转眼又是一年开学季,有人欢喜有人愁!
每逢开学
学霸是这样的:
终于开学了,又可以考第一名了!
学渣是这样的:
祖国尚未统一,没有心情学习啊!
不管你是学渣还是学霸,新学期还是如约而至了。既然都是要在教室里待着,那么教室的学习氛围就至关重要了,而影响学习氛围的,除了人为因素,照明也是其中很重要的一环。灯光设计好,学渣逆袭早!
我国中、小学生近视率一直居高不下,其中,教室照明照度不够、照明质量差是造成学生视力下降的主要原因之一。
教室照明设计需要考虑哪些因素,怎样做才能达到教室设计的目标:为学生提供舒适、准确、快速的视看条件,并有助于学生集中精力。
下面我来跟大家仔细聊一下教室中常见的问题、灯具的选择以及布灯方法,看看你家孩子的教室灯光“合格”吗?
常见问题及应对方法
①直接眩光
教室眩光,首先要避免直接眩光。直接眩光是由学生目视黑板方向时,照明光源直接进入视线引起。
合理布置黑板灯。黑板是竖向布置的,表面垂直照度低、均匀度差,应设置黑板灯补光。由于黑板是造成反射眩光的主要原因之一,除了选择低反射特性材料的黑板外,黑板灯的位置也很重要。采用2套不对称配光专用黑板照明灯具,黑板照度502Lx,均匀度>0.63。
课室模拟场景:
照射黑板的灯具安装示意图:
这样的应对措施可以有效防止由灯光带来的直接眩光。
②反射眩光或者光幕反射
除了直接眩光外,反射眩光是由光滑物体表面静反射的高亮度造成的。光幕反射是作业本身呈现的镜面反射和漫反射重叠,使作业亮度对比减弱,视觉功效降低。
灯具长轴方向垂直黑板,布置3列,每列4套,灯具的间距满足照度均匀度要求。而且这种布置方式更容易导引学生的视线,将注意力集中到讲台区域。
教室场景及平面图:
整个教室(10mX7.2m)的 0.85m 高工作面的照度分布如图3所示,平均照度433 Lx,主要教学区域(8mX7.2m)内的 0.85m 高工作面平均照度达到480 Lx,均匀度高达 0.8 以上。
对比不同功率灯具和布灯方式数据对比:
使用方案核算功率密度为12W/㎡。
③频闪效应
目前部分学校还使用电感式镇流器的荧光灯,这种荧光灯发出的眩光会产生“频闪”现象,学生长期在这种“频闪”状态下学习很容易产生视觉疲劳,引起近视、神经紧张等不良后果,特别是当电压不稳,灯管老化时,频闪现象就更为严重。
为了解决这个问题我们通常将电感式镇流器更换为专用的电子式镇流器,由于此种镇流器频率较高,可以有效地限制频闪现象的发生。
灯具选择
为使教室光环境达到一个良好水平, 照明设计工作主要包括两个部分:
一是选择适合的灯具, 即灯具效率高、 眩光质量等级高、 配光曲线形状合理的灯具;
二是进行科学的设计分析, 根据不同教室的功能及相关标准的照度要求计算需要的灯具数量, 选择性能符合的灯具。
我们在选择灯具时主要参考以下几个关键数据:
① 灯具效率
灯具效率就是整个灯具所发出的光通量占灯具所有光源所发出光通量的百分比。它是衡量一个灯具是否节能的重要参数之一。灯具效率越高, 说明灯具越能有效地利用光源的光通量;反之效率越低, 越浪费能源。
② 灯具的配光形状
目前常用的教室灯具有小格栅灯具和大格栅灯具, 如图所示:
图:教室常用格栅灯具
一般的小格栅灯具的配光形状都是余弦配光(如图 1)。这种灯具最大光强基本是在灯下, 射向四周的光强很低, 光通量集中在灯下部分。想要达到标准要求的较高照度均匀度, 只能增加灯具的使用数量, 否则就会出现教室亮暗相间、 照度均匀度偏低的情况。
格栅较大的灯具的配光形状可以做成蝙蝠翼形(如图 2), 它的最大光强不在灯下点, 例如图 2 灯具的最大光强在 45°方向上, 这种灯具与余弦配光灯具相比, 可以使较大的区域内照度均匀度达到较高的水平。
图1:灯具余弦配光图
图2: 灯具蝙蝠翼配光图
布灯方式和控制
每个教室配置8套 LED 灯具 + 1个雷达光控控制器 + 1根应急 LED 灯管。
图:灯具布置示意
相应的布灯方式如图2所示。
教室照明灯统一控制,前端串入一个带光控和雷达感应功能的开关,白天照度达到一定程度时,教室灯不启动;当照度低到一定程度时,教室照明灯启动。
如果全部学生离开教室,控制器延迟 10 分钟,自动断开,以便控制无效照明。
图:光控和雷达感应开关
雷达光控感应开关可控负荷为 300W;
感应延迟时间 1~15 分钟可调;
光控阈值 5~100 lx可调;
为防止突然停电造成教室一片漆黑的情况,每个教室安装一条应急 LED 灯管,停电时,这条灯管点亮,令学生安全疏散。同时,这条灯管可以随时拔下,自动点亮,像手电筒一样,可以拿到教室外照明,确保撤离的安全。停电应急时间可以达到 90 分钟。
图:应急灯管,可随时拔下自动点亮作为手电筒使用。
为防止控制器损坏时不能开灯,在其旁路一个直通开关,当控制器不能正常工作时,直通开关接通,待控制器修好后,再扳回控制端控制。
图:教室灯具接线
应急灯管需外接一根消防火线;
停电时,应急灯管自动点亮,可持续90分钟。
关于教室灯光的布置,你看明白了吗?最后的最后,已经离开学校的小编还是想感慨一句,上学真好!年轻真好!
注:本文整理自刘内生、韩金兰,杨春龙投稿作品作品及豆丁文档,系云知光原创作品,为云知光版权所有,谢绝任何形式未经许可的转载,授权请联系小小明,微信号:Dennis-lm。