青岛市某小学教室光环境现状调查

梁 平,胡松涛,鹿铭理,李庆强,雷龙龙

青岛理工大学,山东 青岛266033

近年来，我国儿童青少年近视率居高不下、不断攀升，且呈现低龄化和重度化的趋势[1]。为有效防控儿童青少年近视，2018 年教育部等八部门联合印发了《综合防控儿童青少年近视实施方案》，指出政府、学校、医疗卫生机构、家庭、学生等各方面需要共同努力，呵护好孩子的眼睛。教室是小学生学习和成长的重要场所，教室光环境势必会影响学生的视力。有学者通过大量的数据调研分析了中小学教室光环境的现状[2-4]，发现农村和城市中小学教室光环境不达标比例均较高，也有学者分析了中小学教室采光照明与学生视力不良的相关性[5-9]，发现教室光环境与学生视力存在正相关，较少有学者专门针对低年龄段小学生的教室光环境状况进行详细研究。

本研究通过现场实测、问卷调查的方式对青岛市某小学不同年级教室光环境现状进行详细研究，旨在为小学生营造良好的教室光环境和提升视力健康给出了一些指导性意见。

1 对象与方法

1.1 对象

于2019 年12 月13 日对青岛市某小学1～6 年级共10 个班级的课桌面照度与黑板面照度进行现场实测。同时对各年级抽样班级全体353 名小学生的教室光舒适进行问卷调查，了解他们对教室光环境的满意度和需求情况。

1.2 方法

1.2.1 采光照明测量 使用CL-200A 型色彩照度计对抽样教室桌椅区和黑板区的照度进行测量，测量方法参照GB∕T5700-2008《照明测量方法》[10]和GB∕T5699-2017《采光测量方法》[11]，依据GB7793-2010《中小学校教室采光和照明卫生标准》[12]对测量结果进行评估，课桌面、黑板面平均照度分别不应小于300 Lux 和500 Lux，照度均匀度分别不应低于0.7 和0.8。考虑到小学教室仅在白天使用，选择上午上课时间8:30～12:00 进行测量，教室照明方式为自然采光与人工照明共同作用，测量过程中所有灯具均处于开启状态，测量的基本状况见表1。

表1 小学教室采光照明基本状况Table 1 Basic conditions of daylighting and lighting in elementary school classrooms

1.2.1.1 课桌面照度测量 课桌面照度测量测点布置参考采光照明测量方法，并结合教室课桌椅的实际摆放位置。如图1 所示，每个教室共设置12 个测点，依次编号为A 至L，测点高0.7 m（即课桌高度），水平位于第一、三、五排两个课桌的中间位置，测点前后相距2 m，左右相距1.9 m。

图1 南北向教室课桌面测点布置Fig.1 The layout of desktop measuring points in classroom classes at north and south directions

1.2.1.2 黑板面照度测量 黑板面照度测量共设置4 个测点，依次编号为A 至D。如图2 所示，测点均匀布置在黑板中轴线上，距地面高1.5 m，测点间距及两端测点距黑板边缘距离均为0.8 m。

图2 南北向教室黑板面测点布置Fig.2 The layout of the measuring points on the blackboards in the north-south classroom

1.2.2 光舒适问卷调查 在进行光环境测量的同时，对抽样班级全体小学生进行光舒适问卷调查。为提升问卷数据的准确性，在充分考虑小学生理解能力和注意力的情况下，对问卷进行小学生适应性深化设计，通过通俗易懂的语言和生动形象的卡通图案来表述问题，同时在实际调查过程中由专业人员进行充分讲解和培训后进行填写。光舒适调查问卷内容主要包括主观光感觉、主观光满意度和主观光期望，各自的评价标尺如表2 所示。

2 结果与分析

2.1 小学生教室采光照明状况

2.1.1 课桌面照度 各教室课桌面平均照度和照度均匀度分布情况如图3 所示。课桌面平均照度最大为2246.7 Lux，最小为142.1 Lux，平均为920 Lux，标准差为610.4 Lux，其中仅二（2）班和三（1）班不达标，合格率达到80%。经对比发现，在其它条件大致相同的情况下，主要由于二（2）班教室朝北自然采光较差，三（1）班教室窗帘完全关闭基本不能获取自然采光；课桌面照度均匀度最大为0.56，最小为0.06，平均为0.31，标准差为0.16，所有教室均不达标。分析发现，照度均匀度较高的班级接收室外自然采光较少，包括教室朝北的二（2）班，窗帘完全关闭的一（2）班和三（1）班，窗帘前开后关的六（1）班。

图3 各教室课桌面平均照度和照度均匀度分布Fig.3 The average illuminance and uniformity distribution of the desktop in each classroom

图4 各教室不同列课桌面平均照度分布情况Fig.4 The distribution of the average illuminance of the desktop in different columns in each classroom

对各教室距离外窗由近到远不同列（依次为第1 列、第2 列、第3 列、第4 列）照度测点数据的平均值进行对比，如图4，结果发现随着离外窗的距离增加，各列测点的平均照度值都不断变小，在靠近内部走廊的第4 列课桌面平均照度值最小，不达标比例占到70%。与关闭窗帘的教室（如一（2）班、三（1）班）相比，打开窗帘的教室不同列课桌面照度变化幅度更大，靠近外窗的第1 列照度值较高，通常能超过2000 Lux，这种较大的照度差异容易造成小学生视觉疲劳，导致靠近外窗列学生不能集中精力，学习效率低下。

2.1.2 黑板面照度 各教室黑板面平均照度和照度均匀度分布情况如图5 所示。黑板面平均照度最大为1302.5 Lux，最小为133.8 Lux，平均为521.4 Lux，标准差为362.5 Lux，合格率为50%。其中可获得室外自然采光的教室黑板面平均照度普遍大于不能获取自然采光的教室，南面教室黑板面平均照度普遍大于北面教室；黑板面照度均匀度最大为0.81，最小为0.3，平均为0.6，标准差为0.17，合格率为10%，达标率总体较差。其中自然采光较好的教室黑板面照度均匀度普遍低于自然采光较差的教室。

对比各教室黑板面距离外窗不同距离的测点照度分布情况，如图6，结果发现黑板面各测点照度随着离外窗距离的增加而不断减小，靠近内部走廊的测点D 照度最小。能充分获得室外采光的教室与关闭窗帘或北向采光较弱的教室相比，离外窗不同距离的测点照度变化幅度更大，照度分布均匀性更差，容易造成小学生视觉疲劳。

图5 各教室黑板面平均照度和照度均匀度分布Fig.5 The average illuminance and uniformity distribution of illuminance on the blackboard surface of each classroom

图6 各教室黑板面不同测点照度分布情况Fig.6 Illumination distribution of different measuring points on blackboard in each classroom

2.2 小学生教室光舒适分析

对问卷进行分析，光感觉投票结果如图7 所示，各班级平均有97%的学生感觉教室光环境适中。存在小部分学生认为教室光环境较暗，他们主要来源于关闭外窗窗帘的一（2）班、三（1）班和教室朝北的二（2）班，这些教室室内平均照度较小，并且这部分感觉光环境较暗的学生座位主要位于远离外窗的内部走廊一侧，能够接受到的室外自然采光较少。也有小部分学生认为教室光环境较强，主要发生在三（3）班和五（1）班，这两个教室室内平均照度较高，同时这些学生座位主要位于靠近外窗的一侧，能获得较多的室外自然采光。

教室光环境主观满意度投票结果如图8 所示，各班级平均有93%的学生对光环境感到非常满意和满意。存在一部分小学生认为光环境仅可接受，对光环境感到不满意和非常不满意的占比很小，各班级平均仅有2%的学生感到不满意和非常不满意。通过分析不满意问卷的来源发现，同时存在感觉偏亮和感觉偏暗的学生，其中感觉偏亮的学生主要坐在靠近外窗侧，感觉偏暗学生主要坐在靠近内窗走廊侧。

图7 光感觉投票频率分布Fig.7 Frequency distribution voting for light perception

图8 光环境主观满意度投票Fig.8 Subjective satisfaction voting for light environment

图9 光环境主观期望投票Fig.9 Subjective expectations voting for light environment

教室光环境主观期望投票结果如图9 所示，各班级平均有88%的学生不希望改变光环境。其中光线较暗的一（2）班、二（2）班和三（1）班期望变亮的需求明显高于其他班级，其他班级靠近内窗走廊侧也有较小的变亮需求。也存在小部分靠近外窗的学生期望变暗。

3 讨论

各教室课桌面和黑板面平均照度差异较大，均存在不达标现象，且黑板面不达标比例明显高于课桌面，与其他地区学校教室情况相似[13-17]。室外自然采光会对课桌面和黑板面平均照度造成影响，获得更多的自然采光能提升教室照度水平；课桌面和黑板面照度均匀度总体表现很差，内窗侧与外窗侧存在较大的照度差异，不利于学生学习和视力健康。室外自然采光会对营造较好的教室照度均匀度造成不良干扰。

虽然教室照度达标率普遍很低，但问卷调查仅有极少部分小学生对教室光环境感到不满意和非常不满意，有期望调整的意愿。可见小学生对教室光环境质量的反应灵敏度较差，具有一定的适应性，因此学校应通过检测手段判断是否应该进行光环境改造，而不是等到学生反映存在光不舒适。

4 结论

1）小学教室课桌面和黑板面平均照度均存在一定的不达标比例，黑板面平均照度不达标比例明显高于课桌面，并且他们受室外自然采光影响较大，采光越好，平均照度越高；课桌面和黑板面照度均匀度达标率极低，容易造成小学生视觉疲劳。较强的室外自然采光容易导致室内照度均匀度不佳，使外窗侧与内窗侧照度产生较大的差异。综合考虑课桌面和黑板面的平均照度与照度均匀度两个因素，应对室外自然采光的利用进行适当控制，例如可通过合理控制窗帘开度调节自然采光。

2）大部分小学生认为教室光环境适中，对室内光环境感到非常满意和满意，并不期望改变教室光环境。存在小部分学生对光环境感到不满意和非常不满意，有期望调整的意愿。学校及有关部门应采取有效的措施，关注这部分对光环境不满意的小学生，避免他们发展成为视力不良症。