控制的参考上限。但当前大多数设计软件所输出的UGR值,并非CIE标准所认可的“应用UGR”(UGRAppl)。

 

     (UGRAppl是国际照明委员会(CIE)定义的标准眩光评估指标,用于评估实际空间中的眩光水平。与UGRPoint、UGRLum等软件计算值不同,UGRAppl需通过专业设备测量实际空间的光分布数据后计算得出。) 

 

       一、UGR<19≠不刺眼 

       UGR(统一眩光值)是室内照明设计中用于评价不舒适眩光(Discomfort Glare)的关键指标之一。在多数项目中,“UGR<19”成了舒适照明的代名词。

 

       然而,真正参与计算与分析的设计师和供应商都不知道:

 

       目前大多数软件中默认输出的UGR值,并不符合CIE标准所定义的UGRAppl,而是UGRPoint;而很多灯具说明书标注的UGRLum,也不能代表空间的实际眩光水平。

 

      (UGR Point:点光源眩光指标;‌UGRLum:基于光强分布的眩光指标。)

 

       二、UGR的来源与基本原理

       UGR由国际照明委员会(CIE)首次在CIE 117:1995中提出,并在后续CIE 190:2010中得到扩展,是一种对室内人工照明造成的眩光进行定量评价的经验公式。

       其基本计算公式如下:

 

 

       其中:

       • Ls:光源在观察方向上的亮度;  

       • ω:灯具在视点的立体角;  

       • p:位置指数(Guth Index),反映灯具与视线角度的关系;  

       • Lb:背景亮度,不包括灯具直射光。

 

 

       三、UGR的三种类型及其差异

 

       UGR在实际应用中存在三种常见形式,分别为:

 

类型

来源

定义说明

能否用于判断

UGR<19

UGRAppl

CIE标准方法

模拟真实空间、视角、反射率后,在1H×1H区域内指数加权平均。

是,唯一推荐使用。

UGRLum

灯具厂商数据

在标准房间条件下模拟的灯具UGR值,用于对比不同灯具眩光倾向。

可参考,但不能用于实际空间判断。

UGRPoint

软件默认输出

指定观察点与方向的UGR瞬时值,易受视角与局部条件影响。

禁止直接作为设计判断依据。

 

       CIE与NEMA均指出,UGRPoint不能代表整体空间的视觉舒适性,也不能用于判断UGR是否小于19。

 

       四、UGRAppl、UGRLum、UGRPoint的定义与误区澄清 

 

       UGRAppl:应用UGR(Application UGR) 

       来源:CIE 190:2010,NEMA LS 20001

       计算方式:在两个“1H×1H”区域(房间长边和短边中央)内,采集多个UGR点值;

       使用公式 UGRAppl=8log10(平均(10UGR/8))。

       特点:考虑了空间反射率、灯具布局、观察方向等关键因素。

       用途:唯一可用于空间UGR<19判定的标准方法。 

 

       UGRLum:灯具UGR(Luminaires UGR)

       来源:灯具制造商 条件:标准4H×8H空间,70/50/20反射率,等距布灯,固定视点。

       优点:便于快速对比灯具本身眩光控制能力。

       局限:无法反映实际空间中多灯组合或复杂视角下的UGR表现。

 

 

 

单灯的UGR表格(来自NEMA白皮书)

 

       UGRPoint:单点UGR(Pointwise UGR) 

       来源:设计软件默认输出。

       描述:仅反映某一观察点在特定方向下的瞬时UGR值。

       弊端:易受局部几何、遮挡、反射面影响,无法用于全局判断。

 

DIALux evo计算的UGR,取的最大值

 

       五、如何准确计算 UGRAppl?

 

       UGRAppl 是照明设计中唯一被 CIE 标准认可的眩光评价方法。其计算流程如下:

       步骤一:建立真实空间模型

       准确绘制房间几何结构;

       设置顶、墙、地面反射率(如 70%/50%/20%);

       灯具模型需真实反映安装高度、遮光角、配光等。

 

       步骤二:设置两个标准观察区

       房间长边与短边中点分别放置 1H×1H 的观察矩形区;

       人眼视点设置为1.2m高,水平看向对面墙面;

       每区布置多个UGR计算点(建议≤0.5m 网格)。

 

图来自NEMA白皮书

 

       步骤三:计算 UGRAppl

       记录所有观察点的UGR值;

       将每个UGR值代入公式:10(UGR/8),求平均;

       对平均值取log10并乘以8,得到该区域的 UGRAppl;

       两个观察区中取较大值,即为该空间的最终 UGRAppl。

 

图来自NEMA白皮书

 

       UGRAppl 必须通过指数平均法计算,不可直接使用最大或简单平均的UGRPoint。   

 

       六、灯具结构与配光形式如何影响UGR感知?

       1、遮光角与可见光源控制 

       遮光角(Shielding Angle)是指从观察点水平方向到灯具遮光边缘之间的夹角。它不直接参与UGR计算,但对于控制人眼是否能直视高亮发光面至关重要,是影响感知眩光的关键结构参数。

 

       • 遮光角越大,光源越难进入视线范围,眩光感越弱;  

       • 遮光角 < 20° 时,人眼极易直视光源,眩光风险高;  

       • 通常建议遮光角 ≥ 30°,是办公、教学、医疗等空间的设计下限。

 

空间类型

建议最小遮光角

应用说明

办公空间

≥30°

避免坐姿或仰视时视线穿透。

教室/会议区

≥35°

控制学生/听众头部仰角眩光。

医疗场所

≥40°

高视觉要求,防止患者仰视眩光。

展示零售

≥25°

聚光照明兼顾遮蔽感

 

       工程建议:优选采用深杯反射器、蜂窝格栅、黑镜罩或遮光框设计的灯具,以提升遮蔽性,优化视觉体验。   

 

       七、UGR值合格 ≠ 视觉舒适

 

       1、人眼适应性影响UGR感知

       • 背景暗 → 对比强 → 眩光感提升;  

       • 明亮空间中同样UGR值感知更弱。   

 

      2、视线方向波动导致结果偏离

      • 实际使用中的视线方向并不固定,仰视、低角观察都会提升实际不适感。  

 

             3、个体感受差异大

       • 老年人、弱视者、视觉任务要求高人群对眩光更敏感。

 

       4、推荐组合使用其他指标

       • VCP(视觉舒适概率);  

       • DGP(日光眩光概率);  

       • UGR热力图辅助视觉分布分析。

 

       八、真正舒适的照明,不止“UGR<19”

 

       UGR 是有用的工具,但不是全部。真正的舒适照明,是对光强、光向、背景、行为、感受五者的综合把握。

 

       UGRAppl 是判断合规性的标准值,不能被UGRPoint替代,也不能用UGRLum套用到实际项目。设计工作不仅要“看起来合格”,更应“用起来舒服”。

 

       UGR指标本意是帮助设计者控制室内不舒适眩光,其意义不应被简单等同于“UGR<19=不刺眼”。只有将UGR放置于空间功能、人眼行为、灯具设计与光环境整体关系中分析,才能充分发挥其评价作用。

 

       未来,在AI辅助设计、行为感知技术、人因照明模型不断发展的趋势下,UGR或将与VCP、DGP等新兴评价机制共同构建更完善的舒适度评价体系。

 

参考资料

1、CIE 117:1995 — Discomfort Glare in Interior Lighting  

2、CIE 190:2010 — Calculation and Presentation of UGR  

3、CIE 232:2019 — Discomfort Glare from Non-Uniform Luminaires  

4、CIE TN 014:2023 — HDR Imaging in UGR Assessment  

5、NEMA LS 20001:2021 — Unified Glare Rating White Paper  

6、ISO 8995-1 / EN 12464-1 — Lighting of Indoor Work Places