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编辑手记 | 这篇文章从空间亮度分布的角度解析了如何提高办公室和教室空间的照明舒适度，其中引用的空间亮度分布的比值数据是值得我们在照明设计时参考应用的。
而第三节关于照度与亮度的公式换算，如果可以掌握，将更有利于我们灵活的根据现场家具和墙面表面材质，进行合理的照度分布设计，达到比较舒适的空间亮度分布效果。所以第三节的重要意义在于“在已知空间内家具和墙面表面反射率的情况下，如何根据我们所需要的空间表面亮度分布来进行灯具布置和照度设计”。当然，关于把黑色黑板换成白色黑板的建议，也是很中肯的。
以下是正文：
一、视觉舒适性之亮度比的一般原则
办公室中作业面亮度与周围亮度差过大的话，可引起视觉适应问题或者在极端情况下的眩光。相反，如果亮度差太小的话，周边会出现平淡和枯燥。
教室与办公室属于同一类型，就视觉舒适度而言，办公室作业面亮度与周围亮度比等方面的一般原则同样适用于教室。
1、确保视野的亮度比在10:1和3:1范围内，这些影响是可以避免的。
2、视觉作业本身与其直接背景（即桌子）之间的亮度比应小于3:1，但大于1:1。
一些推荐亮度见表1。办公室写字台表面的亮度推荐值为100 cd/㎡~300 cd/㎡，办公室顶棚表面亮度推荐值为100 cd/㎡~300cd/㎡，办公室的相面四周墙面亮度推荐值为50 cd/㎡~150 cd/㎡。
表1 推荐的亮度
采用表2列出的反射率，上述的推荐范围可以满足。
表2 推荐的表面反射率
二、教室黑板与课桌面亮度比
在通常的视野内，各种表面的亮度必须保持在允许的限值范围内。
当眼睛注视在作业面上时，建立适应水平。当眼睛从一个亮度（如一本书）移到另一个亮度（黑板），必须适应新的水平。如果两个水平之间的落差大，对于眼睛调节到新情形需要一段时间，它可能需要建立新的适应，如果落差很大的话，可能经历不舒适和疲劳。
1、为了良好的视觉性能和舒适性，通常直接观看的任何表面的亮度不应大于作业面亮度的5倍[2]（图1）。
2、无论其在房间中的位置，大的区域的亮度不能小于作业面亮度的1/3。
3、根据视觉舒适性和性能，直接邻近视觉作业面的表面亮度比视觉周边的更远表面的亮度更关键。直接邻近视觉作业面（如课桌）的表面的亮度不应超过作业面亮度，但应至少有作业面亮度的1/3。在视觉周边，邻近表面之间亮度差应保持尽可能小。
图1 教室中重要表面的亮度与视觉作业的亮度不应相差太大
表3以160个教室测量数据为例，说明所测教室的黑板与课桌面亮度及其比值的情况。
表3 160个教室的黑板与课桌面亮度及其比值
从表3可以看出，有23.13%教室的黑板亮度小于课桌面亮度的1/3，有1.88%教室的黑板亮度大于课桌面亮度的5倍。课桌面亮度小于表1推荐100 cd/㎡亮度的教室达到97.5%。
三、从需要的被照表面的照度计算亮度
在整个视野内，提供低的亮度比的一般方法是限制灯具的亮度和开窗的亮度，提高所有室内表面的亮度。增加表面亮度的两种方法是增加表面的反射率和增加在表面上的照度。（此段比较专业复杂诶，晕公式的慎读。。。）
1、被照面上的出光度与照度的关系式有：M=ρE……（1）
式中：M为被照面上的出光度，单位lm/㎡；ρ为被照面上的漫反射率，小于1的系数；E为被照面上的照度，单位lx。
上式是仅在反射面具有漫反射特性（等亮度面）时才成立。
2、被照面上的出光度与该表面亮度的关系式有：M=πL……（2）
式中：M为被照面上的出光度，单位lm/㎡；L为该表面亮度，单位cd/m2。
关系式(2)仅在表面的反射特性符合漫反射特性或等亮度面时才成立。
3、由关系式（1）和关系式（2），得到：ρE=πL，即L=ρE/π……（3）
由关系式（3）式，就能计算教室中学生眼睛看到各种物体表面的亮度如下：（晕数据的慎读。。。）
对于“白色”课桌，假定反射率75%：
1）假如为普通教室，课桌面照度达到300 lx，根据关系式（3），课桌面亮度=300 lx×75%÷π≈72 cd/㎡，1/3课桌面亮度=24cd/㎡，学生在普通教室中的适应亮度为72 cd/㎡；
2）假如为美术教室，课桌面照度达到500 lx，根据关系式（3），课桌面亮度=500 lx×75%÷π≈120 cd/㎡，1/3课桌面亮度=40cd/㎡，学生在美术教室中的适应亮度为120 cd/㎡。
对于“黑色”黑板，假定反射率5%，假如教室“黑色”黑板照度达到500 lx，根据关系式（3），“黑色”黑板亮度=500 lx×5%÷π≈8 cd/㎡。
对于“白色”黑板，假定反射率75%:
1) 假如教室“白色”黑板照度达到500 lx，根据关系式（3），“白色”黑板亮度=500×75%÷π≈120 cd/m2；
2）假如教室“白色”黑板照度达到200 lx，根据关系式（3），“白色”黑板亮度=200×75%÷π≈48 cd/m2，仍然不低于美术教室1/3课桌面亮度40 cd/m2。既满足视觉舒适性关于教室课桌面与黑板亮度比的要求，“白色”黑板上200 lx相当于“黑色”黑板上500 lx的照度水平，明显地节能。
这是现在国外教室使用“白色”黑板的缘故。我们国内的教室为什么不使用“白色”黑板，何乐而不为呢？
四、结论
1）在教室照明中视觉舒适性而言，应关注黑板与课桌面亮度比；
2）根据教室黑板与课桌面亮度比的要求，“白色”黑板比“黑色”黑板更好；
3）从照明节能效果看，“白色”黑板比“黑色”黑板更明显。
五、参考文献
[1] 《光源原理与设计（第二版）》，周太明周详蔡伟新编著，复旦大学出版社 2006年12月第二版第一次印刷；
[2] THE IESNA LIGHTING HANDBOOK NINTH EDITION；
[3] LIGHTING MANUALPhilips Lighting fifth edition；
[4] CIE S 008/E-2001Lighting of Indoor Work Places；
[5] GB 50034-2004建筑照明设计标准。
（资料来源：中国之光网，微信号：cali-light。照明微课堂重新编辑解读）
