依據(jù)《國(guó)民視覺健康陳述》白皮書和《2018年我國(guó)兒童青少年近視調(diào)查》成果，2012年我國(guó)5歲以上總?cè)丝谥薪暤目偦疾∪藬?shù)在4.5億左右;2018年兒童青少年總體近視率為53.6%，小學(xué)階段從一年級(jí)的15.7%增加到六年級(jí)的59.0%，而高中生和大學(xué)生的近視患病率都超過70%。

我國(guó)青少年近視患病率已居世界第一位。如果沒有有用的方針干預(yù)，到2020年我國(guó)近視患病人數(shù)將達(dá)7億。另一方面，作為學(xué)生學(xué)習(xí)的首要場(chǎng)所，適當(dāng)一部分教室的照明環(huán)境并不合格。北京、上海、廣州等大城市的調(diào)查都證明了這一現(xiàn)狀。對(duì)這個(gè)問題，2018年8月教育部等八部門印發(fā)《綜合防控兒童青少年近視實(shí)施方案》，要求校園教室照明衛(wèi)生規(guī)范合格率100%。各省市與中心簽定《全面加強(qiáng)兒童青少年近視防控作業(yè)責(zé)任書》，并陸續(xù)出臺(tái)了教室照明環(huán)境改造的方針。教室照明環(huán)境改造有相關(guān)國(guó)家及職業(yè)規(guī)范為依據(jù)，嚴(yán)格按規(guī)范履行、無(wú)需多言。

今日咱們聊聊在合格基礎(chǔ)之上，教室照明的舒適度。有研討標(biāo)明，教室光環(huán)境關(guān)于提升學(xué)習(xí)成績(jī)的貢獻(xiàn)率高達(dá)21%，在七大環(huán)境要素中占比最高(Barrett et al., 2015)。因而，科學(xué)的教室照明環(huán)境規(guī)劃不只可以改進(jìn)學(xué)生視力，更可以進(jìn)步學(xué)生的學(xué)習(xí)績(jī)效。

影響教室照明舒適度的要素

天然光

不少研討標(biāo)明天然光不只更受學(xué)生歡迎(Rittner and Robbin, 2002; Heschong, 2003; Earthman, 2004)，并且適當(dāng)?shù)奶烊还獯碳び兄诜纻浣?Yong Wong et al, 2015; Hidemasa Torii et al, 2016)。

照度

明顯教室照明不可能僅靠天然光，必然需求人工照明，安裝教室護(hù)眼燈。照度作為照明體系最重要的目標(biāo)之一，基本上各國(guó)都制定有相似的規(guī)范，例如：美國(guó)、英國(guó)、中國(guó)等國(guó)家都規(guī)則課桌桌面的均勻照度不低于300 lux，但簡(jiǎn)直一切規(guī)范都沒有規(guī)則照度的上限。雖然不少研討標(biāo)明高亮度(如1000 lux)可以進(jìn)步學(xué)生注意力(Sleegers et al., 2013; Singh and Arora, 2014)，可是過量的照明會(huì)引發(fā)身體不適和眩光失能(Kim and Koga, 2005; Osterhaus, 2005)。

照度均勻度指的是規(guī)則表面上的最小照度與均勻照度之比，通常照度越均勻視覺舒適度越高。相關(guān)規(guī)范規(guī)則課桌面的照度均勻度不低于0.7，黑板的照度均勻度不低于0.8。

炫光舒適的照明環(huán)境要防止各類眩光，發(fā)生眩光的原因包含亮度過高、散布不均勻和直射。國(guó)標(biāo)規(guī)則教室的統(tǒng)一眩光值(UGR)小于眩光臨界值19。在一些職業(yè)和當(dāng)?shù)匾?guī)范中，則有更為嚴(yán)格的規(guī)則，如不高于16。

頻閃指的是因亮度或光譜散布隨時(shí)刻的改變形成的視覺和非視覺影響。簡(jiǎn)直一切類型的光源都可能發(fā)生頻閃，但不同類型的光源有不同的頻閃特征和安全目標(biāo)。世界上電氣和電子工程師協(xié)會(huì)IEEE、世界照明委員會(huì)CIE等對(duì)頻閃的損害范圍有明確規(guī)則，我國(guó)的一些職業(yè)和當(dāng)?shù)匾?guī)范參閱上述規(guī)范。需求說明的是，光輸出波形的頻率大于3,125Hz就現(xiàn)已超過人眼神經(jīng)反應(yīng)速度，因而檢測(cè)時(shí)可免除考核(高頻豁免)。

藍(lán)光損害藍(lán)光損害是指光線中400-500nm藍(lán)色波段在亮度過高時(shí)，引起的眼睛緊張、疲憊，長(zhǎng)期照耀可能對(duì)視網(wǎng)膜形成損傷。依據(jù)相關(guān)國(guó)標(biāo)和世界規(guī)范，藍(lán)光損害分為無(wú)風(fēng)險(xiǎn)、低風(fēng)險(xiǎn)(1類)、中風(fēng)險(xiǎn)(2類)和高風(fēng)險(xiǎn)(3類)四個(gè)等級(jí)，因?yàn)樗{(lán)光損害在亮度較高的時(shí)候才存在，因而，關(guān)于亮度小于10,000cd/m2的燈具可以視為無(wú)損害等級(jí)，無(wú)需檢測(cè)。

顯色指數(shù)(CRI)

淺顯地講就是以天然光(或規(guī)范光源)為參閱基準(zhǔn)，在人工照明環(huán)境中對(duì)物體色彩的還原度。色彩與在天然光下越挨近顯色指數(shù)越高，視覺作用必定越好。最高值為100，意味著該光源與天然光照耀下顯現(xiàn)的色彩徹底一樣。相關(guān)規(guī)范要求一般教室的顯色指數(shù)(Ra)不低于80，而美術(shù)教室、多媒體教室投影區(qū)等特殊場(chǎng)合則要求不低于90。

色溫(CCT)色溫的界說不太淺顯易懂，這兒咱們可以簡(jiǎn)單地理解為燈的冷暖色度。色溫的單位是“K”(開爾文)，數(shù)值越大色度越“冷”，數(shù)值越小色度越“暖”。例如：3000K色溫相似日出后的陽(yáng)光，而5500K相似正午的日光，一般熒光燈的色溫約為6500K。

從直觀感受上，暖光會(huì)令人放松、冷光使人更清醒和專心。因而，餐廳、酒店多用低色溫的暖光源，辦公室多用高色溫的冷光源。在教室環(huán)境中，很多研討證明了色溫對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)績(jī)效的影響。例如，Sleegers (2013)的研討標(biāo)明在高色溫(6500K)照明環(huán)境中學(xué)生更能集中注意力;Yan (2010)的試驗(yàn)成果則顯現(xiàn)在中等色溫(4000K)環(huán)境中，學(xué)生的學(xué)習(xí)效率最高;Weesolowski (2014)發(fā)現(xiàn)照明的豐厚改變可以進(jìn)步小學(xué)生的社交行為;韓國(guó)科技院(KAIST)的兩位學(xué)者(Choi and Suk, 2016)主張關(guān)于簡(jiǎn)單、規(guī)范和高認(rèn)知負(fù)荷的活動(dòng)主張別離選用3500K，5000K和6500K色溫。

被過度烘托的“藍(lán)光”損害

一段時(shí)刻關(guān)于“藍(lán)光損害”的宣傳引起了社會(huì)的廣泛重視，不了解真實(shí)情況的一般民眾甚至談“藍(lán)”色變，實(shí)際上是被誤導(dǎo)了。

首要，無(wú)論是天然光仍是人工照明藍(lán)光成分普遍存在。從光生物安全角度看，同樣的色溫下合格的LED燈具發(fā)生的藍(lán)光并不比其他類型的光源高，且遠(yuǎn)低于日光中的藍(lán)光輻射劑量。

其次，藍(lán)光不可或缺。研討標(biāo)明，藍(lán)光作為天然光的重要波段，關(guān)于調(diào)理人體生物節(jié)律和代謝過程，保持人體健康至關(guān)重要。

第三，藍(lán)光損害首要在于過亮和長(zhǎng)期照耀，正所謂過猶不及。亮度小于10,000cd/m2的燈具為無(wú)損害等級(jí)的免檢產(chǎn)品，實(shí)際上大部分正規(guī)廠家的LED教室燈均滿意這個(gè)規(guī)范。此外，在實(shí)際使用過程中，依據(jù)教育活動(dòng)靈活地調(diào)理燈火亮度和色溫，比如課間休息降低亮度、文科教育選用暖色溫(暖色溫時(shí)藍(lán)光成分更少)，這樣不只能有用削減藍(lán)光輻射，并且改換的照明環(huán)境也有助于減輕眼疲憊。

被忽視的黑板照度均勻度

黑板是教育活動(dòng)的重要工具，學(xué)生日常凝視黑板的時(shí)刻很長(zhǎng)，不少學(xué)生反映黑板看久了會(huì)感覺含糊、眼睛腫痛，甚至頭暈。黑板區(qū)域的照明對(duì)學(xué)生健康和舒適度非常重要，國(guó)標(biāo)規(guī)則黑板面的照度需求達(dá)到500 lux，可是更加重要的黑板照度均勻度卻被很多人忽視了。黑板面積較大，如果照度不均勻，一塊亮、一塊暗，學(xué)生在看黑板時(shí)瞳孔需求頻繁調(diào)理，極易形成眼睛疲憊。

的質(zhì)量和裝置方法都會(huì)影響到黑板的照度均勻度，因而，需求實(shí)地測(cè)驗(yàn)才干確定是否合格。相關(guān)國(guó)標(biāo)對(duì)黑板照度均勻度的丈量方法有明確規(guī)則。以規(guī)格4 m× 1.2 m的黑板為例，劃分為0.4 m×0.4 m大小的單元格，共10×3=30個(gè)，取單元格的中心位置為丈量點(diǎn)，下圖所示：

丈量每個(gè)丈量點(diǎn)的照度(30個(gè)照度值)，并核算均勻照度。用30個(gè)照度值中的最小值除以均勻照度，即可得出黑板的照度均勻度。國(guó)標(biāo)規(guī)則的黑板照度均勻度不低于0.8，也就是說，丈量點(diǎn)的最小照度值不能低于均勻照度的80%。

色溫與照度曲線

從前面對(duì)照度和色溫的介紹中，咱們了解到：

1、照度不能低于規(guī)范，但也不是越大越好

2、不同色溫關(guān)于學(xué)生有不同影響

色溫和照度的組合在一起對(duì)舒適度的影響就更雜亂了，對(duì)此咱們可以憑借色溫與照度曲線(Kruithof’s curve)做大致評(píng)估。圖形的反正坐標(biāo)別離是色溫和照度，中部是色溫和照度組合恰當(dāng)為舒適區(qū)，而其他區(qū)域則被認(rèn)為不舒適，其間左上區(qū)域偏紅(色溫低及照度高)，右下區(qū)域則偏藍(lán)(色溫高及照度低)。因而，咱們?cè)谝?guī)劃教室照明形式時(shí)，應(yīng)盡量落在中部舒適區(qū)內(nèi)。

場(chǎng)景化照明

跟著教育活動(dòng)越來越豐厚多樣，對(duì)場(chǎng)景化教育的需求也越來越強(qiáng)。另一方面，相關(guān)研討標(biāo)明不同的亮度、色溫關(guān)于不同的教育活動(dòng)有不同的影響，依據(jù)具體的教育場(chǎng)景挑選合適的照明參數(shù)，可以進(jìn)步學(xué)生的學(xué)習(xí)績(jī)效。加拿大滑鐵盧大學(xué)的研討小組在相關(guān)文獻(xiàn)中斷語(yǔ)“教室照明研討已進(jìn)入場(chǎng)景化階段”(Sun et al, 2018)。例如，文科教育選用較暖色溫可提升學(xué)生的創(chuàng)造性思維;理科教育選用較冷色溫學(xué)生會(huì)更專心;課間選用低亮度、暖色溫有助于學(xué)生休息放松，下節(jié)課更高效;分組教育時(shí)，經(jīng)過分區(qū)亮度控制能起到促進(jìn)組內(nèi)互動(dòng)、削減組間攪擾的作用。

最終，在規(guī)劃場(chǎng)景化照明形式時(shí)，別忘了盡可能落在Kruithof曲線的舒適區(qū)內(nèi)。

下面請(qǐng)大家看個(gè)視頻，教室照明環(huán)境的好與不好，區(qū)別有多大？

△華輝直發(fā)光led護(hù)眼教室燈

△華輝側(cè)發(fā)光led護(hù)眼教室燈

△華輝led護(hù)眼黑板燈

附：華輝led教室燈和led黑板燈CCC證書↓

附：教育裝備行業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)員證書↓

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