淺談中小學(xué)教室綠色照明

摘 要：本文結(jié)合國內(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、頻閃等幾個方面簡單介紹了中小學(xué)教室照明中需要注意的問題。

關(guān)鍵詞：教室照明；照度； 顏色； 亮度； 眩光； 頻閃

中小學(xué)是一個學(xué)生發(fā)育、成長的階段，在學(xué)習(xí)過程中視覺是大腦最主要的信息來源，是學(xué)生視覺功能的需求階段。在繁重的學(xué)習(xí)過程中，教室照明以及學(xué)習(xí)環(huán)境照明對照明質(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)生的視覺任務(wù)也越來越復(fù)雜，對照明的要求也越來越高，中小學(xué)生視力健康問題也越來越突出。2017年1月4日，中美LED健康照明論壇在浙江臨安召開，主要對光生物學(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?，F(xiàn)代生活中的人工光照對人類健康構(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。我們在追求綠色產(chǎn)品、綠色環(huán)境的同時，健康照明已成為人們生活的迫切需求。另外，在國家標(biāo)準(zhǔn)GB7000.1-2015中，已對LED照明產(chǎn)品的藍(lán)光危害提出了新的安全要求。近年來，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)一場照明革命，形成相當(dāng)?shù)膽?yīng)用市場。

教室照明因素主要包括照度、顏色、亮度均衡、眩光、頻閃等幾個方面。教室綠色照明應(yīng)該從這幾個方面入手，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)生對書本文字識別的容易程度有關(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)生的閱讀識別能力會產(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)生讀取彩頁課本時燈具中光源的色溫和顯色指數(shù)直接影響顏色的視覺效果。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。一般在教室照明中，采用高色溫的光源。另一個參數(shù)是顯色指數(shù)，是反映光源對顏色顯現(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，藝術(shù)品場合需要顯色指數(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，會提高教室的整體亮度也可以使教室感覺更加寬敞。通常頂棚表面需要更高的反射率，黑暗的頂棚會使人產(chǎn)生壓抑，影響視覺舒適；間接照明多采用頂棚反射燈具，如果頂棚反射率低，會降低利用系數(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，墻面低年級教室為淺黃色、淺粉紅色等；高年級教室為淺藍(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)人們在房間里時，眼睛聚焦經(jīng)常在墻或則桌面之間移動。當(dāng)兩個區(qū)域亮度差異比較大時，人眼需要不斷地重新適應(yīng)，這會使人眼很容易疲勞，影響視覺功能甚至健康，并且會分散人們的注意力。

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

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

頻閃給我們的感覺就是圖像在閃爍，絕對意義上的無頻閃實(shí)際是不可能的。頻閃可能會引起視覺疲勞、頭痛、視力下降等問題，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（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)電流以減輕對觀眾健康風(fēng)險的推薦性操作規(guī)范》將閃爍分為不可被察覺到的影響水平和超低風(fēng)險區(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)。