中小學(xué)生閱讀照明環(huán)境評價(jià)方法

胡毅帆 龐振華

摘 ?要：目前我國大多數(shù)中小學(xué)生閱讀照明環(huán)境不佳，存在著照度低、顯色指數(shù)低、頻閃、眩光、色溫不合理等問題，是導(dǎo)致現(xiàn)在中小學(xué)生近視幾率居高不下原因之一，文章以光環(huán)境、燈具光生物安全、視覺舒適度為主要評價(jià)指標(biāo)，提出了一套針對于中小學(xué)生閱讀照明環(huán)境的評價(jià)方法，為保護(hù)中小學(xué)生視力健康提供有力支持。

關(guān)鍵詞：中小學(xué)生;照明環(huán)境;評價(jià)方法

中圖分類號(hào)：TU113.6 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2019）18-0042-03

Abstract： At present， the reading lighting environment of most primary and middle school students in our country is not good， and there are some problems， such as low illuminance， low color rendering index， stroboscopic， glare， unreasonable color temperature and so on， which is one of the reasons for the high probability of myopia among primary and middle school students. Taking the light environment， lamp light biosafety and visual comfort as the main evaluation indexes， this paper puts forward a set of evaluation methods for the reading lighting environment of primary and middle school students， which provides strong support for protecting the visual health of primary and middle school students.

Keywords： primary and middle school students; lighting environment; evaluation method

引言

據(jù)我國首份系統(tǒng)研究視覺健康的白皮書《國民視覺健康》調(diào)研顯示：2012年我國5歲以上人群中，近視比例為35.16%至39.21%，每3個(gè)人就有1個(gè)人是近視，近視的總患病人數(shù)在4.37億人至4.87億人之間。根據(jù)該研究團(tuán)隊(duì)預(yù)估，若沒有有效的政策干預(yù)，到2020年，我國5歲以上人口的近視患病率將增長到51%左右，患病人口將達(dá)7億[1]。而近視高發(fā)群體——青少年近視發(fā)病率則超過70%，已經(jīng)高居世界第一位。為有效杜絕不良的閱讀照明環(huán)境，降低視覺疲勞、抑制近視、防止眼底損失，保護(hù)中小學(xué)生視力健康，本文主要以客觀指標(biāo)評價(jià)中小學(xué)生閱讀照明環(huán)境，使得評價(jià)更有準(zhǔn)確性和可溯源性。本文所述方法不僅評價(jià)出照明環(huán)境優(yōu)劣的程度，而且為中小學(xué)生健康照明方向提供方法參考，更重要的是引導(dǎo)和鼓勵(lì)中小學(xué)生閱讀照明環(huán)境向更健康的方向和目標(biāo)發(fā)展。

1 評價(jià)方法概述

本文綜合考慮目前國內(nèi)教室照明標(biāo)準(zhǔn)、照明場所行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和燈具標(biāo)準(zhǔn)，將光環(huán)境中的照度、照度均勻性、眩光、相關(guān)色溫、顯色指數(shù)、頻閃以及燈具的光生物安全作為客觀評價(jià)因素，并采用一個(gè)主觀評價(jià)因素——覺舒適度，綜合評價(jià)照明環(huán)境優(yōu)劣程度。中小學(xué)生閱讀照明環(huán)境評價(jià)劃分為三個(gè)大要素，在三個(gè)大要素的基礎(chǔ)上，分解為8個(gè)子因素，如表1所示，每個(gè)子因素再細(xì)分為2-4個(gè)等級。本文所述的評價(jià)方法適用于中小學(xué)生經(jīng)典閱讀照明環(huán)境，包括普通教室、音樂教室、史地教室、書法教室、語言教室、合班教室、實(shí)驗(yàn)室、科學(xué)教室、計(jì)算機(jī)教室、舞蹈教室、美術(shù)教室、技術(shù)教室以及閱覽室等。

2 評價(jià)子因素、分級定義、評價(jià)方法

2.1 照度

照度是指照明裝置進(jìn)行維護(hù)時(shí)，作業(yè)面或參考平面上的維持平均照度，規(guī)定表面上的平均照度不得低于此數(shù)值，這是為確保工作時(shí)視覺安全和視覺功效所需要的照度。照度標(biāo)準(zhǔn)值分級見表2。

照度測量依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)《GB/T 5700-2008 照明測量方法》[3]，有中心布點(diǎn)法和四角布點(diǎn)法兩種方法。照度測點(diǎn)位置、高度及推薦測量間距應(yīng)符合表3的規(guī)定。

2.2 照度均勻度

照度均勻度指規(guī)定表面上的最小照度與平均照度之比光線分布越均勻說明照度越好，視覺感受越舒服，照度均勻度越接近1越好;反之越小越增加視覺疲勞。照度均勻度分級如表2所示，測量依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)《GB/T 5700-2008 照明測量方法》，照度測點(diǎn)位置、高度及推薦測量間距應(yīng)符合表3的規(guī)定。

2.3 眩光

工業(yè)建筑和公共建筑常用房間或場所的不舒適眩光，應(yīng)采用統(tǒng)一眩光值（UGR）來評價(jià)。眩光是引起視覺疲勞的重要原因之一，在照明領(lǐng)域，我們用眩光來表征光線刺眼的程度。UGR值按GB50034-2013附錄A所提供的公式計(jì)算[4]，照明場所的統(tǒng)一眩光值（UGR）計(jì)算得出，眩光分級如表2所示。

2.4 顯色指數(shù)

顯色指數(shù)是通過與同色溫的參考或基準(zhǔn)光源（白熾燈或日光）下物體外觀顏色的比較。光所發(fā)射的光譜內(nèi)容決定光源的光色，但同樣光色可由許多，少數(shù)甚至僅僅兩個(gè)單色的光波縱使而成，對各個(gè)顏色的顯色性亦大不相同。能正確表現(xiàn)物質(zhì)本來的顏色需使用顯色指數(shù)（Ra）高的光源，其數(shù)值接近100，顯色性最好。顯色指數(shù)分級如表2所示。

現(xiàn)場顯色指數(shù)測量：應(yīng)采用光譜輻射計(jì)，每個(gè)場地測量點(diǎn)的數(shù)量不應(yīng)少于9個(gè)測點(diǎn)，然后求其算術(shù)平均值作為該被測照明現(xiàn)場的顯色指數(shù)。在測量時(shí)應(yīng)注意避免晝光對測量結(jié)果的影響，應(yīng)避免人員擋光，測試人員不應(yīng)穿著有顏色鮮艷的衣服（宜穿著白、灰和深黑色衣物）。

2.5 相關(guān)色溫

色溫是一種溫度衡量方法，通常用在物理和天文學(xué)領(lǐng)域，這個(gè)概念基于一個(gè)虛構(gòu)黑色物體，在被加熱到不同的溫度時(shí)會(huì)發(fā)出不同顏色的光，其物體呈現(xiàn)為不同顏色。光源色溫的冷暖感對人生理也有很大影響。高色溫光源照射下，如果照度不高則給人們有一種陰冷的氣氛;低色溫光源照射下，照度過高會(huì)給人們有一種悶熱感覺。為了滿足人心理的需求，照明所選用光源的色溫必須與照度相適應(yīng)?，F(xiàn)場相關(guān)色溫測量同現(xiàn)場顯色指數(shù)測量方法，測量結(jié)果分級：3300K～5300K為合格，否則不合格。

2.6 頻閃

頻閃效應(yīng)（Stroboscopic effect）是在以一定頻率變化的光照射下，使人們觀察到的物體運(yùn)動(dòng)顯現(xiàn)出不同于其實(shí)際運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。產(chǎn)生頻閃的技術(shù)機(jī)理，既有供電電源的因素，也有電光源技術(shù)性能落后的因素，以及照明設(shè)計(jì)不合理的因素等等。并且是諸多因素綜合作用的結(jié)果，我們僅從常用電光源技術(shù)性能的角度，進(jìn)行分析。頻閃對人體的危害有：（1）頭痛和眼疲勞;（2）光敏性癲癇病;（3）視力下降;（4）注意力分散;（5）自閉癥。

頻閃評價(jià)分為兩個(gè)等級，如表4所示。頻閃測量方法依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)《GB/T 31831-2015 LED室內(nèi)照明應(yīng)用技術(shù)要求》[5]。

2.7 光生物安全

光生物輻射安全主要是指針對光源和燈具的紫外光化學(xué)危害、視網(wǎng)膜藍(lán)光危害、視網(wǎng)膜和皮膚熱危害等各類危害，包括藍(lán)光、紅外光、紫外光等光傷害。以GB/T 20145-2006對于危害組的曝光限值進(jìn)行評價(jià)[6]。由加權(quán)積分后光源輻亮度的限值，或允許的最大曝光時(shí)間限值，即可得到光源對應(yīng)的危害組，對危害組進(jìn)行分級如表5所示。測試方法可按照GB/T 20145-2006標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

2.8 視覺舒適度

運(yùn)用眼科方面的基礎(chǔ)理論、科研積累及眼科臨床經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)人眼視覺系統(tǒng)，80%以上的客觀信息，由視覺通路進(jìn)入大腦，形成感知，基于眼視光學(xué)評價(jià)照明產(chǎn)品對人眼視覺生理功能變化及視覺疲勞的影響，提出視覺舒適度評價(jià)（VICO），獨(dú)立于照明產(chǎn)品物理指標(biāo)（色溫、顯色指數(shù)、照度、亮度、頻閃等），主要用于評價(jià)照明產(chǎn)品對人眼在視光學(xué)角度下的視覺疲勞影響——眼軸和角膜屈光影響[7]。視覺舒適度評價(jià)方法及流程如圖1所示，評價(jià)結(jié)果分4個(gè)等級，見表6。

參考文獻(xiàn)：

[1]李玲課題組.視覺健康政策調(diào)整刻不容緩[N].光明日報(bào)，2015（005）.

[2]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.GB 50099-2011.中小學(xué)校設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2010.

[3]全國人類工效學(xué)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)委員會(huì).GB/T 5700-2008.照明測量方法[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

[4]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.GB 50034-2013.建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2013.

[5]中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局和中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).GB/T 31831-2015.LED室內(nèi)照明應(yīng)用技術(shù)要求[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2015.

[6]中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局和中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).GB/T 20145-2006.燈和燈系統(tǒng)的光生物安全性[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2006.

[7]國家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì).CSA035.1-2016 LED照明產(chǎn)品視覺健康舒適度測試第1部分：概述[S].2016.