关键词:教室照明光环境 维持平均照度 照度均匀度 统一眩光值
为了贯彻习近平总书记关于学生近视防控问题的重要指示精神,教育部等八部门印发了关于《综合防控儿童青少年近视实施方案》的通知[1],为落实对教室、宿舍、图书馆(阅览室)等采光和照明的要求,全国各地都陆陆续续出台相关的地方标准和检测技术规范,与此同时,也就带来了不同要求,引起了验收标准和测试要求不统一的现象。
为此,中国质量认证中心(简称CQC)结合自身的优势推出教室优质光环境认证项目,从产品的安全、节能要求出发,通过合理设计、安装以及维护,并且持续满足要求[2],为教室优质光环境改造给出指导性建议,本文就教室光环境认证检测中遇到的常见问题进行分析。
为了确保教室照明光环境达到优质的要求,CQC推出的教室优质光环境认证不仅仅只考虑现场测试的照明效果,而是更加全面的从产品出发,结合教室照明光环境等多维度综合性的评价考核教室光环境。企业在打造教室优质照明光环境的前提是灯具必须满足安全、EMC和节能要求,具体涉及电气安全、机械安全、电磁兼容特性、电磁兼容抗扰度特性、颜色特性、电特性、光特性、节能、寿命、频闪、视网膜蓝光危害以及教室照明效果对产品配光的要求等[3]。
为了确保厂家安装到教室的灯具产品同型式试验报告中的产品一致,所以在建设教室优质照明光环境时增加了现场对产品进行一致性核查环节。但是,从申请该项目的十多家现场测试下来,产品一致性的问题很是多见,主要涉及的要点如表1所示。
表1 现场一致性核查信息列表
教室优质照明光环境指标包括课桌面、书写板面维持平均照度及照度均度、照明功率密度、统一眩光值、相关色温、显色指数等,具体限值要求见表2[3]。
表2 教室优质照明光环境参数限值
基于以上光环境要求,大多数厂家首先会根据自己产品的性能特点,结合教室现场设施(如空调、吊扇、投影仪、横梁等)情况进行布灯设计,然后再根据设计的位置进行施工安装,最后做细微调节,以达到最佳照明效果。但是,很多情况下会遇到一些不利于设计、安装的设施,具体表现如表3所示。
表3 现场设计、安装遇到的问题汇总
教室光环境的测试方法主要参考国家标准GB/T5700-2008,要求测试在夜晚无外界杂散光的条件下进行,教室照度测试时布点区域距教室前方书写板的水平距离为2.2m,眩光测试方法参考国家标准GB50034-2013的要求[2]。
到目前为止,教室优质光环境认证申请涉及到上海、浙江、江苏、江西、广东五个省市地区的一共有18间教室,其中安装传统光源的有一间教室,剩余17间教室均安装的是LED灯具,本文重点对装有LED灯具的12间教室进行了详细分析,具体情况列举如表4所示。
表4 教室设施情况及测试结果
从上表中可以清晰的得出以下结论:
(1)当黑板灯经过合理的设计,即使遇到短焦投影仪也可以实现很高的照度均匀度;
(2)目前大多数厂家的黑板灯都是采用长条棱镜来控光,以实现黑板高照度均匀度的要求,但是多数都是在无投影仪或安装长焦投影仪的情况下实现照度均匀度的要求,此时当灯具安装的离黑板越近,对老师产生的眩光越小;
(3)当遇到短焦并且安装的黑板中间的投影仪时,只有将黑板灯水平安装距离拉大的情况下才能够满足照度均匀度的要求,此时长条棱镜的出光方式会让老师有明显的不舒适感,当通过增加透光罩和格栅或者通过反射的控光方式可以适当缓和这种不舒适感[4];
(4)相比而言,微晶面板和白色格栅的教室灯在眩光控制方面,比较难实现低于14的要求,另外即使都是相同的电镀格栅教室灯,如果不进行适当的安装设计,也是不能做到降低眩光的要求;
(5)相同类型的灯具,当教室面积相同时,灯具本身的光效和安装设计决定了教室维持平均照度和照度均匀度,此时的维持平均照度和均匀度大多呈现出反比效应,只有安装设计适当才能找到两者都较为合理的结果,否则就会出现平均照度值大,而均匀度相对较小的情况,或者平均照度值小,而均匀度较大的情况;
(6)即使灯具的额定色温都在5000K,当遇到不同颜色的教室环境设施,其色温的上下浮动还是蛮大的,最大的色温差值达到了596;
(7)LED教室灯具在节能方面要比传统灯具方面有很大的优势。
通过对不同地区、不同类型教室、不同灯具设计和安装的现场勘查和检测,让更多的人对教室光环境认证有了新的了解,并且通过以上的介绍和分析,读者可以根据教室的实际情况进行灯具的优化设计,同时也需要在灯具认证的基础上依据灯具的性能参数对教室现场进行较为合理的光环境设计和安装,只有这样才可以提供出更加优质的教室光环境。
参考文献:
[1]教育部、国家卫生健康委员会等八部门联合印发《综合防控儿童青少年近视实施方案》[R].教育部,2018.
[2]中国质量认证中心.教室优质照明光环境认证规则:CQC16-465199-2020[S].北京:中国质量认证中心,2020.
[3]郑雪生.教室优质照明光环境认证技术指标[J].质量与认证,2020,166:50-52.
[4]程敏,俞浙铭,陈国秋.不同配光设计的LED黑板灯照明对老师产生的眩光分析[J].照明工程学报,2020,31(2):106-110.
来源:《2020年中国照明论坛——半导体照明创新应用暨智慧照明发展论坛论文集》