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关于教室照明设计的思考

2018-10-15胡波

青年时代 2018年20期
关键词:照明设计教室思考

胡波

摘 要:教室照明对于教室中老师的教学与学生的学习行为有重大的影响。设计师应该针对教室视觉作业的特点来进行针对性的设计。文章论述了教室照明设计的重要性,并对教室中照明设计的目标与照明设计的流程与规划进行了分析,探讨了教室照明设计的方法与技巧。

关键词:教室;照明设计;思考

一、教室视觉作业的特点

教室照明设计很大程度上是针对教室空间的视看行为特点所进行的设计,根据教室当中教学行为的特点,我们不难总结教室当中的视觉作业主要呈现出以下特点:1)学生需要较长时间集中精力进行细致的观察;2)通常而言学生所观察的对象尺度是变化的,如字体大小、图形的变化等;3)课桌面和黑板面(或投影面)是教室中最主要的视觉工作界面,分别对应近距离观察和远距离观察;4)学生需要在规定时间内(有时候时间可能很短)看清黑板上或书本上的相关内容,并进行思考和判断。对于教室中视觉作业特点的总结,是设计师进行教师室内照明设计的基础和必要步骤。

二、教室照明设计的重要性

教室的照明设计能够在生理和心理上对学生的学习产生重要的影响。学生在求学阶段时期,大多长时间处于教室内上课,因此学校教室的整体环境优良与否,对于学生的学习能力有着极大的影响。然而在这众多因素当中,又以教室照明最为重要,倘若教室内的灯光不足,首当其冲的问题就是视力受到损害,近年来学生视力受损比例日渐升高值得我们警惕。教室照明设计的缺陷通常会导致学习效率降低,或是精力不集中的现象产生,不但使得学生视力受损,更让学生求知欲望降低,对整体学习风气造成很大的影响。反之,若教室中拥有良好的照明条件,不但能有效的提升学习气氛,就心理层面而言,随时都能保持良好的专注度,对课程充满浓厚的兴趣;就生理层面而言,眼睛不再感到疲劳,且充足的照度,将有效改善近视问题。良好的教室照明设计不仅对于学生有诸多利好,对于教师而言,在舒适的环境中见到学生高效率地进行学习,心理感受必然更加愉悦,因此有助于授课过程中良好互动的开展,进而提升教学品质。对于学校管理而言,明亮的教室环境可提高设备的使用率,同时对于校园安全问题,皆有积极的意义,所以教室照明对于学校整体学习环境的营造有着十分重要的作用。

三、教室照明设计的目标

一般在进行空间照明设计之前,首先要充分了解空间的用途,然后才着手进行规划,鉴于学校教室使用目标单纯,因此可直接针对照明目标来进行设计。通常良好的教室照明设计,要满足以下四个方面的主要目标:

(一)照度要适当

世界各国对于教室所应维持的最低平均照度基准,常因各国纬度、人民生活水平与电力的供应等整体条件相关,因此使得各国的照度基准也不尽相同。对于教室而言,课桌面与黑板面是空间当中最为主要的工作界面,也有着不同的照度标准。近些年来随着我国经济的发展,综合国力的加强,我国行政、教育、医疗等公共空间中的照度已经开始与国际接轨,通常教室课桌面照度基准为300(lux),而黑板面照度以500(lux)为基准。一般而言,基准照度为设计最低需求,实际装设时常因夜间照明需求或是维护等因素的考虑而采取更高标准的设计。

(二)照度要均匀

教室照明除了充分的照度之外,光线的分布也是相当重要的。教室中的配光愈均匀,将缩小教室中的明暗差异,同时能够降低眼睛疲劳状况的产生。反之,教室照明均匀度不佳,则需要选用配光范围分布较广的灯具,或是调整灯具的间距加以改善。从具体标准上来说,教室内黑板面的照明均匀度应不得小于0.7,而课桌面和地面的照明均匀度不得小于0.5。

(三)不要有刺眼及不舒适的眩光

眩光是影响照明品质的重要因素,因此教室照明规划时,对于眩光的防治相当值得注意。从灯具选择的角度来看,可选用具遮光角或格栅板的灯具,通常教室专用燈具的遮光角建议为24°以上;从照明方式的角度而言,采用半直接照明降低光源与背景之明暗对比,也可起到有效防止眩光的作用。此外,天花板材质与反射率等因素,对于工作面平均照度值所造成的影响也应该纳入设计考量范围,才不致于顾此失彼。教室各主要界面材质的反射率通常需要控制在以下范围:天花表面的反射率70-85%;墙面材质表面的反射率40-60%;桌面材质的反射率30-35%;地面15-30%。

(四)要合乎经济美观原则

照明经济原则应以节约能源为首要目标,对于照明设备宜选用合适的教室照明灯具为原则,采用符合设计照度的灯具数量即可,如果因为过度设计而使用过多的灯具,不但造成电费的增加,也使得单位用电密度相对提高,导致无谓的能源浪费。

四、教室照明设计流程与规划

依照学校建筑标准,教室可分为各种不同之类型,如普通教室、实验教室、电脑教室、音乐教师、美术教室、制图教师等,而各类教室均有着不同的上课功能,对于各种不同上课功能的教室应采取相应的照明设计,进而营造优良而舒适的学习环境。针对教室照明目标参数的情况,较常讨论的有下列几项:1)平均照度;2)眩光程度;3)配光均匀度;4)耗电量。对于教室照明可以使用这四项指标评估,并对各项指标制定评分标准,作为整体照明品质参考依据。

教室照明设计的流程可以按照以下步骤进行实施:首先,要对教室空间具体功能进行分析,结合不同的使用功能采取不同的照明设计方法;其次,对照明的各项参数指标进行确定;接着,对照明方式进行设计,选择与空间整体风格相适应的灯具并计算灯具的数量;接下来是环境协调:光色协调,例如:教室与走道的协调,与装修特点一致;照度协调,例如:教室与走道的协调。然后对灯具的配置和分布进行设计,并通过照明设计软件检测照明效果,并进行方案的评估;最后根据照明效果的具体评估情况来确定方案效果符合要求还是进行设计方案的调整。

对于教室照明设计来说,除了确定相关的照明指标参数以外,针对其他设计要素还有更为细致的工作需要完成,主要包括以下几个方面:

(一)照明方式

一般建筑的照明方式,以照明器具的投光向上光束与向下光束百分比区分为直接照明、半直接照明、扩散照明、间接照明和半间接照明等五种方式。教室照明设计通常会采用直接型或半直接型照明,前者主要光线向下,对于作业面可得到较高效率的照明,而天花面缺少光线照射较为阴暗,使得明暗对比提高;后者因为有部分光线向上投射,因此可消除天花面之阴暗感,但灯具效率较前者低。

(二)灯具与光源的选择

教室照明设计既要满足照度要求又要满足节能要求,教室照明通常选用节能高效的稀土三基色细管径直管荧光灯或led灯作为光源。同时在设计过程中确不能忽视光源的其他参数。光源的色温对于空间的视觉感受有重要的影响,教室照度标准300(lux)属于中等强度的照明,一般选择色温为3300K-5300K的中间色色温。光源的显色性会影响观察对象呈现的真实程度,教室属于长期工作或停留的场所,光源的现色指数Ra不宜低于80[1]。

(三)照明利用率

不同的灯具设计将决定灯管发光之投光方向与有效光线分布,如果要得到灯具的照明利用率,必须知道教室内天花板、墙面与地面材质的反射率(通过查相关工具表获得)以及空间的室指数(RI),有了以上几项数据即可利用灯光的投光照明利用率简表查出照明利用率值。其中,影响室指数的因素包含教室空间之长度、宽度、及灯具至作业面之高度,其计算方法如式:RI=X·Y/(X+Y)h。式中X为教室的长度(m);Y为教室的宽度(m);h为灯具至作业面之高度(m)。

(四)灯具的维护系数

照明器具使用一段时间后,由于灯具累积灰尘及光源光衰的原因,所以在进行照明规划时须将这两项因素一起考虑进去,一般通称为灯具维护系数,此系数为灯具积尘减少率与灯管流明减少率之乘积,维护系数的存在,主要为考虑到灯具使用两年后之平均照度依然能够维持标准,维护系数之数值通常会依环境不同而有所相异,设计师可以通过评估照明环境的清洁程度来确定维护系数。

参考文献:

[1]张跃庆.浅谈教室照明设计[J].科技风,2009(14):189-190.

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