教室照明设计.docx

1、教室照明设计关心学生视力健康推广教室照明系统设计理念当前我国学生视力低下的状况十分严重。根据2006年国家体育总局第二次国民体质检测报告提供的数据，学生视力不良率为：小学占32%、初中占58%、高中占76%、大学占83%。专家们普遍认为：造成学生视力低下的原因很多，例如：先天因素；坐姿不正确；学习负担过重；看电视或操作电脑的时间过长等等，但最根本原因是学校的视环境不好所造成的。学校教室照明环境存在的主要问题是什么？根据我们长期研究，主要有以下几方面的问题：1黑板及课桌照度低于国家标准所规定的照度值，学生长期处于低照度环境下学习； 照片1 某校教室照明实况 2没有设专用黑板灯，或黑板灯装设不规范

2、，如用普通的简式荧光灯当做黑板灯，不仅黑板照度低，视见度低，学生在观看黑板时，还可看到灯管的直接眩光，极易引起视觉疲劳； 3一般都是采用质低、价低、能耗高、技术停留在上世纪6、70年代水平的简式荧光灯具；4一般都使用电感镇流器，存在严重的频闪效应；5一般都采用软吊，吊扇又安装在灯具的上方，吊扇与灯光同时开动时，存在严重的灯摆、灯光晃动的现象；6教室内一般均采用高色温（6500K）光色偏冷的荧光灯管。总之，一个照度低、有眩光、有频闪、有灯光晃动、光色不好的视环境，怎能不引起视疲劳，怎能不危害视力健康呢！？2004年，建设部颁布了新的建筑照明设计标准（ GB50034-2004)。新标准对教室照明

3、作出了以下有关规定：1. 课桌照度300lx；黑板照度500lx；2. 照度均匀度（最小照度/平均照度）0.7；3. 统一眩光值UGR不得高于19；4. 直接型灯具的遮光角不应小于15（光源平均亮度为20-50kcd/m时）.5. 功率密度值：现行值11W/，目标值9W/；6. 宜采用细管径直管形荧光灯；7. 光源的相关色温33005300K。2007年中央发布了关于加强青少年体育增强青少年体质的意见，提出了要通过5年左右的时间，使我国青少年近视的发生率明显下降的工作目标！2008年9月4日，教育部为贯彻落实中央7号文（中发20077号）的精神，印发了关于中小学学生近视眼防控工作方案的通知。通

4、知中提出课桌面和黑板照度应符合国家标准要求，并制定了具体措施和实施方案。本人长期从事教室教室照明的研究和实践。1998年,为教室照明设计和灯具的标准化进行了大胆的尝试，推出了采用T8光源、以铝合金型材为灯体的新型教室灯具，受到社会的广泛关注，先后在成都外国语学校、四川大学、成都大学、西南科技大学、西南交通大学等上百所学校采用。2006-2008年，我们又在新型教室灯的基础上，经过不断完善、不断实践，再次成功研制出采用T5光源的节能型教室灯，并从光源、灯具的选择到灯具的布置等，总结了一套完整的教室照明系统设计理念。该技术已获实用新型专利，专利号：。该技术为落实中央200707号文件精神；为落实中

5、央“节能减排”精神；为落实新的建筑照明设计标准奠定了良好的基础。教室照明系统的主要内容是：一. 光源选择： 以往在设计中，一直使用T8光源，存在的问题是; 1镇流器的选择具有不确定性，一般用户会选用电感镇流器。 2三基色灯管的光效虽可达83.8lm/W，但很少在工程中应用，这不是设计院的问题，而是用户的选择。国标推荐的中色温灯管也很难在工程中实施，追求低价或受旧观念的影响，一般会选用光效最低、价格最便宜的日光色灯管，照度、光质、光效无法得到保证。 3功率密度值始终保持在11W/m左右，无法降低。 表1 T5与T8灯管的参数比较（欧司朗灯管）序 灯管型号灯管类型含电子镇流器之功率（W）光通（lm

6、）光效 (lm/W)色温(K)显色指数(Ra)平均寿命(h) 同一 房间 相同 照度 的灯 管数1FH36W/765T840250062.5650080100001002FH36W/640T840285071.340008010000883L36W/840T840335083.840008010000754FH28W/865/HET53024008040008020000785FH28W/840HET530260086.74000802000075 通过对比， T5管的技术性能明显优于T8管（见表1）： 1. 光效高达86.7lm/W，比常用的T8日光色灯管提高了38.7%; 2. 平均寿命为

7、20000小时，是T8管的一倍； 3. 无可选择地采用电子镇流器； 4. 年使用费用（含灯具、维护费、电费等）比常用的T8日光色灯管降低40左右%。 通过大量工程实践，仅照明方面的节能都达到了30%左右，为国家节约了大量的资源。 二灯具选择1课桌灯：为了节能和课桌照度达标，选用节能型教室灯。该灯的主要技术特征是: 1） 所有部件均采用铝合金型材结构，可组成连续光带，采用管吊安装。 2） 按直接型灯具设计，根据国标要求，灯具的遮光角15，预留有加设散光罩的可能。 3） 为提高灯具效率，采用了双渐开线镜面反射器。经北京建筑质量监督检验中心测试，灯具效率达81.4%，比采用T8光源及平面反射器的新型

8、教室灯提高了10.6%。 4） 为确保灯具的安全性能，设立了将内线和外线（分支线路）完全分开的双走线通道。 5） 所有灯具部件均采用卡接连接方式，实现了部件标准化和预组装功能，大大提高了工效。 2008年12月30日图1 节能型教室灯(双布线通道，完全符合电磁干扰标准）2黑板灯：为使黑板照度达标，应选用带双抛物面反射器的专用黑板灯。多年来，为使黑板照度达标，我们做过各种努力，做了多种方案的实践和对比，唯有采用T5光源的双反射器黑板灯能够使黑板照度达标。图2 双反射器黑板灯(双布线通道，完全符合电磁干扰标准） 该灯的主要技术特征是： 1） 灯具的所有部件均采用铝合金型材组合，可组成连续光带，采用

9、管吊安装。 2） 灯具的第一和第二反射器均为抛物面，其照射中心分别指向黑板的中区和下区，第二反射器还起到了拦截照射黑板上区光线的作用，确保了黑板照度达标和照度均匀度。 3） 由于合理的灯具结构设计，获得了较高的灯具效率，经北京建筑质量监督检验中心测试，灯具效率达83.5%。 4）经中测院现场测试：采用双连双管灯时，黑板照度可达650lx,均匀度0.5；采用三连双管灯时，黑板照度可达760lx，均匀度0.7。5） 灯具的全部部件均采用卡接或插接连接方式；标准化程度较高。2008年11月13日三教室灯具的布置 1 灯具布置有规律可循，为设计提供了方便，也为确保设计质量提供了保证，但它是建立以下两个

10、条件基础上的： 1）黑板灯及课桌灯均组成连续光带； 2）采用管吊安装方式。2布置规律：.黑板灯平行于黑板、课桌灯垂直于黑板布置，相关布置尺寸参见表2。特殊情况应以照度计算为准，例如美术教室教室的照度标准为500lx，光带间距可能调整至1.8-2米。 3灯具安装高度一般为2.5-2.7米，黑板灯与课桌灯等高，特殊情况例如采用升降式黑板时，黑板灯安装高度可为3=3.5米。 阶梯教室的灯具安装高度应以最后一个台阶为基准。 图3 教室照明布置图 4. 布管及布线原则 由于该系统是采用光带布置，且分支线均已在工厂内敷设好，因此，管路和线路的布置变得非常简单，节省了大量人工和材料，这也是本系统的最大特点之

11、一。具体工程可按以下要求布置接线盒和管路（见图4）。 1)在每条光带的第一个灯具的中部设接线盒，此接线盒即每条光带的线路入口； 2）黑板灯的接线盒至黑板中心距离:双连灯具为600mm，三连灯具为1200mm。 3) 所有接线盒用管路相连。 图4 管线分布图 四灯具安装 这种灯具的安装也是最简单的，它的特点就是成组安装，举例来说，79米的标准教室就是四组灯，一组黑板灯加三组课桌灯，一共11跟吊杆，施工时只要确定好吊杆的位置，按以下步骤安装就是：1固定膨胀螺栓；2安装吊杆安装件； 3吊杆及附件整体就位；4 光带就位。五.教室照明系统的特点1. 照度完全达标。 2. 节能。由于采用T5直管荧光灯和合

12、理的灯具结构设计，使两种灯具的效率均超过80%；使功率密度值远远低于国标规定的目标值，一般在7.59W/m左右。 3. 由于采用全铝合金型材灯具组成的光带，具有以下特点： 1）灯具材料具有耐腐蚀特性，使用寿命长； 2）采用全光带系统，系统简单清晰，布置简洁；3）造型美观，与建筑十分协调； 4) 整体性强，可组成任意长度光带。4. 采用管吊安装方式的优点： 1）光带安装在合理的高度，照度分布均匀合理； 2）妥善解决了与吊扇和大梁的矛盾； 3）安装方便； 4）节管、节线。5. 优质的照明质量： 照片2 成都西南交大#8教学楼教室 1）黑板的照度高、无直射眩光，学生观看黑板时,能看的清晰，看得舒服，

13、不易产生视觉疲劳。 2）由于T5光源均采用电子镇流器，基本消除了荧光灯的频闪效应； 3）无灯光晃动现象； 4）选用4000K暖色光源，光色柔和舒适，提高了视觉舒适度和视觉灵敏度。六实例 我们选择一个可容纳50个学生,面积为79米的教室（图5）作为实 例。室内布置一组双连228W黑板灯（DCY30-2-2/28）和三组四连128W课桌灯（DCY-4-1/28）,灯具安装高度分别为2.5、2.6及2.7米，采用旺元照明节能计算软件对其进行照度 图5 79米教室照明布置图计算，其结果见表2； 表2 79米教室各种安装高度照度计算结果表序号灯具安装高度（m）照度（lx）均匀度LPD(W/m)黑板课桌黑

14、板课桌12.56413970.840.797.6222.66493660.880.7032.76443970.880.79从结果看，在功率密度值仅为7,63 W/m的情况下，黑板及课桌照度均超国标。事实充分说明，教室照明系统是一个系统简单、可靠；在高度节能的基础上，照度超国标，具有优良的照度经济性和可操作性；有布置规律可循；能全面保证教室照明质量；有利保护学生视力健康；便于设计，又能较好地保证设计质量的好方案。特向广大设计人员做出推荐.作为老一代设计人员有责任向社会呼吁：当前我国学生视力下降问题实在是太严重了，应该引起全社会的广泛关注。因此我建议，不仅在新设计的学校应该大力推荐采用教室照明系统新理念，而且在老学校也应该采用这一新技术进行教室照明改造。让我们共同努力，把光明还给孩子们吧！ 西南电力设计院：汤我武