中小學校應用綠色照明系統探索

張政 劉彥平

摘 要 近年來，學生近視率居高不下。近視率的上升，除遺傳因素外，用眼疲勞為主要原因。我國為中小學校近視防控設計了有效方案，并出臺系列照明標準利于學生防治近視。在此基礎上，堅持“節約能源、保護環境，有益于提高人們生產、工作、學習效率和生活質量，保護身心健康”的綠色照明系統設計理念，將為學生創造一個舒適的視覺環境，達到最佳的教學和保護視力的效果。

關鍵詞 綠色照明；中小學校；教室照明設備

中圖分類號：G434 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2018）05-0134-03

1 引言

近年來，學生近視率居高不下。近視率的上升，除原發性因素外，用眼疲勞為主要原因。在正常用眼狀態下，照明條件合理與否，直接影響用眼的疲勞度。我國已出臺各項教室照明標準和近視眼防控工作方案與指導意見來確立教室照明的硬性指標。但與此同時，對教室照明的硬性指標無法滿足保護中小學校學生視力、防控近視眼的目的。因此，未來階段校園照明應不僅要求采光達標，還應重視保護視力、節能、環保等方面，學校須切實改善學校照明，做到綠色照明，真正關愛學生視力。

2 我國國民視力現狀及針對中小學生近視防控的方案

我國國民視力現狀 北大中國健康發展研究中心發布的《國民視覺健康報告》（以下簡稱“《報告》”）顯示，2012年，中國國民（超過5歲）屈光不正的患者人數約5億，近視人數約4.5億；如果沒有適當的政策干預，到2020年，5歲以上的中國公民近視發病率將增加到51%左右，患病人口將達到7億以上。僅2012年的數據表明，我國高度近視的總人數就高達3000萬。在這當中，高中、大學學生的近視患病率均超過70%，且呈現出逐年遞增趨勢。我國已成為青少年近視患發病率世界第一的國家。

“如果按照這一趨勢，2020年患有高度近視的總人口將達到4000萬～5155萬人。我國的近視人口將是美國總人口的兩倍。”李玲表示，我國現有的政策體系，各類眼疾會造成視力缺陷，對我國的危害不僅在于醫療體系的負擔加重，更在于社會經濟生產活動方面產生嚴重威脅。“在社會經濟成本中，最高的是視力受損患者的勞動參與損失。”《報告》中說明，我國保護視覺健康行動刻不容緩，患病率遠大于全球平均水平。一方面，屈光不正現象快速低齡化，近視已成為影響當代、未來國民的“國病”；另一方面，老花眼、白內障等老年性視力問題呈現出發病提早的趨勢，成為老齡化社會的負擔。

中小學生近視眼成因 近視的病因復雜，調查表明，環境因素和遺傳因素易導致近視眼的發病。但是遺傳因素只是學生近視眼的生物學前提，僅提供近視發生的可能性，部分近視是由環境造成的。中小學生課業時間長，若照明不良導致近距離學習，可造成視力疲勞甚至近視。不良的讀寫習慣、對電視電腦等電子產品的長時間接觸、進食甜食過多及偏食挑食的飲食習慣不正確、躺著看書等不良的用眼習慣、父母缺乏預防近視的意識等原因，均可以造成近視。

國家教育部教育裝備研究與發展中心相關人員在寧波進行的調研發現：2014年，寧波市7～19歲學生體質監測結果顯示，學生近視發生率為90.5%，且近兩年以每年1.5個百分點的速度增加。為孩子營造一個優良的照明環境，已成為各級政府部門和家長最為關心的問題之一。教室的亮度不足，照明設備老化，照明設施使用不當，是導致學生近視的一部分誘因。部分學校也普遍存在照明方面的誤區，認為燈越亮越好，照度越高越好。事實上，眩光由燈光過亮產生，即視野內存在極端的亮度對比。處在眩光的條件下過久，人會出現視覺疲勞，注意力不集中。而好的教室照明設備要亮度足，還應具備均勻光照、顯色度好、無頻閃、無眩光。

《中小學學生近視眼防控工作方案》中對教室照明的要求 為切實加強學生視力保護工作，《中共中央 國務院關于加強青少年體育 增強青少年體質的意見》（中發〔2007〕

7號）提出，通過五年左右的時間，使我國青少年近視的發生率明顯下降的工作目標。

教育部于2008年印發《中小學學生近視眼防控工作方案》（教體藝〔2008〕7號）（以下簡稱“《防控工作方案》”），《防控工作方案》特制訂《中小學學生近視眼防控工作方案》及《中小學學生近視眼防控工作崗位職責》《中小學學生預防近視眼基本知識與要求》，并提出相關工作意見。《防控工作方案》中指出：“加大投入力度，切實改善中小學教室采光與照明、課桌椅配置、黑板等教學條件，主動協調衛生行政部門定期對學校教學衛生狀況進行監督與監測，保障教學設施和條件符合《國家學校體育衛生條件試行基本標準》及相關衛生標準，為學生建立良好的視覺環境。”工作措施中要求學校積極改善教學條件，為學生創建良好的視覺環境。

《防控工作方案》中提出教室照明的要求：“教室照明應配備40瓦熒光燈9盞以上，且燈管應垂直于黑板；教室照明應采用配有燈罩的燈具，不宜用裸燈，燈具距桌面的懸掛高度為1.7～1.9米；黑板照明應另設2盞橫向40瓦熒光燈，并配有燈罩；課桌面和黑板照度分布均勻，照度應符合國家標準（建筑照明設計標準GB50034—2004）要求。自然采光不足時應及時輔以人工照明。”

《關于加強兒童青少年近視防控工作的指導意見》中對教室照明的要求 在《指導意見》中明確提出：“實施科學教育，營造良好用眼環境的要求。托幼機構要按照《托兒所幼兒園衛生保健管理辦法》及《3—6歲兒童學習與發展指南》要求，科學安排一日生活，均衡營養膳食，保證戶外活動，注重用眼衛生，保護學齡前兒童視力。各中小學校要按照《防控工作方案》要求，保障各項教學設施和條件（教室、寢室的采光與照明、課桌椅配備、黑板等）符合國家相關文件和標準要求，為學生提供符合用眼衛生要求的學習環境。制訂科學的作息制度，按照靜動結合、視近與視遠交替的原則合理安排課程與活動。建立健全眼保健操制度，將每天兩次眼保健操時間納入課表，組織學生認真做好眼保健操。確保學生校內每天體育活動時間不少于1小時，督促學生課間時間參加戶外活動。要切實減輕學生課業負擔，不隨意增加教學學時，不占用節假日、雙休日和寒暑假時間組織學生上課，統籌安排好學生的家庭作業時間。”

3 我國現行中小學校照明標準

我國中小學校現行照明標準有GB 50099—2011《中小學校設計規范》、GB 7793—2010《中小學校教室采光和照明衛生標準》、JGJ 310—2013《教育建筑電氣設計規范》、CQC 3155—2016《中小學校及幼兒園教室照明產品節能認證技術規范》等。

GB 7793—2010《中小學校教室采光和照明衛生標準》中對教室課桌面、教室黑板面的平均照度及照度均勻性、教室照明燈光色溫以及顯示指數、教室的統一眩光指數等，都提出強制性要求：

1）教室中均應安裝設置人工照明設備；

2）教室桌面的平均照度值應高于或等于150 Lux，其照度均勻度應高于或等于0.7；

3）黑板應配備局部照明燈具，其平均垂直照度應高于或等于200 Lux，照度均勻度應高于或等于0.7；

4）教室照明宜用熒光燈。

雖然國家和有關機構已經多次出臺標準和要求，但目前在現實情況中，教室內采用的日光燈存在下面一些問題。

1）照度不足。照度衡量的是一間教室空間是否明亮，師生在教學時能否清晰地看到學習內容。當光線過于昏暗，人們會本能地靠近視覺目標，時間一長，眼睛屈光系統自然會產生變化，易致近視。目前，我國大部分的教室照度在150～300 Lux之間不等，低于國家標準。

2）眩光超標。室內照明必須避免或減少眩光干擾，傳統教室中使用的燈具產品中，燈管裸露，燈光直接照射到人眼中，造成刺眼、頭暈、眩光嚴重，更容易加劇師生視覺疲勞，引起眼睛酸痛、流淚、注意力不集中，降低視力。

3）照度均勻度不足。普通教室燈光線分布不均，常規照度均勻度只有0.6甚至更低，遠低于國家標準；教室內部分區域光線不足，導致學生視力低下，進而影響學習成績。

4）色溫過高或過低。高色溫的空間中，師生容易造成緊張的情緒；低色溫的空間中，師生又極度容易造成慵懶的情緒。

除此之外，還存在配光不均、頻閃嚴重、藍光危害等問題，極易引起視覺疲勞，無法滿足學生護眼需求。

4 綠色照明系統

綠色照明概念 綠色照明的概念是20世紀90年代初美國的產物，美國環保局（EPA）提出提高照明效率、節電、減少空氣污染的行動計劃，被稱為“綠色照明工程”。其主要途徑是政府與民用單位簽訂自愿協議，在任何地方都可以使用節能照明設備，取代原有的低效照明，用科學的照明設計和照明控制方法，提高照明效率和照明質量。

作為一項特別行動計劃，綠色照明取得巨大成功，受到國際社會的廣泛認可和積極回應。此后，綠色照明一詞已成為“綠色節能照明”的代名詞。該計劃已經探索和實踐了20多年，現在已經在世界范圍內產生巨大的經濟和社會效益，被認為是國際社會促進能源節約和環境保護的最有效措施。

綠色照明系統要求 在上述背景下，為有效改善教室照明環境，根據綠色照明理念設計的系統也相繼產生。綠色照明是指“節約能源、保護環境，有益于提高人們生產、工作、學習效率和生活質量，保護身心健康的照明”，包括高效節能、環保、安全、舒適等方面內容，具體可達到以下教室用光要求。

1）采用中性色溫燈光。為有效避免色溫過高或過低的現象，提高空間的舒適性，保證師生教學質量，采用的中性色溫燈光能保證愉悅的視覺心情和教學光環境。

2）顯色指數高。光源的光照射到物體上后，物體收照的顏色效果與太陽相同，則該光源的顯色指數高；反之，如果顏色失真，則該光源的顯色指數低。燈光的顯色指數高，能有效提高師生的學習辨識度，降低視覺疲勞，特別是美術教室等對色彩要求高的教學空間。

3）避免藍光損害。短波藍光指波長位于400～480 nm之間，相對而言具有較高能量的光線。藍光會造成眼內的黃斑區毒素增多，威脅眼底健康。而綠色照明經過專業光學設計，可以有效控制藍光，達到無危害級別。

4）照度均勻度高。經過專業綠色照明設計，照度均勻度達到0.75，高于國家標準值，有效保障學生視力健康。

5）節能環保。經過專業實驗檢測，以每間教室九盞教室燈、三盞黑板燈，平均每天開燈八小時，一年開燈200天，在相同照度下為例，普通教室燈具年耗電1760度，而綠色照明燈具年耗電僅為720度，平均節能59%。除此之外，綠色照明系統還可有效解決眩光等問題。

綠色照明系統優勢

案例一：哈爾濱一所小學采用綠色照明前后數據比較（表1）。

案例二：武漢市一所中學采用綠色照明前后數據比較（表2）。

綠色照明系統推廣現狀 目前，我國沒有統一的教室照明行業標準，特別是在欠發達地區，生活水平較低，學校照明缺乏科學合理的設計和產品選擇，故而對教師和學生的用眼健康有一定影響。

2016年7月1日，教育部設備研發部門相關人員赴廈門考察八所學校，包括四所小學、兩所中學和兩所高中。同時，對20余所學校進行問卷調研。據報道，廈門市是調研活動的第一站，其目的是為學校照明收集數據，并為教室照明引入行業標準。

教育部教育裝備研究與發展中心學校后勤裝備處處長沈英琪介紹，現在使用的教室照明設備包括熒光燈、白熾燈和LED燈等多種設備。為了收集科學和客觀的數據，找出學生最理想的光源，教育部將調查全國，最后發布“教室照明環境標準”。

5 結語

青少年從小學到大學畢業，需經歷近20年的校園學習生活。在這期間，學生幾乎每天都要在各個教室內上課學習，健康、綠色的教室照明條件對保護視力的重要性不言而喻。因此，需要為學生創造一個舒適的視覺環境，才能達到最佳的教學和保護視力的效果。

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