摘要:本文将从两个方面介绍学校电气照明中存在问题的解决办法。
关键词:光源;灯具;照度;一般照明;黑板照明;
目前,由保定市校舍安全办公室,委托各设计单位对保定市区及各县的学校抗震技术鉴定正在如火如荼的进行着,在对建筑安全鉴定的同时,设计院也派电气专业人员进行了实地检测,发现了一些关于教室照明的问题。
1、在灯具选型上,教室照明并没有很好地参照国家标准配置灯具。用于课桌面照明的灯,大多为单、双管普通支架式荧光灯具,它们垂直或平行于黑板安装,由于灯管裸露,这对后排学生还是有很强的直接眩光。
2、在灯具布置上,教室内灯具分布不合理,造成同一教室桌面照度均匀度差(南、北教室照度差则更大)。
3、新建学校,教室亮度太高。而老学校教室灯管老化后,亮度严重下降,但没能得到及时更换。
4、朝南教室白天太阳光直射学生桌面,严重影响教室的视觉环境,等等。
针对以上几个问题,下面对学校照明从以下两个方面论述一下:
一,关于光源与灯具的选择
光源,教室照明推荐采用稀土三基色荧光粉的直管荧光灯,具有显色性好、光效高、寿命长等特点,易于满足显色性、照度水平及节能的要求。普通教师可采用T8直管荧光灯,有条件的可采用T5直管荧光灯,提高照明质量,更有利于环保,并满足节能要求。这不但可以与普通荧光灯更亮约20%,而且显色指数>80%,学生的视觉疲劳程度会得到改善。
灯具的选择,普通教室宜采用有一定保护角、效率不低于75%的开启式配照型灯具,有要求或有条件的教室可采用带格栅(格片)或带漫射照型灯具,其灯具效率不宜低于60%。具有蝙蝠翼式光强分布特性的灯具,一般有较大的遮光角,光输出扩散性好,布灯间距大,照度均匀,能有效的限制眩光和光幕反射,有利于改善教室照明质量和节能,具有蝙蝠翼式光强分布特性的灯具,与余弦光强分布的灯具相比较,前者比后者减少了光幕反射区的光强分布,降低了眩光,特别是光幕反射的干扰,增大了有效区的光强分布,使灯具输出光通的有效利用率大大提高。(顺便提一句,在2007年注册电气工程师专业案例的考试中,就曾经考过为什么教室的灯具采用具有蝙蝠翼式光强分布特性的灯具)
因此建议普通教室尽可能采用带格栅的支架灯作为主照明,或者在现有的教室中,靠近黑板的前二~三排支架灯,更换成带有格栅的支架灯,这样可以明显地改善后排学生视觉效果。
在学校的功能性教室里,例如,美术教室,幼儿园的活动室、绘画室,展示室等场合,则可以安装高显色荧光灯Ra90~97,这种灯的光谱与阳光近似,被照物体非常鲜艳逼真,在这种光照下人眼的疲劳感,也会明显降低。
二,关于灯具的布置以及控制
先说一件二级注册建筑工程师考试时发生的好笑的事情,我们单位的建筑专业有参加考试的人员回来对我们讲,有一道题是要求考生布置一间教室的灯具,他说,这不简单,我抬头一看,灯平行黑板,我照着就画出来了,在教室考试还考教室的布置,出题人怎么想的。听完后,所有的电气专业的人哈哈大笑,为什么呢?原因就是教室的灯具布置应该垂直于黑板布置,这不是一个笑话,在我们这次检测中,平行黑板布置灯具的教室不再少数。教室照明通常由对课桌的一般照明和对黑板的局部照明组成。
由于课桌一般成规律排列,一般采用均匀布灯,为了减少眩光区和光幕反射区,荧光灯宜与黑板垂直布置,如果灯具能布置在垂直黑板的通道上空,使课桌面形成侧面或两侧来光,照明效果更好。灯具安装高度宜为距地2.5~2.9m,距离课桌面宜为1.7~2.1m。黑板照明:应采用斜照式黑板专用投光灯,选用灯具时应充分考虑照度均匀度及防止直射眩光要求,且黑板上垂直照度宜高于水平照度。
《建筑照明设计标准》(GB50034-2004)中学校教室照明标准值(课桌面为参考平面)为300lx,《民用建筑电气设计规范》(JGJ16-2008)中附录B对成人教室及晚间教室特别规定照度值为500lx。对于标准普通教室7.2mx9m,一般照明采用12套1X28WT5系列单管格栅灯,黑板局部照明采用3套36wT8单管黑板灯,桌面平均照度达到320lx,桌面照度均匀度为0.63照明功率密度值达到7.4W/平方米。这种方案不仅照度值达到要求,LPD值比现行值要低很多,更加体现了使用高效节能灯具的优势。顺便提醒一下,灯管使用时间长久会出现光衰现象,学校管理人员应及时更换灯管,满足教室的维持平均照度值。
目前有些学校可能片追求明亮,或设计不合理(照度达800~1000Ix)。其效果是学生书本和课桌面形成很强的反射眩光,从而学生反映眼睛累,而学校又多付了电费,最后不得不卸去一半灯管。高亮度问题,还反映在南向的“阳光”教室中。一般来说,太阳光在桌面上照度可达数千Ix以上,在这种高照度下,学生无法看清老师在黑板上的板书,造成严重视觉疲劳。为防止太阳光直接照在桌面上,学校南向教室必须安装窗帘。而且照明的控制宜平行外窗方向顺序设置开关。利于实现节能与照度均匀。学校的电化教室,以及需要使用投影机、幻灯机、电视机的教室,则需要采用深色窗帘,阻档阳光射入室内,以创造较低照度的环境,教室中所显示图像与背景反差合适,才能得到视力舒适状态。有条件的学校,应安装可调光的荧光灯灯具。这种灯具内部装有可调光电子式镇流器和配套的控制装置,亮度可调范围一般10%~100%(连续调光),或15%、35%、100%(三段调光)。这样,授课教师可以根据教学需要,用手持遥控的方式控制灯光的亮度。实际案例证明,这种教室的照明效果领人满意,这也是目前国际上正在逐步推广的照明方式。
结束语:
综上所述,通过本次考察,建议对学校的灯具进行调整,采用绿色照明,使照明更适合学生看书,写字,绘画等要求,满足显色性,控制眩光,保护学生视力。
参考文献:
1.《照明设计手册》(第二版)北京照明学会照明设计专业委员会编
2.《建筑照明设计标准》GB50034-2004