小學(xué)教室照明與照明的調(diào)查研究

小學(xué)教室照明與照明的調(diào)查研究

0大學(xué)生視力下降,用眼過度疲勞是影響其視線的主要因素觀看是發(fā)展和促進(jìn)教育的關(guān)鍵階段，對中小學(xué)生來說是一個非常困難的問題，所以我們必須關(guān)注它。學(xué)生視力下降,近視率上升,是諸多因素綜合作用的結(jié)果。但是,除原發(fā)性因素外,用眼過度疲勞則是引發(fā)近視的主要因素。在正常用眼狀態(tài)下,照明條件合理與否,直接影響用眼的疲勞程度。1教室照明總度為了保護(hù)學(xué)生視力,改善教室的采光和照明條件,使兒童、青少年健康成長,2011年5月1日,我國開始實(shí)施GB7793-2010《中小學(xué)教室采光和照明衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》,要求:1)教室課桌面的照度應(yīng)達(dá)到300Lx,其照度均勻度不應(yīng)低于0.7。2)黑板面的照度應(yīng)達(dá)到500Lx,照度均勻度不應(yīng)低于0.8。3)教室宜采用3300~5500K色溫的光源,光源的顯色指數(shù)不宜小于80。4)教室采用小于26mm細(xì)管直管形稀土三基色熒光燈。5)教室照明熒光燈宜采用節(jié)能電感鎮(zhèn)流器或電子鎮(zhèn)流器。6)為了減少照明光源引起的直接眩光,教室不宜采用裸燈照明。7)燈具距離課桌面的最低懸掛高度不應(yīng)低于1.7m。8)燈管排列宜采用其長軸垂直于黑板面布置。9)對于階梯教室,前排燈不應(yīng)對后排學(xué)生產(chǎn)生直接眩光。教室的眩光值(UGR)不宜小于19。10)在維持平均照度值300Lx的條件下,教室照明光率密度現(xiàn)行值不應(yīng)大于11W/m2,目標(biāo)值應(yīng)為9W/m2。11)照度設(shè)計計算照度時,其維護(hù)系數(shù)應(yīng)取0.8。2光柵的使用頻率隨機(jī)調(diào)查了某小學(xué)三四年級的學(xué)生,調(diào)查總?cè)藬?shù)92人,帶近視眼鏡的人數(shù)為7人,主述看不清黑板,經(jīng)驗(yàn)光師驗(yàn)光需要佩戴眼鏡的人數(shù)為10人,近視率達(dá)到18.4%。主要以近視散光為主,數(shù)據(jù)見表1。為了解教室照明現(xiàn)況,隨機(jī)開展了這個小學(xué)教室照明現(xiàn)況調(diào)查。教室照明設(shè)施達(dá)標(biāo)情況均不樂觀,教室燈(指有效教室燈)為2~12根,黑板燈2根,燈桌間距為1.5~3.0m。實(shí)測結(jié)果如表2。3照明條件對視力的影響3.1光柵反應(yīng)產(chǎn)生的原因一般在光的檢測和光學(xué)反應(yīng)下,各因素導(dǎo)致互互影響。視網(wǎng)膜光柵人的視覺感知力需要依靠瞳孔和光敏細(xì)胞的調(diào)節(jié)作用。瞳孔根據(jù)外界光的強(qiáng)弱調(diào)節(jié)其大小,光敏細(xì)胞則分為錐狀細(xì)胞和桿狀細(xì)胞,后者的靈敏度是前者的1萬倍。在弱光和強(qiáng)光下,瞳孔與光敏細(xì)胞相互調(diào)節(jié),使射到視網(wǎng)膜上的光通量保持適中。因此,光線太弱或太強(qiáng)都會給眼睛帶來不良影響。當(dāng)光線太暗時,人們會本能地靠近視覺目標(biāo),時間一久,自然會使眼睛屈光系統(tǒng)產(chǎn)生變化,導(dǎo)致近視發(fā)生。然而,光線過強(qiáng)也會對視力產(chǎn)生損害。長期在強(qiáng)光下看書,眼內(nèi)肌過度調(diào)節(jié),會促使近視的發(fā)生和發(fā)展。強(qiáng)光對視網(wǎng)膜尤其是黃斑區(qū)造成損害,使視敏度下降,甚至引起永久性視力減退。3.2交流電網(wǎng)的波形“頻率閃”,是造成交流環(huán)境心動過速的重要因素之一長期在有頻閃的光源下進(jìn)行閱讀工作,也會使瞳孔括約肌和視網(wǎng)膜因過度使用而疲勞、酸痛,甚至傷害視神經(jīng),導(dǎo)致頭暈頭痛、心煩緊張,甚至心動過速。我國交流電網(wǎng)的波形每秒有50次上下起伏(即50Hz的頻率)。熒光燈管采用50Hz的市電,每秒會有100次一亮一暗的閃爍。交流電頻率引起的亮暗強(qiáng)弱“頻閃”對于長時間在這種光環(huán)境中工作的人眼會產(chǎn)生很大傷害。如果在燈光下運(yùn)用電腦,通常電感鎮(zhèn)流器日光燈頻閃與熒光屏幀幅閃動重疊,形成光共振,對人視覺系統(tǒng)傷害更大。3.3太陽光照在指數(shù)和光照上的分布照明燈具的光譜也會對視力產(chǎn)生影響。太陽的光譜為Ra=100,物體在太陽光的照射下,可顯示出真實(shí)的顏色。目前建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求在居室和辦公場所,燈光的光譜達(dá)到Ra=80。人眼長期處于低顯色指數(shù)的照明條件下容易疲勞。太陽光譜在可見光范圍內(nèi)為連續(xù)譜,照明光源的光譜則有連續(xù)譜(如白熾燈),也有線光譜(如節(jié)能燈)?？梢暪饩€中的380~495nm波長范圍的藍(lán)光,能量較強(qiáng),會傷害視網(wǎng)膜。動物實(shí)驗(yàn)研究表明,隨著年齡的增長,視網(wǎng)膜的損傷會引起視力下降,進(jìn)而有可能引發(fā)老年黃斑病變。當(dāng)某種光源的380~495nm波長范圍的藍(lán)光能量分布比重大,則色溫值偏大,更容易傷害眼睛。圖1為太陽光譜功率分布。圖2為色溫為2856K的連續(xù)光譜光源的相對光譜功率分布,顯色指數(shù)Ra=99.9。圖3為色溫6000K的線光譜光源的相對光譜功率分布,顯色指數(shù)為Ra=82.3。3.4窗口或其他區(qū)域亮度高同時,室內(nèi)照明必須避免或減少眩光干擾。如果燈具、窗口或其他區(qū)域亮度比室內(nèi)普通環(huán)境亮度高得多,人們就會感受到眩光,引起眼睛酸痛、流淚、視力降低。教室內(nèi)需要安裝窗簾,以備在艷陽高照時,避免眩光的產(chǎn)生。3.5高頻燈、科技等就明確指導(dǎo)建構(gòu),產(chǎn)生地字不明的能量光源的輻射是另一個影響孩子視力的隱形殺手。電磁輻射被列為全世界第四大公害。什么是電磁輻射呢?是指電場和磁場周期變化產(chǎn)生的波動通過空間傳播的一種能量。它廣泛存在于生活和工作環(huán)境中。高頻燈、電腦、電視、手機(jī)、微波爐、電熱毯等都會產(chǎn)生電磁波。它只有用專業(yè)的儀器設(shè)備才能檢測出來(大家可能都有這樣的體會,手機(jī)用久了,耳朵會發(fā)紅和發(fā)熱,這就是電磁波輻射造成的)。尤其是青少年,正處在發(fā)育期間,看書、寫字時,臺燈離身體很近,剛好處在頭的平行位置,很容易受到輻射的危害。經(jīng)證實(shí):電磁輻射會使眼睛的房水細(xì)胞形成晶核,導(dǎo)致白內(nèi)障的發(fā)生。此外它還直接危害人的大腦,導(dǎo)致記憶力衰退,影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)。4照明的人性化設(shè)計現(xiàn)在面臨的問題是,教室照明情況并不樂觀,一些教室照明條件不能達(dá)到GB7793-2010的規(guī)定,普遍存在桌面照度低、照度均勻度低、燈光頻閃、眩光等問題。改善教室用光環(huán)境,科學(xué)合理地布置教室用光已迫在眉睫。為了使中小學(xué)教室照度達(dá)到視覺功效,符合安全、舒適的要求和目的,必須保證教室環(huán)境中的照明數(shù)量和質(zhì)量的指標(biāo),如照度、均勻度、色溫、顯色指數(shù),保證眩光限制以及安全性等參數(shù)達(dá)標(biāo),為此提出幾點(diǎn)建議:1)現(xiàn)在教室中,用于課桌面照明的燈,大多為單、雙管普通支架式熒光燈具,它們垂直于黑板安裝,由于燈管裸露,這對后排學(xué)生還是有很強(qiáng)的直接眩光,而引起眼睛調(diào)節(jié)緊張,最后導(dǎo)致近視。建議普通教室盡可能采用帶格柵的支架燈作為主照明,這樣可以明顯地改善后排學(xué)生視覺效果。2)學(xué)生課桌面上的照度要求不低300Lx,空間亮度力求合理,以提高桌面上的清晰度,同時增加照明的舒適感。目前有些學(xué)校可能片面追求明亮,或設(shè)計不合理(照度達(dá)800~1000Lx)。其效果是學(xué)生書本和課桌面形成很強(qiáng)的反射眩光,從而學(xué)生反映眼睛累,而學(xué)校又多付了電費(fèi)。為防止太陽光直接照在桌面上,學(xué)校南向教室必須安裝窗簾。建議學(xué)校可配備一只便攜式照度計,檢查教室光照度狀態(tài),以分析室內(nèi)照度均勻度,同時也可了解燈管長久使用所出現(xiàn)的光衰現(xiàn)象,做到及時更換燈管。3)教室中黑板照度的要求應(yīng)不低于500Lx,在4m長的黑板上采用非對稱配光型的斜照型熒光燈(斜配光分布),照明的均勻度(計算方法是最小照度與平均照度之比)應(yīng)≥0.7,這樣能防止或限制眩光的產(chǎn)生。4)學(xué)校的一般教室的照明燈具,都應(yīng)該使用三基色熒光燈,這不但可以比普通熒光燈亮約20%,而且顯色指數(shù)>80%,色溫為中間色3300~5300K,學(xué)生的視覺疲勞程度會得到改善。在學(xué)校的功能性教室里,例如,美術(shù)教室,幼兒園的活動室、繪畫室,展示室等場合,則可以安裝高顯色熒光燈。這種燈的光譜與陽光近似,被照物體非常鮮艷逼真,在這種光照下人眼的疲勞感會明顯降低。5)關(guān)于燈具的頻閃問題,簡易的解決方法是將同一教室的不同燈具分為三組三個回路,采用三相電源的三個不同相供電,相當(dāng)于將電壓正弦波疊加,致使光通量也進(jìn)行疊加,使頻閃問題得到一定程度的改善。6)學(xué)校的電化教室,以及需要使用投影機(jī)、幻燈機(jī)、電視機(jī)的教室,則需要采用深色窗簾,阻擋陽光射入室內(nèi),以創(chuàng)造較低照度的環(huán)境。教室中所顯示圖像與背景反差合適,才能得到視力舒適狀態(tài)。5教室照明環(huán)境與視力從小學(xué)到大學(xué)畢業(yè),青少年要經(jīng)過近20年的學(xué)習(xí)階段,在這期