學校和圖書館照明設計

王浩然 / 胥正祥（中國建筑設計研究院機電院， 北京 100044）

學校照明的目的是為學校提供一個舒適的、科學的光照環境，如何把學校照明設計得既科學，又具有良好的環境,使中小學生在現代的學校建筑中更好地接受教育,這是我們建筑設計人員所不斷追求的。目前教室中除傳統的照明之外，教學區大多采用幻燈、電影、實物投影儀、電視轉播等多種電教設備配合教學；教學以白天為主，晚上學生可以自習，因此，學校照明設計尤為重要。

1 教室照明的主要條件

1)學生——保證視覺目標水平和垂直照度要求，降低視覺疲勞，注意力集中，學習效率高，滿足學生之間面對面的交流要求。

2)教師——講課輕松，引導學生把注意力集中到教學和演示區域，照明控制適應不同的演示和教學情景，教學效果好。

3)學校管理——環境變好，設備利用率高，并防止事故災害發生。

4)照度適當

學校照明設計時，照度可按《建筑照明設計標準》GB50034-2004.表5.2.7“學校建筑照明標準值”及表5.2.1“圖書館建筑照明標準值”選取。

5)減少眩光

由于視野中的亮度分布或亮度范圍的不適宜，或存在極端的對比，以致引起不舒適感覺或降低細部或目標的能力的視覺現象，稱眩光。明暗對比太大，有眩光時，就會使人感到不舒適，有時看不見東西，并引起視覺疲勞。

普通教室為減少眩光區和光幕反射區，熒光燈燈具宜縱向布置，即把燈具的長軸平行于學生的主視線，并與黑板垂直，使學生看到的燈具發光面積減小。

6)室內裝修

教室各表面應選用明亮無光澤的淺色材料裝修，以造成明亮而穩重的室內環境。反射率可按表1的數據設計：

表1 教室內各表面反射系數值

教室內的色彩設計可用以下顏色，目前國內教室設計，頂柵、墻面一般選用白色；地面選用耐臟而又不刺眼的顏色；黑板選用無光澤的綠色。

2 普通教室照明

1)普通教室課桌布置是規律性排列，教室照明通常由對課桌的一般照明和對黑板照明組成。照明設計采用在頂棚上均勻布燈的照明方式，為確保學生集中注意力，桌面和黑板的亮度為最高。為減少眩光區和反射區，熒光燈燈具宜縱向布置，并與黑板垂直。燈具布置在垂直黑板、課桌、通道上空，使課桌形成兩側面來光，照明效果更好。

2)普通教室頂棚高度一般是2.8～3.0m，燈具安裝高度對照明效果有一定影響。當燈具安裝高度增加，照度下降；安裝高度降低，眩光影響增加，均勻度下降。普通教室燈具距地安裝高度宜為2.5～2.9m，燈具距課桌宜為1.7～2.1m。

3)教室照明控制，宜平行外窗方向順序設置開關（黑板照明開關應單獨裝設），有投影屏幕時，在接近投影屏幕處的照明應能獨立關閉。

3 黑板照明

由于黑板是垂直地掛在墻上，教室內如果僅靠一般照明燈具，黑板面的垂直照度是不夠的，必須要設置黑板專用燈具照明。對黑板照明的要求條件如下：

1)學生方面——要求不能由黑板產生反射眩光，容易看清黑板，從黑板照明燈具來的直射光不要射進學生眼中。為此，黑板照明專用燈具宜采用非對稱光強分布特性的專用燈具。

2)教師方面——要求教師上課時不感到眩光，黑板照明燈具的位置應在水平視線以上的仰角45度之外，燈具與黑板的水平距離不應大于L2，當教師在黑板上書寫時不應感到光源的反射眩光。

3)教師和學生的共用要求——黑板面垂直照度要高，上下左右的照度分布要均勻，黑板面上容易看得清楚。

4) 黑板照明和教師與學生的相互關系如圖1所示，黑板照明燈具的位置由L變到L1以上時，第一排學生會產生反射眩光。背向黑板站在講臺上的教師的視平線以上45°范圍內，要注意黑板照明燈具產生的直接眩光。為提高黑板面的垂直照度，在決定黑板照明燈具的位置時，黑板中心的仰角大約為55°。

圖1 黑板照明燈具安裝位置示意圖

5) 黑板照明專用燈具數量選擇參考表2。

表2 黑板照明專用燈具數量選擇參考表

4 光源與燈具的選擇

1)光源選擇

熒光燈是應用最廣泛，用量最大的氣體放電光源，它具有結構簡單、光效高、發光柔和、壽命長等優點。熒光燈的發光效率是白熾燈的4～5倍，壽命是白熾燈的3～8倍。

（1）教室照明推薦使用稀土三基色熒光粉的直管熒光燈，它具有顯色性好、光效高、壽命長等特點，是高效節能的光源。推薦采用T5、T8型直管熒光燈。

（2）按GB50034-2004《建筑照明設計標準》規定：“直管熒光燈配用電子鎮流器或節能型電感鎮流器”，對提高照明系統能效和質量有明顯的效果。

2) 燈具選擇

（1）普通教室選用吸頂式燈具，適用于低頂棚的照明場所；嵌入式燈具適用于低頂棚但要求眩光小的照明場所；懸吊式燈具適用于頂棚較高的照明場所。

（2）普通教室不宜采用無罩的直射燈具及盒式熒光燈燈具，一定要選用有保護角、效率不低于75%的開啟式配照型燈具。有要求或有條件的教室可選用高效格柵或帶漫反射罩的燈具，其燈具效率不宜低于60%。

（3）如選用具有蝙蝠翼式光強分布特性燈具，一般具有較大的遮光角，光輸出擴散性好、布燈間距大、照度均勻，能有效地限制眩光和光幕反射，有利于改善教室照明質量和節能。

（4）不宜采用帶有高亮度的白色鋼板或全鏡面控光罩（如格片、格柵）類燈具，宜采用低亮度漫射類燈具。

（5）如教室頂棚較高，可以選用懸掛式、間接式或半間接照明燈具，該類燈具除具有向下照射外，還具有部分的光投射到頂棚，形成間接照明效果。

3) 教室照明實例

某普通教室頂棚高3m，面積為7.2×9.0m，其照明燈具布置如圖2所示。教室照明選用T8型12套36W三基色直管熒光燈，配電子鎮流器單管格柵熒光燈罩，光通量3350lm，顯色性≥80，燈具分三排布置；黑板選用兩套T8型36W專用燈具。

計算照度328lx，LPD為8.29W/m2；黑 板 照 度532lx。

圖2 照明燈具布置圖

5 階梯教室

1) 階梯教室一般能容納2～3個班的學生，室內燈具數量多，眩光干擾增大，宜選用限制眩光性能好的燈具，如帶格柵或帶漫反射板（罩）、保護角較大的開啟式燈具。

2) 階梯教室由于頂棚結構關系，通常用于平行于黑板的連續布置的熒光燈燈具照明。在這類教室里，為了防止產生眩光，應使用裝有乳白或透明棱鏡的有機玻璃罩的燈具，也可以用間接照明，防止直射光進入眼中。

3) 階梯教室頂棚分塊做成階梯形（即折板結構的頂棚），燈具被下凸部分隱蔽，并使其出光投向前方，向后散射的燈光被截去，并通過燈具反射器也向前方投射，學生幾乎感覺不到直接眩光。

4) 燈具宜采用吸頂或嵌入方式安裝。當采用吊掛安裝方式時，應注意前排燈具的安裝高度不應遮擋后排學生的視線及產生直接眩光，也不應影響投影、電影的放映效果。

5) 教室深處與靠近窗戶處人工照明的要求是不同的，為改善教室內的亮度分布，便于人工照明的恒定調節與節能，宜對教室深處及靠近窗口處的燈具分別控制。

6) 階梯教室一般設有上、下兩層黑板（上、下交替滑動），由于兩層黑板高度較高，僅設一組普通黑板專用燈具是達不到照度要求及其均勻度的。為此，可采取選用較大功率的專用燈具的方式；或采取上、下兩層黑板分別選用兩組普通黑板專用燈具進行照明的另一種方式，對兩組燈具內的光源做不同配置，上層黑板專用燈具內的光源容量宜為下層光源容量的1/2～3/4。

7) 當階梯教室內設有黑板專用照明時，幻燈、投影和電影屏的位置宜與黑板分開，一般可置于黑板側旁，宜在講臺和放映處對室內照明進行控制。

6 圖書館照明

學校圖書館的主要功能是為學生閱讀和借書提供場所，館內還設有咨詢服務及復印、縮微膠卷閱讀設備。照明設計除應滿足照度標準外，還應注意降低眩光和光幕反射的影響。

1) 閱覽室照明

（1）圖書閱覽室應按300lx的照度設計，同時要求避免擴散光產生的陰影，光線要充足，不能有眩光，應盡量減小書面和背景的亮度比，通常是選用熒光燈照明。從發展看，有從燈具直接明裝在頂棚面上轉為采用嵌入式開敞型、嵌入式下帶乳白玻璃或透明棱鏡罩的燈具的趨勢。

（2）閱覽室一般可采用一般照明方式或混合照明方式：一般照明方式宜選用限制眩光性能好的開啟式燈具，帶格柵或帶漫射等型燈具，配優質的電子鎮流器或低噪聲節能型電感鎮流器；混合照明方式除頂棚選用一般照明熒光燈燈具外，最好在閱覽桌上再配熒光燈臺燈做為局部照明。局部照明燈具宜設在左前方，這樣長時間閱讀也不致對眼睛造成不良影響。

（3）閱覽室面積較大，宜采用兩管或多管嵌入式熒光燈塊形或熒光燈光帶布燈方案，增加燈具的光輸出面積，提高室內照明質量。

2) 書庫照明

（1）書庫照明設計需注意的重點是不能讓頂棚的光源的光線直射到人的眼里，不能有眩光，書架的垂直面照度要均勻，特別是要確保書架下部的照度要求。

（2）書庫中書架之間的通道照明宜采用專用燈具，即具有窄配光強分布特性的熒光燈具。一般安裝在書架行道上空，多為吸頂安裝或嵌入式安裝，并設單獨開關控制。

[1] 中國建筑科學研究院. GB50034-2004建筑照明設計標準[S]. 北京: 中國建筑工業出版社, 2004.

[2] 北京市建筑設計研究院，天津市建筑設計院. GB50099-2011中小學校設計規范[S].北京: 中國建筑工業出版社, 2011.

[3] 北京照明學會照明設計專業委員會. 照明設計手冊（2版）[M]. 北京: 中國電力出版社.2006.12.

[4] 日本照明學會. 照明手冊[M]. 北京: 中國建筑工業出版社.1985.9.