淺談教室電氣照明設計

李晨

摘要：當前青少年學生的近視率逐年攀升始終受到社會各界人士的關注。對教室照明質量的設計尤為重要。本文通過介紹照明設計指標和設計依據及結合案例通過照明軟件DIALux仿真真實場景，提出合理的可行性建議，有助于促進教室照明質量的提升。

關鍵詞：照明設計;DIALux仿真;照明質量

1教室環境照明評價的主要參數

（1）照度—照度指的是入射到空間內物體上的單位面積上的光通量。

（2）照度均勻度—通常我們將照度均勻度定義為，空間內指定平面上最小照度與平均照度的比值，照度均勻度越接近1.0越好。

（3）照明功率密度—某指定建筑的房間或場所，單位面積的照明安裝功率。

（4）統一眩光值—國際照明委員會（CIE）用于度量處于室內視覺環境中的照明裝置發出的光對人眼引起不舒適感主觀反應的心理參量。

（5）顯色指數—光源顯色性的度量。以被測光源下物體顏色和參考標準光源下物體顏色的相符合程度來表示。

2教室照明設計依據及要求

2.1教室照明的基本要求

教學樓照明中最主要的是教室照明，即教師看教案、觀察學生、在黑板上書寫，學生看書、寫字，看黑板上的字與圖，注視教師的演示等。教室照明中最基本的任務是：

（1）滿足學生看書、寫字、繪畫等要求，保證視覺目標水平和垂直照度要求。

（2）滿足學生之間面對面交流的要求，引導學生把注意力集中到教學區域。

（3）照明控制適應不同的演示和教學情景，并考慮自然光的影響。

（4）滿足顯色性，控制眩光，保護視力構建健康舒適的光環境。

除此之外，教室照明還應做到安全、可靠方便維護與檢修，并與環境協調。

2.2設計依據

本次照明設計主要依據標準《建筑照明設計標準》和《教育建筑電氣設計規范》。規范要求：教室的課桌面照度標準值要求≥300lx、照度均勻度≥0.70、顯色指數Ra≥80，相關色溫3300K～5300K、照明功率密度≤9W/m2、統一眩光值≤19;黑板面的照度標準值要求≥500lx、照度均勻度≥0.70、顯色指數Ra≥80。

2.3燈具選擇及布置要求

光源選擇應滿足提高照明質量，有利于環保、節能要求。教室照明推薦采用稀土三基色熒光粉的直管熒光燈，其具有顯色性好、光效高、壽命長等特點，易于滿足顯色性、照度水平及節能的要求。當采用LED時，應滿足色溫不大于4000K，特殊顯色指數R9大于零，色品坐標偏差值滿足國家標準要求。

布燈滿足以下條件：

（1）普通教室不宜采用無罩的直射燈具及盒式熒光燈具。宜選用有一定保護角、效率不低于75%的開啟式配照型燈具。

（2）有要求或有條件的教室可采用帶格柵或帶漫射罩型燈具，格柵燈具效率不宜低于65%，帶玻璃或塑料保護罩的燈具效率不宜低于70%。

（3）具有蝙蝠翼式光強分布特性燈具的光強，一般有較大的遮光角，光輸出擴散性好，布燈間距大，照度均勻，能有效地限制眩光和光幕反射，有利于改善教室照明質量和節能。

3教室照明建模與仿真

3.1照明軟件DIALux

設計時，采用專用照明設計軟件DIALux，它能規劃，計算和可視化室內與室外區域的照明，且真實營造獨特的仿真氛圍，并輸出完整的照明計算結果。尤其是在繪圖前、中、后都能調整所有區域參數。區域排列的尺寸、燈具間的距離以及區域排列的角度會直接顯示在CAD圖紙中，立即獲得所放置的燈具效果。

3.2照明仿真

3.2.1空間尺寸及建模

利用DIALux建立空間模型，模型長寬高參照教室尺寸，設置為長9m寬8m高3.5m。教室燈具光源選用專用護眼面板燈自帶慢反射罩型，功率36w，燈具效率≥70%，顯色指數為90。黑板燈光源采用護眼專用黑板燈，功率36w，燈具在學生側保護角>40°，顯色指數為90。

3.2.2教室布燈

普通教室課桌呈規律性排列，宜采用頂棚上均勻布燈的一般照明方式。為減少眩光區和光幕反射區，熒光燈具宜縱向布置，即燈具的長軸平行于學生的主視線，并與黑板垂直。教室照明燈具布置在垂直黑板的通道上空，使課桌面形成側面或兩側面來光，照明效果更好。普通教室燈具距地面安裝高度宜為2.5～2.9m，距課桌面宜為1.7～2.1m。教室照明的控制宜平行外窗方向順序設置開關，黑板照明開關單獨裝設。

3.2.3照度計算

經過多次軟件計算，在一定范圍內，安裝高度越高，平均照度值越低，照度均勻度越高，眩光值越小，因此安裝高度對照明質量影響較大。最終以教室燈具采用3行3列安裝方式，燈具實際安裝高度2.5m;黑板燈采用3行1列，水平距離黑板1.1米，安裝高度2.8米時，結果最為理想。圖1為課桌高0.75m時，可桌面區域仿真的照度計算結果;圖2為黑板面照度計算結果。

4結論

目前，國內絕大多數教室照明都達不到國家標準的要求。根據 DIALux 照明設計軟件，以標準教室為例，規劃設計了LED 燈具的布置方案。通過照度仿真設計，各項參數指標均達到或超過國家標準，符合國家對教室日常照明的要求。

參考文獻

[1]民用建筑電氣設計標準實施指南 四川科學技術出版社，2020.6

[2]工業與民用供配電設計手冊（第四版） 中國電力出版社，2016.12

[3]照明設計手冊（第三版）中國電力出版社，2017.4