青島市某小學教室光環境現狀調查

梁 平,胡松濤,鹿銘理,李慶強,雷龍龍

青島理工大學,山東 青島266033

近年來，我國兒童青少年近視率居高不下、不斷攀升，且呈現低齡化和重度化的趨勢[1]。為有效防控兒童青少年近視，2018 年教育部等八部門聯合印發了《綜合防控兒童青少年近視實施方案》，指出政府、學校、醫療衛生機構、家庭、學生等各方面需要共同努力，呵護好孩子的眼睛。教室是小學生學習和成長的重要場所，教室光環境勢必會影響學生的視力。有學者通過大量的數據調研分析了中小學教室光環境的現狀[2-4]，發現農村和城市中小學教室光環境不達標比例均較高，也有學者分析了中小學教室采光照明與學生視力不良的相關性[5-9]，發現教室光環境與學生視力存在正相關，較少有學者專門針對低年齡段小學生的教室光環境狀況進行詳細研究。

本研究通過現場實測、問卷調查的方式對青島市某小學不同年級教室光環境現狀進行詳細研究，旨在為小學生營造良好的教室光環境和提升視力健康給出了一些指導性意見。

1 對象與方法

1.1 對象

于2019 年12 月13 日對青島市某小學1～6 年級共10 個班級的課桌面照度與黑板面照度進行現場實測。同時對各年級抽樣班級全體353 名小學生的教室光舒適進行問卷調查，了解他們對教室光環境的滿意度和需求情況。

1.2 方法

1.2.1 采光照明測量 使用CL-200A 型色彩照度計對抽樣教室桌椅區和黑板區的照度進行測量，測量方法參照GB∕T5700-2008《照明測量方法》[10]和GB∕T5699-2017《采光測量方法》[11]，依據GB7793-2010《中小學校教室采光和照明衛生標準》[12]對測量結果進行評估，課桌面、黑板面平均照度分別不應小于300 Lux 和500 Lux，照度均勻度分別不應低于0.7 和0.8。考慮到小學教室僅在白天使用，選擇上午上課時間8:30～12:00 進行測量，教室照明方式為自然采光與人工照明共同作用，測量過程中所有燈具均處于開啟狀態，測量的基本狀況見表1。

表1 小學教室采光照明基本狀況Table 1 Basic conditions of daylighting and lighting in elementary school classrooms

1.2.1.1 課桌面照度測量 課桌面照度測量測點布置參考采光照明測量方法，并結合教室課桌椅的實際擺放位置。如圖1 所示，每個教室共設置12 個測點，依次編號為A 至L，測點高0.7 m（即課桌高度），水平位于第一、三、五排兩個課桌的中間位置，測點前后相距2 m，左右相距1.9 m。

圖1 南北向教室課桌面測點布置Fig.1 The layout of desktop measuring points in classroom classes at north and south directions

1.2.1.2 黑板面照度測量 黑板面照度測量共設置4 個測點，依次編號為A 至D。如圖2 所示，測點均勻布置在黑板中軸線上，距地面高1.5 m，測點間距及兩端測點距黑板邊緣距離均為0.8 m。

圖2 南北向教室黑板面測點布置Fig.2 The layout of the measuring points on the blackboards in the north-south classroom

1.2.2 光舒適問卷調查 在進行光環境測量的同時，對抽樣班級全體小學生進行光舒適問卷調查。為提升問卷數據的準確性，在充分考慮小學生理解能力和注意力的情況下，對問卷進行小學生適應性深化設計，通過通俗易懂的語言和生動形象的卡通圖案來表述問題，同時在實際調查過程中由專業人員進行充分講解和培訓后進行填寫。光舒適調查問卷內容主要包括主觀光感覺、主觀光滿意度和主觀光期望，各自的評價標尺如表2 所示。

2 結果與分析

2.1 小學生教室采光照明狀況

2.1.1 課桌面照度 各教室課桌面平均照度和照度均勻度分布情況如圖3 所示。課桌面平均照度最大為2246.7 Lux，最小為142.1 Lux，平均為920 Lux，標準差為610.4 Lux，其中僅二（2）班和三（1）班不達標，合格率達到80%。經對比發現，在其它條件大致相同的情況下，主要由于二（2）班教室朝北自然采光較差，三（1）班教室窗簾完全關閉基本不能獲取自然采光；課桌面照度均勻度最大為0.56，最小為0.06，平均為0.31，標準差為0.16，所有教室均不達標。分析發現，照度均勻度較高的班級接收室外自然采光較少，包括教室朝北的二（2）班，窗簾完全關閉的一（2）班和三（1）班，窗簾前開后關的六（1）班。

圖3 各教室課桌面平均照度和照度均勻度分布Fig.3 The average illuminance and uniformity distribution of the desktop in each classroom

圖4 各教室不同列課桌面平均照度分布情況Fig.4 The distribution of the average illuminance of the desktop in different columns in each classroom

對各教室距離外窗由近到遠不同列（依次為第1 列、第2 列、第3 列、第4 列）照度測點數據的平均值進行對比，如圖4，結果發現隨著離外窗的距離增加，各列測點的平均照度值都不斷變小，在靠近內部走廊的第4 列課桌面平均照度值最小，不達標比例占到70%。與關閉窗簾的教室（如一（2）班、三（1）班）相比，打開窗簾的教室不同列課桌面照度變化幅度更大，靠近外窗的第1 列照度值較高，通常能超過2000 Lux，這種較大的照度差異容易造成小學生視覺疲勞，導致靠近外窗列學生不能集中精力，學習效率低下。

2.1.2 黑板面照度 各教室黑板面平均照度和照度均勻度分布情況如圖5 所示。黑板面平均照度最大為1302.5 Lux，最小為133.8 Lux，平均為521.4 Lux，標準差為362.5 Lux，合格率為50%。其中可獲得室外自然采光的教室黑板面平均照度普遍大于不能獲取自然采光的教室，南面教室黑板面平均照度普遍大于北面教室；黑板面照度均勻度最大為0.81，最小為0.3，平均為0.6，標準差為0.17，合格率為10%，達標率總體較差。其中自然采光較好的教室黑板面照度均勻度普遍低于自然采光較差的教室。

對比各教室黑板面距離外窗不同距離的測點照度分布情況，如圖6，結果發現黑板面各測點照度隨著離外窗距離的增加而不斷減小，靠近內部走廊的測點D 照度最小。能充分獲得室外采光的教室與關閉窗簾或北向采光較弱的教室相比，離外窗不同距離的測點照度變化幅度更大，照度分布均勻性更差，容易造成小學生視覺疲勞。

圖5 各教室黑板面平均照度和照度均勻度分布Fig.5 The average illuminance and uniformity distribution of illuminance on the blackboard surface of each classroom

圖6 各教室黑板面不同測點照度分布情況Fig.6 Illumination distribution of different measuring points on blackboard in each classroom

2.2 小學生教室光舒適分析

對問卷進行分析，光感覺投票結果如圖7 所示，各班級平均有97%的學生感覺教室光環境適中。存在小部分學生認為教室光環境較暗，他們主要來源于關閉外窗窗簾的一（2）班、三（1）班和教室朝北的二（2）班，這些教室室內平均照度較小，并且這部分感覺光環境較暗的學生座位主要位于遠離外窗的內部走廊一側，能夠接受到的室外自然采光較少。也有小部分學生認為教室光環境較強，主要發生在三（3）班和五（1）班，這兩個教室室內平均照度較高，同時這些學生座位主要位于靠近外窗的一側，能獲得較多的室外自然采光。

教室光環境主觀滿意度投票結果如圖8 所示，各班級平均有93%的學生對光環境感到非常滿意和滿意。存在一部分小學生認為光環境僅可接受，對光環境感到不滿意和非常不滿意的占比很小，各班級平均僅有2%的學生感到不滿意和非常不滿意。通過分析不滿意問卷的來源發現，同時存在感覺偏亮和感覺偏暗的學生，其中感覺偏亮的學生主要坐在靠近外窗側，感覺偏暗學生主要坐在靠近內窗走廊側。

圖7 光感覺投票頻率分布Fig.7 Frequency distribution voting for light perception

圖8 光環境主觀滿意度投票Fig.8 Subjective satisfaction voting for light environment

圖9 光環境主觀期望投票Fig.9 Subjective expectations voting for light environment

教室光環境主觀期望投票結果如圖9 所示，各班級平均有88%的學生不希望改變光環境。其中光線較暗的一（2）班、二（2）班和三（1）班期望變亮的需求明顯高于其他班級，其他班級靠近內窗走廊側也有較小的變亮需求。也存在小部分靠近外窗的學生期望變暗。

3 討論

各教室課桌面和黑板面平均照度差異較大，均存在不達標現象，且黑板面不達標比例明顯高于課桌面，與其他地區學校教室情況相似[13-17]。室外自然采光會對課桌面和黑板面平均照度造成影響，獲得更多的自然采光能提升教室照度水平；課桌面和黑板面照度均勻度總體表現很差，內窗側與外窗側存在較大的照度差異，不利于學生學習和視力健康。室外自然采光會對營造較好的教室照度均勻度造成不良干擾。

雖然教室照度達標率普遍很低，但問卷調查僅有極少部分小學生對教室光環境感到不滿意和非常不滿意，有期望調整的意愿。可見小學生對教室光環境質量的反應靈敏度較差，具有一定的適應性，因此學校應通過檢測手段判斷是否應該進行光環境改造，而不是等到學生反映存在光不舒適。

4 結論

1）小學教室課桌面和黑板面平均照度均存在一定的不達標比例，黑板面平均照度不達標比例明顯高于課桌面，并且他們受室外自然采光影響較大，采光越好，平均照度越高；課桌面和黑板面照度均勻度達標率極低，容易造成小學生視覺疲勞。較強的室外自然采光容易導致室內照度均勻度不佳，使外窗側與內窗側照度產生較大的差異。綜合考慮課桌面和黑板面的平均照度與照度均勻度兩個因素，應對室外自然采光的利用進行適當控制，例如可通過合理控制窗簾開度調節自然采光。

2）大部分小學生認為教室光環境適中，對室內光環境感到非常滿意和滿意，并不期望改變教室光環境。存在小部分學生對光環境感到不滿意和非常不滿意，有期望調整的意愿。學校及有關部門應采取有效的措施，關注這部分對光環境不滿意的小學生，避免他們發展成為視力不良癥。