小学教室照明设计中的光源选择分析 李永兴

发表时间:2021/4/28   来源:《基层建设》2020年第34期   作者:李永兴
[导读] 摘要:根据有关数据调查显示,教室照明的光源选择会对学生视力、学习状态、心理状态产生严重影响,近些年我国学生的视力也呈现下降趋势。
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        摘要:根据有关数据调查显示,教室照明的光源选择会对学生视力、学习状态、心理状态产生严重影响,近些年我国学生的视力也呈现下降趋势。小学阶段的学生正是接触系统性学习的最佳时期,在教育体制深化改革的要求下,要为学生创造良好的学习环境,要加强硬件基础设施建设,从光源到灯具选择都要满足学生实际发展需要。对小学教室照明设计中的光源选择进行了分析。
        关键词:小学;教室;照明设计;光源选择
        视力下降是当前社会学生存在的普遍问题,我国学生的近视率从1998年世界排名第四上升到目前的第二位,国家体育总局数据显示,我国儿童青少年总体近视率达到了54%,其中小学生为36%,且儿童近视率呈现持续上涨趋势。造成学生近视的因素有很多,教室照明设计中的光源选择就是其中之一,部分小学教室照明均匀程度低,灯光频闪,都对学生视力和学习状态造成了严重影响。有关人员需要充分意识到这一因素,尽可能改善教室照明质量差的状况。《建筑照明设计标准》中对此有明确规定,要严格控制照度值、照度均匀情况,在灯具选择、光源选择方面也需要十分谨慎,要为小学生健康成长创造良好环境。
        1.光源选择
        在小学教师照明设计过程中,既需要满足基本的照明需求,同时也要注意做好电力资源的节能环保,在照明方面,可以选择节能性强的稀土三基色管径T8(功率为36W)或者T5(功率为28W)的直管荧光灯。
        (1)在光源选择方面,首先要考虑的因素就是色温,色温主要表示在同样温度下,光源在发光时的颜色,根据参数的不同,通常可以将色温分层三个等级:暖色(K<3300K);中间色(3300K<5300K);冷色(K>5300K)。在暖色中,如果照度大于3000,会让人感觉到不自然,照度在500-3000这个范围时,会对眼镜以及感官造成强烈刺激感受,当照度小于500时,会感觉到舒适;在中间色方面,当照度大于3000时,会有强烈刺激感,当照度在500-3000范围时,会营造舒适的感觉;对于冷色而言,当照度大于3000时,人会感到舒适,当照度小于500时,冷色最为强烈。通常来说,卧室、咖啡厅等较为温馨的环境会使用低色温、照度低的光源;高色温多用于对照度有强烈要求的场合,例如体育馆等。根据《建筑照明设计标准》中的有关规定,小学教师的照度值应该为300lx,按照这个要求,在光源选择上应该优先考虑中间色温,即3300K-5300K的光源。且不论使用哪种类型的荧光灯管,在中低色温的情况下,都具备更高的节能效率。
        (2)光源现色性的选择。从专业角度来看,现色性就是在光源照射下,对应物体颜色的真实程度,一般用Ra衡量,《建筑照明设计标准》中规定教室是长期工作场所,为了确保能够给教师和小学生创造良好的学习和生活环境,在光源现色性方面,Ra指数应该在80以上,三基色T8管能够满足这方面要求,可以根据具体情况合理选择不同的光源类型,为小学教师照明设计提供必要参考。
        2.抑制眩光
        在不良光源的照射下,小学生在长期学习中会产生炫目,在视野范围内,亮度在分布和范围上不适宜,极端亮度就会引起炫目。
        2.1直接眩光
        想要合理避免眩光出现,首先就要避免直接眩光,当小学生注视黑板时,光源会通过反射对学生视力产生严重影响,想要有效避免直接眩光,可以从以下几个方面做起:(1)要合理布置灯具,在条件允许的情况下,尽量将灯具垂直布置在黑板上方,避免形成反射;(2)在灯具选择方面,要对灯具的亮度限制曲线和平均亮度曲线进行深入研究,将灯具的亮度极限值控制在合理范围之内;(3)如果选用了敞开式灯具,则尽可能选择遮光角在24°以上的,也可以采用半镜面控光照产品。


        2.2反射眩光以及光幕反射
        除了直接眩光之外,还会存在反射眩光的情况,这主要是因为光源经过光泽表面反射引起的,想要有效避免这种情况的出现,要做好以下几方面措施:(1)要改变光泽物体表面的材质,尽可能选择低反射黑板,或尽量不要使用闪光墨水;(2)可以提升教室内部整体照明度,增加光源数量,这有助于降低反射眩光的出现;(3)在灯具布置过程中,尽可能保持长轴平行于学生主视线;(4)在灯具选择方面也要谨慎处理,避免使用直接型灯具,可以采用蝙蝠翼型配光灯具,能够有效减少光幕反射。
        2.3黑板灯的设置
        在布置黑板灯时,要科学合理,尽量保持垂直照射,提升光照均匀度,除此之外还需要满足以下几方面条件:(1)要尽可能避免学生视野中会接受到黑板的反射眩光以及直射光;(2)教师视野也要避免出现直射光,在灯具布置过程中,不应设置在教师讲台上。
        3.对荧光灯频闪的控制
        荧光灯作为节能光源的一种,在小学教师中得到了广泛应用,不仅能够保护学生视力,提升学习效果,还能够节约电力资源,但受到其性质的影响,荧光灯是气体放电灯,在长时间使用过后会出现频闪的现象,在交流电压变化时,其光通量也会受到影响,即便频率闪烁在某些时候不会被肉眼发现,但如果照射到旋转的物体上,就会明显的反应出来。由于难以被肉眼发现,很多教师和学生都会忽略荧光灯的频闪,但其实是会对视力造成严重影响的,特别是在压力过低、频率不稳定的情况下,对小学生眼睛发育的影响更大,也更容易让学生产生视觉疲劳,影响学习效果。
        为了有效解决这一问题,有关人员在教室照明设计的过程中,应该做好以下几个方面的措施:(1)使用电子镇流器,能够稳定荧光灯的工作频率,降低频闪出现的几率,和传统电感镇流器相比,电子镇流器拥有下列优势:(a)节能性更强,通常来说教室内部会使用20-60kHz频率的灯管,在同等情况下,电子镇流器能够节省电力资源,自身功耗低;(b)没有频闪;(c)噪声小;(d)功率因素高;(e)寿命更长;(2)采用三相电源供电的模式,将教室内部灯具分为不同的回路,在这种情况下,频闪会得到有效控制,但这种方法会增加后期维修的难度,要根据实际情况谨慎选择;(3)对于荧光灯,可以采用单相电源供电,在部分灯具方面,采用移相电路接法,让灯具之间产生相位差,以达到抑制频闪的目的;(4)目前我国科学技术发展迅速,无频闪的灯具已经研发问世,在小学教师照明设计的过程中,可以采用该种类的灯具,提升照明质量。
        4.光源和灯具的选择
        在选择光源和灯具方面,有限选择T5光源,该光源具有管径小、节能等一系列优势,也有助于节省制灯材料,不管从哪个方面来看,都对生态环境具有保护效果,而且小管径的灯具也能够提升实用效率。在灯具的选择方面,除了要避免出现频闪、眩光等情况之外,还需要具备较高的利用效率,这主要是只在特定情况下,对光通量值和测定值进行测量,计算出两者的比值。根据有关要求,敞开式灯具效率需要在75%以上;漫射式灯效率要大于55%;一般来说这两种灯具类型也是小学教师照明设计中主要选用的。
        结语:
        总而言之,教师内照明设计的好坏和学生视力、学习状态、心理健康都有直接影响,在光源选择过程中,需要充分考虑室内布局的实际情况,同时要关注光色、照明度、现色性等方面的内容,合理选择光源和灯具,在保证基本照明需求的同时,也要考虑电力资源的节约问题,同时要为学生创造良好的学习环境奠定基础。在对照明和学生视力、心理健康深入研究的过程中,未来在小学教室光源选择方面肯定会有重大突破。
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