户外LED显示屏设立标准和眩光研究
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2 亮度最大允许值从表 1 可知应为 400cd / m 。
（ 2）
现在我们来计算照度 E θ ： 照度计算规定， 当圆 形发光体直径小于照射距离的 1 /5 ， 或线光源长度 小于照射距离的 1 /4 ， 就 可 以 按 点 光 源 计 算 照 度。 由图 1 可知， 显示屏的边长远远小于驾驶员视距 ， 可当作点光源计算照度，则可得到 L × S 400 × r2 400 × r2 × sin2 θ Eθ = 2 = = A2 h2 d （ 3）
当 θ = 20° 时， 转 换 为 弧 度 值 为 0. 348 ； 而 sin20° = 0. 342 ，相差仅为 1. 7% 。可知当 θ ＜ 20° 时， θ 的弧度值与 sinθ 近似相等。因此， 65 × 3 × 10 -3 × 400 × r2 44. 83 × r2 TI = = h2 × 2 0. 8 h2 当 TI = 15% 时， r = 0. 0578 h （ 5） （ 6）
2015 年 8 月 第 26 卷 第 4 期
照明工程学报 ZHAOMING GONGCHENG XUEBAO
Aug． 2015 Vol. 26 No. 4
夏
军
（ 深圳市灯光环境管理中心，广东 深圳 518033 ） 摘 要： LED 显示屏产生的光污染会影响人们的生活 。如何规范 LED 显示屏的设立，特别是其亮度和高度的数值，
Ｒesearch of Outdoor LED Display’ s Standards and Glare
Xia Jun
（ Shenzhen City Lights Environmental Management Center，Shenzhen 518001 ，China）
Abstract： The light pollution of outdoor LED display seriously affects people ’ s life． How to regulate the establishment of LED display，especially brightness and height，we can getreference results through the study disability glare． The brightness and establishment of LED display were discussed． The advice was obtained for resisting the light pollution of LED display． Key words： LED display； disability glare； brightness； illuminance； threshold increment
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照明工程学报
2015 年 8 月
量 TI； 2 ） 不舒适眩光等级 G 。 CIE 在其 1995 年推荐的机动车交通道路照明标 准中，对于眩光限制只推出一项评价指标 TI， 而放 弃了对 G 的要求，故本文也只对 TI 值进行分析。实 际上 CIE 115 —1995 报告称 “在所推荐的阈值增量 范围内设计的装置， 其相关的不舒适眩光通常也可 ” 即 TI 符合要求，G 也能符合要求【1】。 以接受。 《城市夜景照明设计规范 》 （ JGJ / T 163 —2008 ） 第 7. 0. 2 条第 3 款规定： 城市道路的非道路照明设 施对汽车 驾 驶 员 产 生 的 眩 光 的 阈 值 增 量 不 应 大 于 15% 。故 LED 显示屏产生的 TI 值应不大于 15% 。 《城市夜景照明设计规范 》 （ JGJ / T 163 —2008 ） 第 5. 6. 2 条规定： 不同环境区域、 不同面积的广告 与标识照明的平均亮度最大允许值应符合 表 1 的 规定。
引言
LED 显示 屏 以 其 丰 富 的 表 现 形 式、 绚 丽 的 色 彩，近年来成为广告界的娇宠。车站、口岸、码头、 广场、交通要道等人流密集的地方， 充斥着大大小 小的、夺人眼球的 LED 显示屏。随着它的增多， 人 们的投诉也越来越多。 其太高的亮度和不合理的位 置给人们的视力和生活带来较大影响。 目前我国还 没有限制 LED 显示屏光污染的标准，国际上也没有 针对 LED 显示屏光污染提出明确的要求。 本文结合 《深圳市户外广告管理办法 》 和失能 眩光的算法，对户外 LED 显示屏亮度标准和设立位 置进行研究和探讨，希望找到夜晚限制 LED 显示屏 光污染的办法。
［1 ］ 谢宏伟． 城市路灯设计安装运行与照明节电管理实务 ［ M］ ． 北京： 中国建设出版社，2009． ［2 ］ CIE． Ｒoad lighting Calculations Ｒevision 2 ［ S ］ ． CIE，2006． ［3 ］ 城市夜 景 照 明 设 计 规 范： JGJ / T 163 —2008 ［S］ ． 北 京： 中国建筑工业出版社，2008． ［4 ］ 深 圳 市 人 民 政 府． 深 圳 市 户 外 广 告 管 理 办 法 ［EB / ． OL］
可以从失能眩光的计算得出参考结果 。 本文对户外 LED 显示屏亮度标准和设立位置进行研究，得出了夜晚限制 LED 显示屏光污染的建议。 关键词： LED 显示屏； 失能眩光； 亮度； 照度； 阈值增量 中图分类号： TM923 文献标识码： A DOI： 10. 3969j. issn. 1004440X. 2015. 04. 016
表1 Table 1 广告与标识照明平均亮度最大允许值 signal lighting
广告与标识 照明面积 / m2 S≤0. 5 0. 5 ＜ S≤2 2 ＜ S≤10 S ＞ 10 环境区域 E1 50 40 30 — E2 400 300 250 150 E3 800 600 450 300 E4 1000 800 600 400
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结论
由以上研究和计算可以得出如下结论 ： 1 ） 面积大于 10 m2 的 LED 显示屏夜间最大平
2 均亮度应为 400 cd / m 。
2 ） LED 显示屏大小和应离地高度成线性反比
（ 上接第 90 页）
［ 26］ Sdoia S，Ferlazzo F． Stimulusrelated inhibition of task set during task switching ［J ］ ． Experimental Psychology， 2008 ， 55 ： 322327. ［ 27］ Wechsler D． Manual for the Adult Intelligence ScaleＲevised． New York： Psychological Corporation，1981. ［ 28］ Orsini A，Laicardi C． WAISＲ． Contributo alla taratura italiana． Firenze： Giunti O． S． Organizzazioni Speciali， 1997. ［ 29］ Hawes B K，Brunyé T T，Mahoney C Ｒ，et al． Effects of four workplace lighting technologies on perception， cognition and affective state ［J］ ． International Journal of Industrial Ergonomics， 2012 ， 42 ： 122128. ［ 30］ Bellia L， Bisegna F， Spada G． Lighting in indoor
表 1 中 E1 区为天然暗环境区，如国家公园、自 然保护区和天文台所在地区等； E2 区为低亮度环境 区，如乡村的工业或居住区等； E3 区为中等亮度环 境区，如城郊工业或居住区等； E4 区为高亮度环境 区，如城市中心和商业区等。 《深圳市户外广告管理办法》 规定面积在 10 m2 以上的电子显示屏广告的设置需要通过审批 。 结合以上两条规定可知： 对于深圳市来说， 政 2 府管控的 LED 显示屏面积在 10 m 以上。 而实际 上，户外全彩色 LED 显示屏绝大多数面积也超过 10 m2 ，且大都设置在繁华的地段 （ E4 区 ） ， 它的平均
由此可见 r 与 h 成反比关系， 显示屏边长越长， 面积越大，越需要设立在更高的位置才能使失能眩 光不超过规定值。
2 当显示屏面积为 10m 时， 等效方形的边长 r = 3. 16m，代入公式 （ 6 ） 得到 h = 54. 67m，加上驾驶 2 员眼睛高度 1. 5m，10m 的 LED 显示屏中心离地高 度应为 56. 17m。
2
LED 显示屏设立高度的计算
因为 LED 显示屏产生的失能眩光阈值增量 TI 值应不大于 15% ， 利用 TI 的计算公式， 我们可以 求得面向车辆行驶方向的显示屏的最小设立高度 ，
式中 L 为亮度，S 为面积，d 为某点到光标距离。由 2 表 1 可知允许平均亮度最大值为 400 cd / m ，故亮度 在此取值 400 。r 为等效方形的边长，即与显示屏的 矩形面积相等的正方形的边长。 A 为显示屏中心到
关系。按照公式 （ 6 ） ， 可以很容易地计算出不同面 积的 LED 显示屏应离地的高度。 注意计算出来的 h 还需加上驾驶员眼睛高度 1. 5 米。 3 ） 面 积 大 于 10m2 的 平 均 亮 度 400 cd / m2 的 LED 显示屏中心离地高度应大于 56. 17 m。 目前各地还没有对 LED 显示屏设立高度进行严 格控制。有很多路口的显示屏高度远远低于 56. 17 m。结合我国的实际情况， 我们可以对设立高度条 件适当放宽。 路口显示屏对停在路口等待红绿灯的驾驶员影 响时间较长，眩光危害最大， 我们可以参照 CIE 的 假设条件 （ 车辆顶棚的挡光角度为 20 度， 观察者 眼睛位于 1. 5 米高处，一直注视着前方道路 90 米处 的一点 ） ， 规定驾驶员在路口时， 显示屏底部被车 辆顶棚遮挡，不产生眩光， 即显示屏位于水平 20° 以上。因此驾驶员注视距离为 90 米时，由图 1 可得 到 LED 显示屏底部离地的最小高度 H = 34. 26 m。 参 考 文 献
（ 2）
现在我们来计算照度 E θ ： 照度计算规定， 当圆 形发光体直径小于照射距离的 1 /5 ， 或线光源长度 小于照射距离的 1 /4 ， 就 可 以 按 点 光 源 计 算 照 度。 由图 1 可知， 显示屏的边长远远小于驾驶员视距 ， 可当作点光源计算照度，则可得到 L × S 400 × r2 400 × r2 × sin2 θ Eθ = 2 = = A2 h2 d （ 3）
当 θ = 20° 时， 转 换 为 弧 度 值 为 0. 348 ； 而 sin20° = 0. 342 ，相差仅为 1. 7% 。可知当 θ ＜ 20° 时， θ 的弧度值与 sinθ 近似相等。因此， 65 × 3 × 10 -3 × 400 × r2 44. 83 × r2 TI = = h2 × 2 0. 8 h2 当 TI = 15% 时， r = 0. 0578 h （ 5） （ 6）
2015 年 8 月 第 26 卷 第 4 期
照明工程学报 ZHAOMING GONGCHENG XUEBAO
Aug． 2015 Vol. 26 No. 4
夏
军
（ 深圳市灯光环境管理中心，广东 深圳 518033 ） 摘 要： LED 显示屏产生的光污染会影响人们的生活 。如何规范 LED 显示屏的设立，特别是其亮度和高度的数值，
Ｒesearch of Outdoor LED Display’ s Standards and Glare
Xia Jun
（ Shenzhen City Lights Environmental Management Center，Shenzhen 518001 ，China）
Abstract： The light pollution of outdoor LED display seriously affects people ’ s life． How to regulate the establishment of LED display，especially brightness and height，we can getreference results through the study disability glare． The brightness and establishment of LED display were discussed． The advice was obtained for resisting the light pollution of LED display． Key words： LED display； disability glare； brightness； illuminance； threshold increment
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照明工程学报
2015 年 8 月
量 TI； 2 ） 不舒适眩光等级 G 。 CIE 在其 1995 年推荐的机动车交通道路照明标 准中，对于眩光限制只推出一项评价指标 TI， 而放 弃了对 G 的要求，故本文也只对 TI 值进行分析。实 际上 CIE 115 —1995 报告称 “在所推荐的阈值增量 范围内设计的装置， 其相关的不舒适眩光通常也可 ” 即 TI 符合要求，G 也能符合要求【1】。 以接受。 《城市夜景照明设计规范 》 （ JGJ / T 163 —2008 ） 第 7. 0. 2 条第 3 款规定： 城市道路的非道路照明设 施对汽车 驾 驶 员 产 生 的 眩 光 的 阈 值 增 量 不 应 大 于 15% 。故 LED 显示屏产生的 TI 值应不大于 15% 。 《城市夜景照明设计规范 》 （ JGJ / T 163 —2008 ） 第 5. 6. 2 条规定： 不同环境区域、 不同面积的广告 与标识照明的平均亮度最大允许值应符合 表 1 的 规定。
引言
LED 显示 屏 以 其 丰 富 的 表 现 形 式、 绚 丽 的 色 彩，近年来成为广告界的娇宠。车站、口岸、码头、 广场、交通要道等人流密集的地方， 充斥着大大小 小的、夺人眼球的 LED 显示屏。随着它的增多， 人 们的投诉也越来越多。 其太高的亮度和不合理的位 置给人们的视力和生活带来较大影响。 目前我国还 没有限制 LED 显示屏光污染的标准，国际上也没有 针对 LED 显示屏光污染提出明确的要求。 本文结合 《深圳市户外广告管理办法 》 和失能 眩光的算法，对户外 LED 显示屏亮度标准和设立位 置进行研究和探讨，希望找到夜晚限制 LED 显示屏 光污染的办法。
［1 ］ 谢宏伟． 城市路灯设计安装运行与照明节电管理实务 ［ M］ ． 北京： 中国建设出版社，2009． ［2 ］ CIE． Ｒoad lighting Calculations Ｒevision 2 ［ S ］ ． CIE，2006． ［3 ］ 城市夜 景 照 明 设 计 规 范： JGJ / T 163 —2008 ［S］ ． 北 京： 中国建筑工业出版社，2008． ［4 ］ 深 圳 市 人 民 政 府． 深 圳 市 户 外 广 告 管 理 办 法 ［EB / ． OL］
可以从失能眩光的计算得出参考结果 。 本文对户外 LED 显示屏亮度标准和设立位置进行研究，得出了夜晚限制 LED 显示屏光污染的建议。 关键词： LED 显示屏； 失能眩光； 亮度； 照度； 阈值增量 中图分类号： TM923 文献标识码： A DOI： 10. 3969j. issn. 1004440X. 2015. 04. 016
表1 Table 1 广告与标识照明平均亮度最大允许值 signal lighting
广告与标识 照明面积 / m2 S≤0. 5 0. 5 ＜ S≤2 2 ＜ S≤10 S ＞ 10 环境区域 E1 50 40 30 — E2 400 300 250 150 E3 800 600 450 300 E4 1000 800 600 400
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结论
由以上研究和计算可以得出如下结论 ： 1 ） 面积大于 10 m2 的 LED 显示屏夜间最大平
2 均亮度应为 400 cd / m 。
2 ） LED 显示屏大小和应离地高度成线性反比
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［ 26］ Sdoia S，Ferlazzo F． Stimulusrelated inhibition of task set during task switching ［J ］ ． Experimental Psychology， 2008 ， 55 ： 322327. ［ 27］ Wechsler D． Manual for the Adult Intelligence ScaleＲevised． New York： Psychological Corporation，1981. ［ 28］ Orsini A，Laicardi C． WAISＲ． Contributo alla taratura italiana． Firenze： Giunti O． S． Organizzazioni Speciali， 1997. ［ 29］ Hawes B K，Brunyé T T，Mahoney C Ｒ，et al． Effects of four workplace lighting technologies on perception， cognition and affective state ［J］ ． International Journal of Industrial Ergonomics， 2012 ， 42 ： 122128. ［ 30］ Bellia L， Bisegna F， Spada G． Lighting in indoor
表 1 中 E1 区为天然暗环境区，如国家公园、自 然保护区和天文台所在地区等； E2 区为低亮度环境 区，如乡村的工业或居住区等； E3 区为中等亮度环 境区，如城郊工业或居住区等； E4 区为高亮度环境 区，如城市中心和商业区等。 《深圳市户外广告管理办法》 规定面积在 10 m2 以上的电子显示屏广告的设置需要通过审批 。 结合以上两条规定可知： 对于深圳市来说， 政 2 府管控的 LED 显示屏面积在 10 m 以上。 而实际 上，户外全彩色 LED 显示屏绝大多数面积也超过 10 m2 ，且大都设置在繁华的地段 （ E4 区 ） ， 它的平均
由此可见 r 与 h 成反比关系， 显示屏边长越长， 面积越大，越需要设立在更高的位置才能使失能眩 光不超过规定值。
2 当显示屏面积为 10m 时， 等效方形的边长 r = 3. 16m，代入公式 （ 6 ） 得到 h = 54. 67m，加上驾驶 2 员眼睛高度 1. 5m，10m 的 LED 显示屏中心离地高 度应为 56. 17m。
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LED 显示屏设立高度的计算
因为 LED 显示屏产生的失能眩光阈值增量 TI 值应不大于 15% ， 利用 TI 的计算公式， 我们可以 求得面向车辆行驶方向的显示屏的最小设立高度 ，
式中 L 为亮度，S 为面积，d 为某点到光标距离。由 2 表 1 可知允许平均亮度最大值为 400 cd / m ，故亮度 在此取值 400 。r 为等效方形的边长，即与显示屏的 矩形面积相等的正方形的边长。 A 为显示屏中心到
关系。按照公式 （ 6 ） ， 可以很容易地计算出不同面 积的 LED 显示屏应离地的高度。 注意计算出来的 h 还需加上驾驶员眼睛高度 1. 5 米。 3 ） 面 积 大 于 10m2 的 平 均 亮 度 400 cd / m2 的 LED 显示屏中心离地高度应大于 56. 17 m。 目前各地还没有对 LED 显示屏设立高度进行严 格控制。有很多路口的显示屏高度远远低于 56. 17 m。结合我国的实际情况， 我们可以对设立高度条 件适当放宽。 路口显示屏对停在路口等待红绿灯的驾驶员影 响时间较长，眩光危害最大， 我们可以参照 CIE 的 假设条件 （ 车辆顶棚的挡光角度为 20 度， 观察者 眼睛位于 1. 5 米高处，一直注视着前方道路 90 米处 的一点 ） ， 规定驾驶员在路口时， 显示屏底部被车 辆顶棚遮挡，不产生眩光， 即显示屏位于水平 20° 以上。因此驾驶员注视距离为 90 米时，由图 1 可得 到 LED 显示屏底部离地的最小高度 H = 34. 26 m。 参 考 文 献
