淺談中小學(xué)教室綠色照明

摘 要：本文結(jié)合國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況分析了健康照明的發(fā)展情況，從照度、顏色、亮度均衡、眩光、頻閃等幾個(gè)方面簡(jiǎn)單介紹了中小學(xué)教室照明中需要注意的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：教室照明；照度； 顏色； 亮度； 眩光； 頻閃

中小學(xué)是一個(gè)學(xué)生發(fā)育、成長(zhǎng)的階段，在學(xué)習(xí)過(guò)程中視覺(jué)是大腦最主要的信息來(lái)源，是學(xué)生視覺(jué)功能的需求階段。在繁重的學(xué)習(xí)過(guò)程中，教室照明以及學(xué)習(xí)環(huán)境照明對(duì)照明質(zhì)量提出更高的要求，正確的照明環(huán)境，有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率和促進(jìn)學(xué)生身心的健康。

隨著教學(xué)手段的多樣化，學(xué)生的視覺(jué)任務(wù)也越來(lái)越復(fù)雜，對(duì)照明的要求也越來(lái)越高，中小學(xué)生視力健康問(wèn)題也越來(lái)越突出。2017年1月4日，中美LED健康照明論壇在浙江臨安召開(kāi)，主要對(duì)光生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等方面進(jìn)行了交流，而中小學(xué)教室健康照明也被重點(diǎn)提出。現(xiàn)代生活中的人工光照對(duì)人類(lèi)健康構(gòu)成了新的挑戰(zhàn)。近視、視力退化、失眠、荷爾蒙下降、抑郁癥等等，可能與用光、照明有密切關(guān)系。我們?cè)谧非缶G色產(chǎn)品、綠色環(huán)境的同時(shí)，健康照明已成為人們生活的迫切需求。另外，在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB7000.1-2015中，已對(duì)LED照明產(chǎn)品的藍(lán)光危害提出了新的安全要求。近年來(lái)，隨著智慧技術(shù)的發(fā)展，以人為本和智慧健康照明正在興起。LED光源與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合、并融合人體生物學(xué)和健康設(shè)計(jì)，面向舒適、健康、節(jié)能的新型智慧健康照明技術(shù)將引發(fā)一場(chǎng)照明革命，形成相當(dāng)?shù)膽?yīng)用市場(chǎng)。

教室照明因素主要包括照度、顏色、亮度均衡、眩光、頻閃等幾個(gè)方面。教室綠色照明應(yīng)該從這幾個(gè)方面入手，并在設(shè)計(jì)和施工、改造階段應(yīng)得到有效控制。

照度與學(xué)生對(duì)書(shū)本文字識(shí)別的容易程度有關(guān)。日本的研究結(jié)果表明，更高的照度水平（500lx）與正常的照度（300lx）相比，學(xué)生的閱讀識(shí)別能力會(huì)產(chǎn)生不同的效果。因此教室照明應(yīng)在保證教室照度的基礎(chǔ)上進(jìn)行。

顏色是中小學(xué)教學(xué)中的重要部分，在學(xué)生讀取彩頁(yè)課本時(shí)燈具中光源的色溫和顯色指數(shù)直接影響顏色的視覺(jué)效果。低色溫光源偏暖，能夠形成一種安定、溫暖的氣氛；高色溫光源，能形成一種涼爽、清澈的感覺(jué)。一般在教室照明中，采用高色溫的光源。另一個(gè)參數(shù)是顯色指數(shù)，是反映光源對(duì)顏色顯現(xiàn)能力的制標(biāo)，顯色指數(shù)越高，顏色顯現(xiàn)的能力越高，一般顯色指數(shù)大約80，一些繪畫(huà)，藝術(shù)品場(chǎng)合需要顯色指數(shù)更高一些。

教室中燈具的亮度及顏色不僅與光源有關(guān)，而且與教室內(nèi)各表面的反射率有很大關(guān)聯(lián)。采用飽和度不高的淺色表面，會(huì)提高教室的整體亮度也可以使教室感覺(jué)更加寬敞。通常頂棚表面需要更高的反射率，黑暗的頂棚會(huì)使人產(chǎn)生壓抑，影響視覺(jué)舒適；間接照明多采用頂棚反射燈具，如果頂棚反射率低，會(huì)降低利用系數(shù)，增加能源消耗。為達(dá)到要求的反射比，需要同時(shí)考慮到年齡和各表面顏色的因素。一般推薦頂棚白色，墻面低年級(jí)教室為淺黃色、淺粉紅色等；高年級(jí)教室為淺藍(lán)色、淺綠色、白色等；成人用教室為白色、淺綠色等，地面使用不刺眼、耐臟的顏色。

亮度均衡是指當(dāng)人們?cè)诜块g里時(shí)，眼睛聚焦經(jīng)常在墻或則桌面之間移動(dòng)。當(dāng)兩個(gè)區(qū)域亮度差異比較大時(shí)，人眼需要不斷地重新適應(yīng)，這會(huì)使人眼很容易疲勞，影響視覺(jué)功能甚至健康，并且會(huì)分散人們的注意力。

眩光是影響照明質(zhì)量的重要因素之一，眩光是由于視覺(jué)范圍亮度變化過(guò)大，時(shí)間和空間上存在著極端的對(duì)比，導(dǎo)致人的觀察能力和判斷能力降低，同時(shí)會(huì)影響人的心理狀態(tài)，導(dǎo)致人們情緒煩躁，反映遲鈍等。眩光的評(píng)價(jià)指標(biāo)和方法有多種不同的模型，需要根據(jù)不同的照明環(huán)境使用不同的評(píng)價(jià)算法。例如，在道路照明中常用閾值增量（TI）來(lái)評(píng)價(jià)失能眩光、室內(nèi)工作場(chǎng)所中常用統(tǒng)一眩光指數(shù)（UGR）來(lái)評(píng)價(jià)。

通常教室照明燈具會(huì)采用控制燈具到桌面的安裝高度，控制燈具的發(fā)光口的出光角度來(lái)控制眩光，還可以通過(guò)控制表面亮度、面積來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)眩光的控制。另外，自然光及反射光也會(huì)產(chǎn)生眩光，需要通過(guò)窗簾等遮光手段來(lái)控制這類(lèi)眩光。反射眩光主要是光線通過(guò)觀察面直接反射到人的眼睛中，導(dǎo)致無(wú)法識(shí)別觀察面的內(nèi)容。

頻閃給我們的感覺(jué)就是圖像在閃爍，絕對(duì)意義上的無(wú)頻閃實(shí)際是不可能的。頻閃可能會(huì)引起視覺(jué)疲勞、頭痛、視力下降等問(wèn)題，教室照明燈具也存在頻閃，因此需要在教室改造中引起重視。電氣和電子工程師協(xié)會(huì)（Institute of Electrical and Electronics Engineers， IEEE）新發(fā)布的技術(shù)規(guī)范IEEE Std 1789-2015《在高亮度發(fā)光二極管中調(diào)節(jié)電流以減輕對(duì)觀眾健康風(fēng)險(xiǎn)的推薦性操作規(guī)范》將閃爍分為不可被察覺(jué)到的影響水平和超低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域，并提出了閃爍百分比及閃爍指數(shù)。

以上僅是教室綠色照明涉及的幾個(gè)方面，教室照明還包括照明控制部分及天然光利用等。教室綠色照明是教育基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分，而中小學(xué)、幼兒園是綠色照明的應(yīng)用重點(diǎn)，需要在教室照明建設(shè)或改造中注意這些因素的影響。

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作者簡(jiǎn)介：

廖寧（1973--）男，漢族，四川省蓬溪縣人，大學(xué)本科，工程師；研究方向：電子技術(shù)。