中小學生閱讀照明環境評價方法

胡毅帆 龐振華

摘 ?要：目前我國大多數中小學生閱讀照明環境不佳，存在著照度低、顯色指數低、頻閃、眩光、色溫不合理等問題，是導致現在中小學生近視幾率居高不下原因之一，文章以光環境、燈具光生物安全、視覺舒適度為主要評價指標，提出了一套針對于中小學生閱讀照明環境的評價方法，為保護中小學生視力健康提供有力支持。

關鍵詞：中小學生;照明環境;評價方法

中圖分類號：TU113.6 文獻標志碼：A ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）18-0042-03

Abstract： At present， the reading lighting environment of most primary and middle school students in our country is not good， and there are some problems， such as low illuminance， low color rendering index， stroboscopic， glare， unreasonable color temperature and so on， which is one of the reasons for the high probability of myopia among primary and middle school students. Taking the light environment， lamp light biosafety and visual comfort as the main evaluation indexes， this paper puts forward a set of evaluation methods for the reading lighting environment of primary and middle school students， which provides strong support for protecting the visual health of primary and middle school students.

Keywords： primary and middle school students; lighting environment; evaluation method

引言

據我國首份系統研究視覺健康的白皮書《國民視覺健康》調研顯示：2012年我國5歲以上人群中，近視比例為35.16%至39.21%，每3個人就有1個人是近視，近視的總患病人數在4.37億人至4.87億人之間。根據該研究團隊預估，若沒有有效的政策干預，到2020年，我國5歲以上人口的近視患病率將增長到51%左右，患病人口將達7億[1]。而近視高發群體——青少年近視發病率則超過70%，已經高居世界第一位。為有效杜絕不良的閱讀照明環境，降低視覺疲勞、抑制近視、防止眼底損失，保護中小學生視力健康，本文主要以客觀指標評價中小學生閱讀照明環境，使得評價更有準確性和可溯源性。本文所述方法不僅評價出照明環境優劣的程度，而且為中小學生健康照明方向提供方法參考，更重要的是引導和鼓勵中小學生閱讀照明環境向更健康的方向和目標發展。

1 評價方法概述

本文綜合考慮目前國內教室照明標準、照明場所行業標準和燈具標準，將光環境中的照度、照度均勻性、眩光、相關色溫、顯色指數、頻閃以及燈具的光生物安全作為客觀評價因素，并采用一個主觀評價因素——覺舒適度，綜合評價照明環境優劣程度。中小學生閱讀照明環境評價劃分為三個大要素，在三個大要素的基礎上，分解為8個子因素，如表1所示，每個子因素再細分為2-4個等級。本文所述的評價方法適用于中小學生經典閱讀照明環境，包括普通教室、音樂教室、史地教室、書法教室、語言教室、合班教室、實驗室、科學教室、計算機教室、舞蹈教室、美術教室、技術教室以及閱覽室等。

2 評價子因素、分級定義、評價方法

2.1 照度

照度是指照明裝置進行維護時，作業面或參考平面上的維持平均照度，規定表面上的平均照度不得低于此數值，這是為確保工作時視覺安全和視覺功效所需要的照度。照度標準值分級見表2。

照度測量依據標準《GB/T 5700-2008 照明測量方法》[3]，有中心布點法和四角布點法兩種方法。照度測點位置、高度及推薦測量間距應符合表3的規定。

2.2 照度均勻度

照度均勻度指規定表面上的最小照度與平均照度之比光線分布越均勻說明照度越好，視覺感受越舒服，照度均勻度越接近1越好;反之越小越增加視覺疲勞。照度均勻度分級如表2所示，測量依據標準《GB/T 5700-2008 照明測量方法》，照度測點位置、高度及推薦測量間距應符合表3的規定。

2.3 眩光

工業建筑和公共建筑常用房間或場所的不舒適眩光，應采用統一眩光值（UGR）來評價。眩光是引起視覺疲勞的重要原因之一，在照明領域，我們用眩光來表征光線刺眼的程度。UGR值按GB50034-2013附錄A所提供的公式計算[4]，照明場所的統一眩光值（UGR）計算得出，眩光分級如表2所示。

2.4 顯色指數

顯色指數是通過與同色溫的參考或基準光源（白熾燈或日光）下物體外觀顏色的比較。光所發射的光譜內容決定光源的光色，但同樣光色可由許多，少數甚至僅僅兩個單色的光波縱使而成，對各個顏色的顯色性亦大不相同。能正確表現物質本來的顏色需使用顯色指數（Ra）高的光源，其數值接近100，顯色性最好。顯色指數分級如表2所示。

現場顯色指數測量：應采用光譜輻射計，每個場地測量點的數量不應少于9個測點，然后求其算術平均值作為該被測照明現場的顯色指數。在測量時應注意避免晝光對測量結果的影響，應避免人員擋光，測試人員不應穿著有顏色鮮艷的衣服（宜穿著白、灰和深黑色衣物）。

2.5 相關色溫

色溫是一種溫度衡量方法，通常用在物理和天文學領域，這個概念基于一個虛構黑色物體，在被加熱到不同的溫度時會發出不同顏色的光，其物體呈現為不同顏色。光源色溫的冷暖感對人生理也有很大影響。高色溫光源照射下，如果照度不高則給人們有一種陰冷的氣氛;低色溫光源照射下，照度過高會給人們有一種悶熱感覺。為了滿足人心理的需求，照明所選用光源的色溫必須與照度相適應。現場相關色溫測量同現場顯色指數測量方法，測量結果分級：3300K～5300K為合格，否則不合格。

2.6 頻閃

頻閃效應（Stroboscopic effect）是在以一定頻率變化的光照射下，使人們觀察到的物體運動顯現出不同于其實際運動的現象。產生頻閃的技術機理，既有供電電源的因素，也有電光源技術性能落后的因素，以及照明設計不合理的因素等等。并且是諸多因素綜合作用的結果，我們僅從常用電光源技術性能的角度，進行分析。頻閃對人體的危害有：（1）頭痛和眼疲勞;（2）光敏性癲癇病;（3）視力下降;（4）注意力分散;（5）自閉癥。

頻閃評價分為兩個等級，如表4所示。頻閃測量方法依據標準《GB/T 31831-2015 LED室內照明應用技術要求》[5]。

2.7 光生物安全

光生物輻射安全主要是指針對光源和燈具的紫外光化學危害、視網膜藍光危害、視網膜和皮膚熱危害等各類危害，包括藍光、紅外光、紫外光等光傷害。以GB/T 20145-2006對于危害組的曝光限值進行評價[6]。由加權積分后光源輻亮度的限值，或允許的最大曝光時間限值，即可得到光源對應的危害組，對危害組進行分級如表5所示。測試方法可按照GB/T 20145-2006標準進行。

2.8 視覺舒適度

運用眼科方面的基礎理論、科研積累及眼科臨床經驗，根據人眼視覺系統，80%以上的客觀信息，由視覺通路進入大腦，形成感知，基于眼視光學評價照明產品對人眼視覺生理功能變化及視覺疲勞的影響，提出視覺舒適度評價（VICO），獨立于照明產品物理指標（色溫、顯色指數、照度、亮度、頻閃等），主要用于評價照明產品對人眼在視光學角度下的視覺疲勞影響——眼軸和角膜屈光影響[7]。視覺舒適度評價方法及流程如圖1所示，評價結果分4個等級，見表6。

參考文獻：

[1]李玲課題組.視覺健康政策調整刻不容緩[N].光明日報，2015（005）.

[2]中華人民共和國住房和城鄉建設部.GB 50099-2011.中小學校設計規范[S].北京：中國建筑工業出版社，2010.

[3]全國人類工效學標準技術委員會.GB/T 5700-2008.照明測量方法[S].北京：中國標準出版社，2008.

[4]中華人民共和國住房和城鄉建設部.GB 50034-2013.建筑照明設計標準[S].北京：中國建筑工業出版社，2013.

[5]中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局和中國國家標準化管理委員會.GB/T 31831-2015.LED室內照明應用技術要求[S].北京：中國標準出版社，2015.

[6]中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局和中國國家標準化管理委員會.GB/T 20145-2006.燈和燈系統的光生物安全性[S].北京：中國標準出版社，2006.

[7]國家半導體照明工程研發及產業聯盟標準化委員會.CSA035.1-2016 LED照明產品視覺健康舒適度測試第1部分：概述[S].2016.