淺談教育照明燈具的檢測及重要性

唐媚

【關鍵詞】教育照明;燈具;檢測

【中圖分類號】TM923.5 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2021）07-0066-03

0 引言

當前，我國學生近視呈現高發、低齡化趨勢，嚴重影響孩子們的身心健康，這是一個關系國家和民族未來的大問題，必須高度重視，不能任其發展。對此，習近平總書記指示，要結合深化教育改革，拿出有效的綜合防治方案，并督促各地區、各有關部門抓好落實。習近平總書記強調，全社會都要行動起來，共同呵護好孩子們的眼睛，讓他們擁有一個光明的未來。2018年，衛健委、教育部等八部委聯合印發了《綜合防控兒童青少年近視實施方案》，提出到2023年，力爭實現全國兒童青少年總體近視率在2018年的基礎上每年降低0.5%以上，近視高發省份每年降低1%以上。學校需改善視覺環境，改善教學設施和條件，嚴格按照普通中小學、中等職業學校建設標準，落實教室、圖書館、宿舍等采光和照明需求，使用有利于視力的健康照明設備，根據學生座位視角、教室采光照明狀況去調整學習環境。在國家的號召下，很多照明廠商紛紛投入教育照明產品的研發和生產，健康教育照明燈具應運而生。隨著產品的多元化，本文分析總結教育照明燈具的現狀和存在問題，提出相應的燈具性能和應用效果檢測。

1 教室照明存在的問題

目前，我國大部分學校教室照明環境比較落后，眩光、藍光危害、頻閃、照度、顯指、色溫、均勻度、光衰等問題突出，這直接影響了學生的視覺健康。本文分析教室照明存在的七大問題。

（1）眩光刺眼、傷眼，分散學習注意力，導致視力下降。

（2）“藍光危害”引發用眼健康，影響睡眠質量，引起視覺疲勞，導致近視、白內障及黃斑病變。

（3）頻閃厲害，讓人頭暈眼花，引發視覺疲勞。

（4）照度、均勻度不合格，讓人昏昏欲睡，學習效率明顯降低。

（5）顯色指數低，圖像模糊，容易導致學生色彩認知偏差。

（6）教室內一般采用高色溫偏高、光色偏冷的熒光燈管，藍光溢出。

（7）供電系統異常，產品安全存在隱患 [1]。

2 教育照明燈具的檢測

為了更好地保證教育照明產品達到使用標準要求，我們不僅考慮光電方面的測試，還需要考慮安全和電磁兼容的影響。可將教育照明燈具檢測分單燈的基本性能檢測和安裝后的整體效果檢測。

2.1 性能檢測

教育照明燈具的性能檢測主要包括光學性能檢測、安全性能檢測、電磁兼容性能檢測3個方面。光學性能檢測包括色溫、配光曲線、效能、顯色指數、藍光、光衰等測試;安全性能檢測包括電氣強度、絕緣電阻、爬電距離和電氣間隙等測試;電磁兼容性能檢測包括諧波、輻射騷擾等測試。

2.1.1 光學性能檢測

顯指是指光源對物體的顯色能力。在教室照明中，燈具的顯色指數越高，越有利于青少年視覺健康，舒適自然的光環境可以提高學生分辨顏色能力和學習效率，否則容易導致學生對色彩認知產生偏差，在色彩的具體運用中產生混亂。此外，色溫偏白，易導致亢奮和視疲勞，同時存在藍光溢出的風險;色溫是表示光線中包含顏色成分的一個計量單位，偏低會導致光線偏暗，易產生視疲勞。因此，教育照明燈具必須嚴格控制顯指、色溫這兩項測試參數，滿足健康光環境的需求。色溫和顯值需使用光色分析測量系統進行測試，根據尺寸的大小宜選擇φ2 m的積分球，測試前應對燈具進行自吸收系數測試，排除燈具本身材料對測試的影響。檢測結果應嚴格依據《中小學校教育采光和照明衛生標準》（GB 7793）中的要求，色溫宜采用3 300～5 500 k的光源，光源顯色指數不小于80。

燈具設計在考慮節能環保的同時，還要考慮光源的配光角度、光衰及藍光危害。發光效率值越高，表明照明器材將電能轉化為光能的能力越強，即在提供同等亮度的情況下，節能性越強;在同等功率下，照明性越強，亮度越大。在國家提倡節能環保的當下，效能是比較重要的參數。同時，長時間使用燈具容易產生光衰，會導致光通量的變化，需做長期的壽命測試;配光性能的好壞直接影響安裝的效果，對均勻度、照度都會產生很大的影響。因而，需對燈具的效能、光通量、配光曲線進行測試，測試要求根據《普通照明用LED模塊測試方法》（GB/T 24824）執行，使用分布光度計在暗室中完成，分布光度計根據原理的不同分為燈具旋轉式分布光度計、雙鏡式分布光度計、圓周運動反光鏡式分布光度計、中心旋轉反光鏡式分布光度計等，檢測結果可參照《中小學校及幼兒園教育照明產品節能認證技術規范》（CQC 3155）。

當有害藍光輻射到人眼時，可引起視網膜細胞氧化應激反應，造成不可逆的光化學損害，加劇黃斑區細胞損傷，如果學生長期在這種環境中學習，容易引起視覺疲勞，導致近視、白內障及黃斑病變，因而藍光是教育照明燈具首要考慮的參數，可使用光生物安全測試系統進行檢測，檢測結果按照IEC/TR 62778評估危害等級 [2]。

頻閃是指電光源光通量以一定頻率產生的波動。當用手機或高清攝像頭對準光源時，可以發現條紋分布，給我們的感覺是圖像在不停地閃爍。當學生長期暴露在這種環境下，眼睛為了適應頻率變化，會頻繁調節，這不僅會分散學生注意力，還會引起視力下降。可使用光源頻閃測量儀對燈具的波動度進行測試，波動深度的判斷結果嚴格按照《LED室內照明應用技術要求》（GB/T 31831）。

2.1.2 安全性能檢測

除了光對小孩視力有影響，安全也是一項非常重要的考慮因素，安全性能檢測應嚴格依據《燈具 第1部分：一般要求與試驗》（GB 7000.1）、《燈具 第2-1部分：特殊要求 固定式通用燈具》（GB 7000.201）執行，使用耐壓測試儀測試電氣強度，看是否會出現飛弧或擊穿現象，檢測時還需考慮燈具是基本絕緣、附加絕緣還是加強絕緣;用絕緣電阻表進行絕緣電阻，電阻值不可低于標準值;根據有效值工作電壓和PTI值，測量帶電部件與金屬部件間的爬電距離和電氣間隙，測量值根據標準確定是否滿足要求。

2.1.3 電磁兼容檢測

教育照明燈具電磁兼容的檢測，需依據《電氣照明和類似設備的無線電騷擾特性的限值和測量方法》（GB/T 17743）檢測輻射騷擾和電源端子騷擾。9 kHz～30 MHz的輻射騷擾場強的磁場分量檢測需使用直徑2 m、3 m或4 m的環形天線測得，限值不可超出標準要求;30～300 MHz的輻射騷擾需在3 m或10 m的電波暗室中完成，通過雙錐對數周期天線（含前置放大器）對樣品進行角度360度、高度1～4 m的全方位探測，檢測樣品是否滿足標準限值要求;9 kHz～30 MHz的電源端子騷擾檢測設備有單相人工電源網絡、測試接收機、全自動射頻切換開關，檢測限值不可超出標準要求。《電磁兼容 限值 諧波電流發射限值（設備每相輸入電流≤16 A）》（GB 17625.1），主要檢測諧波對產品的干擾，使用到的設備是諧波閃爍分析儀。

2.2 應用效果檢測

單燈檢測性能合格不一定就能滿足整體的應用效果。因而根據單燈檢測的光電性能測試結果，用DIALux軟件對其安裝效果進行模擬，根據標準《中小學校教育采光和照明衛生標準》（GB 7793）、《建筑照明設計標準》（GB 50034）考慮教室內各個方向的使用材料的反射比、安裝高度、角度、數量，通過不斷調節相關參數，達到理想的模擬值。根據模擬出的值進行指導安裝，使得安裝效果達到最優性能[3]。DIALux軟件模擬-渲染圖如圖1所示，DIALux軟件模擬-測算圖如圖2所示。

安裝完成后，需用照度計和眩光測量儀對黑板和教室燈具的平均照度、照度均勻度、顯指、眩光值等參數進行檢測，測試面和測試尺寸需根據《照明測量方法》（GB/T 5700）要求進行檢測，檢測指標見表1。

3 結語

在國家標準的要求下，確保檢測項目的全面性、完整性，同時推動了研發，對結構設計、選材進行與完善。通過對教育照明燈具各項參數的檢測，對教育照明燈具的質量進行嚴格把控，結合安全、場景、光照、生理和心理特征等信息，為中小學生營造一個健康、舒適、高質量的光環境，在保證安全的前提下達到大幅度降低近視的效果。

參 考 文 獻

[1]韓金蘭，楊春龍.中學教室照明設計[J].電氣應用，2007，11（3）：22-27.

[2]劉婕，莊曉波，要華，等.光源藍光危害的測試與評估[J].照明工程學報，2013（S1）：45-50.

[3]姜濤，王浩.高校教室節能照明改造與設計[J].照明工程學報，2014，25（5）：40-45.