教室照明质量评价分析
2021-09-29厦门市产品质量监督检验院葛莉荭
厦门市产品质量监督检验院 葛莉荭
社会各界积极落实领导人关于学生近视问题的重要指示批示精神,对教室照明质量也越发关注和重视。本文通过选择30间教室进行评价,主要对维持平均照度、照度均匀度、照明功率密度、显色指数、相关色温、统一眩光值等指标的测试结果进行分析,指出目前教室照明存在的一些问题,提出合理的可行性建议,有助于促进教室照明质量的提升。
当前,我国各年龄段学生的近视率逐年攀升并呈低龄化倾向,2018年领导人指示有关方面,要结合深化教育改革,拿出有效的综合防治方案,并督促各地区、各有关部门抓好落实。尤其强调,全社会都要行动起来,共同呵护好孩子的眼睛,让他们拥有一个光明的未来。为积极贯彻落实领导人关于学生近视问题的重要指示批示精神,切实加强新时代儿童青少年近视防控工作,近期对15所学校的30间教室进行照明质量的检测评价,为后续提升教室照明质量提供参考数据,以保障学生拥有符合用眼卫生要求的学习环境。
1 评价项目
本次评价选择可能影响学生视力和节能环保相关的检测项目,包括维持平均照度、照度均匀度、照明功率密度、显色指数Ra、相关色温、统一眩光值等。
维持平均照度和照度均匀性的要求为我国标准中强制性的指标要求,如果平均照度达不到标准中规定的指标要求,学生处于这种照明效果的教室中阅读或书写时间稍久一点则会感觉到用眼吃力,长期处于这种状态容易造成眼睛近视问题;照度均匀性不合格表明存在比较明显的明暗交替区域,学生处于这种环境中,眼睛需要经常变换调节,极大地增加了学生的视力风险。
照明功率密度是指单位面积上一般照明的安装功率。将整个被照区域内所有灯具的总功率除以被照面积即为照明功率密度。单位面积所消耗的功率越小,表示该教室越节能,当然应该在保证照度达标的前提下考虑节能才有意义。如果缺乏前期的设计,只是单纯的更换大功率的荧光灯管或普通LED灯来替换原有的灯具进行教室照明改造,容易造成照度均匀度达不到要求而且还浪费能源。
显色指数是指光源显色性的度量,显色指数越高,人眼区分物体各种颜色越轻松,若长期在显色性很差的光源下,人眼的锥状细胞敏感度也会降低,容易眼疲劳。在对颜 色区分要求精细的场所对光源的显色性是有严格要求的,显色性越高越不容易伤害视力,反之则容易损伤视力。
相关色温是指当光源的色品点不在黑体轨迹上,且光源的色品与某一温度下的黑体的色品最接近时,该黑体的绝对温度即为此光源的相关色温。“暖光”的相关色温较低,而“冷光”的相关色温相对较高。相关色温提高后,蓝色辐射的比例增加,蓝光随之增加。个别过于明亮的灯具,其蓝光比例有可能超过安全值。使用过高色温的照明产品会影响褪黑素的分泌,容易造成用眼疲劳从而导致近视及相关眼睛疾病。
眩光是指当视野中的亮度分布不均匀或亮度范围不适宜,或视野中的亮度对比非常大,以致引起视觉不舒适感觉或降低观察细部或目标的能力的视觉现象。统一眩光值(UGR)主要用来评价教室中灯具产生的眩光情况,反映教室内光源对人眼造成不舒适感的心理参数。
2 依据标准
本次评价主要依据标准GB/T 5700-2008《照明测量方法》对维持平均照度、照度均匀度、显色指数Ra、相关色温进行测量,依据标准GB 50034-2013《建筑照明设计标准》,对照明功率密度和统一眩光值进行测量。指标要求主要参照GB 7793-2010《中小学校教室采光和照明卫生标准》的规定进行合格性判定,其中教室的维持平均照度要求≥300lx、照度均匀度≥0.70、显色指数Ra≥80,相关色温3300K~5500K、照明功率密度≤9W/m2、统一眩光值≤19;黑板的维持平均照度要求≥500lx、照度均匀度≥0.80、显色指数Ra≥80、相关色温3300K~5500K。
3 评价情况
由于本次评价的教室里的灯具均已使用一段时期,有些灯具已使用十年以上,因此,本次评价所检测的维持平均照度为实际测得的平均照度,不使用维护系数。30间教室中使用LED光源的教室26间,使用荧光灯光源的教室4间;26间使用LED光源的教室中,使用LED灯管作为光源的教室2间,使用LED面板灯的教室24间。以下针对本次评价的各个项目的检测结果分别进行分析。
(1)维持平均照度
本次评价的30间教室和黑板的维持平均照度情况,见图1。
图1 教室和黑板的维持平均照度检测结果
由图1可以看出,教室的维持平均照度合格为25间,占教室总数的83.3%;不合格教室为5间,占教室总数的16.7%;黑板的维持平均照度合格为20间,占教室总数的66.7%;不合格教室为10间,占教室总数的33.3%。
(2)照度均匀度
本次评价的30间教室和黑板的照度均匀度情况见图2。
图2 教室和黑板的照度均匀度检测结果
由图2可以看出,教室的照度均匀度合格为28间,占教室总数的93.3%;不合格为2间,占教室总数的6.7%;黑板的照度均匀度合格为5间,占教室总数的16.7%;不合格为25间,占教室总数的83.3%。
(3)照明功率密度
本次评价的30间教室的照明功率密度均合格,无不合格情况。
(4)显色指数Ra
本次评价的30间教室显色指数Ra合格为25间,占教室总数的83.3%;不合格为5间,占教室总数的16.7%;黑板的显色指数Ra合格为28间,占教室总数的93.3%;不合格为2间,占教室总数的6.7%。
(5)相关色温
本次评价的30间教室相关色温合格为24间,占教室总数的80%;不合格为6间,占教室总数的20%;黑板的相关色温合格为24间,占教室总数的80%;不合格为6间,占教室总数的20%。
(6)统一眩光值
本次评价的30间教室的统一眩光值均合格,无不合格情况。
4 发现的问题
通过对30间教室的照明质量进行评价性检测,我们发现部分教室的照明质量存在问题,经过调研分析后,归纳出以下几点原因。
4.1 产品缺乏专业设计
抽查的部分教室中使用的灯具,由于未进行二次配光设计,也未根据教室的实际空间尺寸进行布灯设计,使得平均照度和照度均匀性无法满足标准要求;在黑板照明上对于灯具的配光性能要求更高,必须对灯具进行配光设计,使光线能均匀分布在黑板上,并且尽量不会直射到老师和学生的眼睛。
4.2 对标准不够重视
部分教室照明灯具生产企业对灯具和教室照明设计的相关标准理解不透彻,甚至有些生产企业只会依据外观模仿其他企业的产品进行生产,对教室照明灯具具体的指标要求不清楚,以及教室照明设计规范的要求也不了解,造成其所生产的灯具无法满足标准要求。
4.3 缺乏专业的技术人员
部分教室照明灯具生产企业只具备简单的组装生产能力,没有专业的灯具设计人员,无法根据不同的教室布局进行定制化的灯具设计;另外,灯具安装施工人员不专业,未能严格按设计要求进行施工,也会使得教室照明质量达不到标准要求。
5 建议
根据本次评价的检测结果,建议教育部门对存在不合格情况的教室进行照明改造,更换合适的灯具,并进行正确的施工安装,使其满足标准要求。建议每年不定时地对各学校开展教室照明质量评价工作,由于灯具存在光衰问题,而且每盏灯具的光衰情况都不尽相同,因此,教室照明的各项参数水平也存在动态变化,评价时重点关注教室灯具已使用一定年限的教室。通过每年的评价,建立教室照明质量追踪数据库,全面掌握各个学校的教室照明质量风险信息,加强教室照明质量风险监测,为提升教室照明质量提供基础性数据支撑。