学校照明

学校照明学校建筑中，建筑用房类型较多，不仅有教学楼、图书馆，还有体育中心(包括体育场、馆，风雨操场等)、食堂、宿舍、学生活动中心、文化交流中心等。教学楼照明一、教室照明的基本要求教学楼照明中最主要的是教室照明，一般教学形式分为正式教学和交互式教学，正式教学主要是教师与学生之间交流，即教师看教案、观察学生、在黑板上书写，学生看书、写字，看黑板上的字与图，注视教师的演示等；交互式教学增加了学生之间的交流，学生之间应能互相看清各自的表情等。目前教室中除传统的教学区的黑板和学生区之外，教学区中大多采用投影等多种形式，学校以白天教学为主，有效利用自然采光以利节能，因此，教室照明中最基本的任务是：(1)满足学生看书、写字、绘画等要求，保证视觉目标水平和垂直照度要求。(2)满足学生之间面对面交流的要求。(3)要引导学生把注意力集中到教学或演示区域。(4)照明控制适应不同的演示和教学情景，并考虑自然光的影响。(5)满足显色性，控制眩光，保护视力。除此之外，教室照明还应做到安全、可靠，方便维护与检修，并与环境协调。二、光源与灯具的选择1.光源教室照明推荐采用稀土三基色荧光粉的直管荧光灯，具有显色性好、光效高、寿命长等特点，易于满足显色性、照度水平及节能的要求。普通教室可用T8直管型荧光灯，有条件的可采用T5直管荧光灯，提高照明质量，更有利于环保，并满足节能要求。2.灯具选择(1)普通教室不宜采用无罩的直射灯具及盒式荧光灯具，宜选用有一定保护角、效率不低于75％的开启式配照型灯具。(2)有要求或有条件的教室可采用带格栅(格片)或带漫射罩型灯具，其灯具效率不宜低于60％。(3)具有蝙蝠翼式光强分布特性灯具的光强分布见图1，一般有较大的遮光角，光输出扩散性好，布灯间距大，照度均匀，能有效地限制眩光和光幕反射，有利于改善教室照明质量和节能。图2表示具有蝙蝠翼式光强分布特性的灯具，与余弦光强分布的灯具的性能对比。前者比后者减少了光幕反射区及眩光区的光强分布，降低了眩光，特别是光幕反射的干扰；增大了有效区的光强分布，使灯具输出光通的有效利用率大大提高。图1蝙蝠翼式光强分布特性灯具的光强分布(a)中宽光强分布；(b)宽光强分布(4)不宜采用带有高亮度或全镜面控光罩(如格片、格栅)类灯具，宜采用低亮度、漫射或半镜面控光罩(如格片、格栅)类灯具。(5)如果教室空间较高，顶棚反射比高，可以采用悬挂间接或半间接照明灯具，该类灯具除向下照射外，还有更多的光投射到顶棚，形成间接照明，营造更加舒适宜人的光环境。如果教室有吊顶，一般采用嵌入式或吸顶式灯具。三、教室对室内装修的要求(1)教室内各表面应采用浅色装修，宜用无光泽材料，其各表面反射系数值可参考表1图2蝙蝠翼式光强分布特性灯具与余弦光强分布特性灯具的性能对比1一余弦光强分布；2一蝙蝠翼式光强分布表1教室内各表面反射系数值表面名称反射系数(％)表面名称反射系数(％)顶棚70～80侧墙、后墙70前墙50～60课桌面35～50地面20～30黑板面15～20(2)各表面颜色如下：1)顶棚：白色。2)墙面：高年级教室为浅蓝、浅绿、白色等；3)低年级教室为浅黄、浅粉色等；4)成人用教室为白色、浅绿色等。5)地面：不刺眼、耐脏的颜色。6)黑板：无光的绿色。四、普通教室照明最亮的点或面通常最引人注意，在照明设计中，为确保学生集中注意力，桌面和黑板的亮度应为最高，因此，教室照明通常由对课桌的一般照明和对黑板的局部照明组成。1.教室一般照明(1)普通教室课桌呈规律性排列，宜采用顶棚上均匀布灯的一般照明方式。为减少眩光区和光幕反射区，荧光灯具宜纵向布置，即灯具的长轴平行于学生的主视线，并与黑板垂直。如果灯具横向配光良好，能有效控制眩光，灯具保护角较大，灯具表面亮度与顶棚表面差别不大，灯具排列也可与黑板平行。(2)教室照明灯具如能布置在垂直黑板的通道上空，使课桌面形成侧面或两侧面来光，照明效果更好。(3)为保证照度均匀度，布灯方案应使距高比(L／h)不大于所选用灯具的最大允许距高比(A—A、B—B两个方向均应分别校验)。如果满足不了上述条件，可调整布灯间距L与灯具挂高h，以至增加灯具、重新布灯或更换灯具来满足要求。(4)灯具安装高度对照明效果有一定影响，当灯具安装高度增加，照度下降；安装高度降低，眩光影响增加，均匀度下降。普通教室灯具距地面安装高度宜为2.5～2.9m，距课桌面宜为1.7～2.1m。(5)教室照明的控制宜平行外窗方向顺序设置开关(黑板照明开关应单独装设)。有投影屏幕时，在接近投影屏幕处的照明应能独立关闭。2.黑板照明教室内如果仅设置一般照明灯具，黑板上的垂直照度很低，均匀度差，因此对黑板应设专用灯具照明，其照明要求如下：(1)宜采用有非对称光强分布特性的专用灯具，其光强分布见图3。灯具在学生侧保护角宜大于40。，使学生不感到直接眩光。(2)黑板照明不应对教师产生直接眩光，也不应对学生产生反射眩光。在设计时，应合理确定灯具的安装高度及与黑板墙面的距离。图4示出了教师、学生、黑板与灯具之间的关系。由图4可得到以下布灯原则：1)为避免对学生产生反射眩光，黑板灯具的布灯区为：第一排学生看黑板顶部，并以此视线反射至顶棚求出映像点距离L，，以P点与黑板顶部作虚线连接，见图4，灯具应布置在该连接虚线以上区域内。2)灯具不应布置在教师站在讲台上水平视线45。仰角以内位置，即灯具与黑板的水平距离不应大于厶，否则会对教师产生较大的直接眩光。3)为确保黑板有足够的均匀度，灯具光轴最好以55。角入射到黑板水平中心线上，或灯具光轴瞄准点下移至距黑板底部向上1／3处更为理想。图3黑板照明灯具非对称光强分布图图4黑板照明灯具安装位置示意图黑板照明灯具有三种安装方式，分别为嵌入式、吊装式和壁装式，见图5，可根据具体情况选用其中一种形式。图5黑板照明灯具安装方式示意图(a)嵌入式；(b)吊装式；(c)壁装式(3)黑板照明灯具数量，可参考表2进行选择。3.教室照明方案教室照明布置方案见表3。表中荧光灯按下列选型进行计算。(1)T5，28W荧光灯，单管格栅荧光灯参考索恩公司Cinqueline1×28W，光通量26001m，显色性／80，见图6。表2黑板照明灯具数量选择参考表黑板宽度(m)36W单管专用荧光灯(套)3～3.62～34～53～4(2)T8，36W荧光灯，单管格栅荧光灯参考索恩公司Quatrro1×36W，光通量33501m，显色性180，见图6。(3)T8，36W荧光灯，单管控罩荧光灯参考索恩公司PP1×36W，光通量33501m，显色性i80，见图7。(4)T5，28W荧光灯，双管格栅荧光灯参考索恩公司Cinqueline2×28W，光通量52001m，显色性I80，见图8。(5)T8，36W荧光灯，双管格栅荧光灯参考索恩公司Quatrro2×36w，光通量67001m，显色性I80，见图8。(6)T8，36W荧光灯，双管控罩荧光灯参考索恩公司PP2x36W，光通量67001m，显色性／80，见图9。表3教室照明方案灯。参考索恩公司OPTUS1x54W黑板灯计算，光通量44501m，显色·I生≥80，见图11。表4黑板照明方案(500Ix)五、专用教室照明1.阶梯教室(合班教室或报告厅)照明图12阶梯教室照明灯具布置示意图(1)阶梯教室内灯具数量多，眩光干扰增大，宜选用限制眩光性能较好的灯具，如带格栅或带漫反射板(罩)型灯具、保护角较大的开启式灯具。有条件时还可结合顶棚建筑装修，对眩光较大的照明灯具做隐蔽处理。例如图12是把教室顶棚分块做成阶梯形。灯具被下凸部分隐蔽，并使其出光投向前方，向后散射的灯光被截去并通过灯具反射器也向前方投射，学生几乎感觉不到直接眩光。(2)为降低光幕反射及眩光影响，推荐采用光带(连续或不连续)及多管块形布灯方案，不推荐单管灯具方案。(3)灯具宜吸顶或嵌入方式安装。当采用吊挂安装方式时，应注意前排灯具的安装高度不应遮挡后排学生的视线及产生直接眩光，也不应影响投影、电影等放映效果。(4)当阶梯教室是单侧采光或窗外有遮阳设施时，有时即使是白天，天然采光也不够。教室内需辅以人工照明做恒定调节。教室深处与近窗口处对人工照明的要求是不同的。为改善教室内的亮度分布，便于人工照明的恒定调节与节能，宜对教室深处及靠近窗15处的灯具分别控制。例如图13中，把教室内的灯具，按距离采光侧窗的远近分为5组，装设5个开关。对1～5组中的每组灯具均可单独控制，以实现上述的人工照明对天然采光变化的恒定调节功能。(5)阶梯教室一般设有上、下两层黑板(上、下交替滑动)，由于两层黑板高度较高，仅设一组普通黑板专用灯具是很难达到照度及其均匀度要求的。一种方案是采用较大功率专用灯具，如表4中阶梯教室方案，另一种方案是上下两层黑板采用两组普通黑板专用灯具分别照明，如图14所示。为改善黑板照明的照度，可对两组灯具内的光源容量做不同的配置。上层黑板专用灯具内的光源容量宜为下层光源容量的1／2～3／4。图13单侧采光教室照明控制方式示例图14双层黑板照明示意图(6)阶梯教室内，当黑板设有专用照明时，投映屏设置的位置宜与黑板分开。一般可置于黑板侧旁，如图13所示。当放映时，同时也可开灯照明黑板。为减少黑板照明对投映效果的影响，投映屏应尽量远离黑板照明区并应向地面有一倾角。(7)考虑幻灯、投影和电影的放映方便，宜在讲台和放映处对室内照明进行控制。有条件时，可对一般照明的局部或全部实现调光控制。2.计算机教室照明应避免在视觉显示屏上出现灯具、窗等高亮度光源的影像，可采用以下措施抑制。(1)选用适宜的灯具。灯具应具有在其下垂线50。角以上区域内的亮度不大于200cd／ma，见图15。具有蝙蝠翼式光强分布特性的灯具，一般可满足上述要求。图15中，a=50。为灯具亮度限制角，b=45。为直接眩光限制角，C=20。为屏幕向上仰角。由于限制了灯具在a=50。以上区域的亮度，在屏幕上不会产生反射眩光和映像。操作员也不会感到直接眩光。(2)合理布置屏幕、高亮度光源(灯具、采光的窗与门等)和操作人之间的相对位置，应使操作人看屏幕时，不处在或接近高亮度光源在屏幕的镜面反射角上。(3)计算机室室内各表面反射率，见图16。图15计算机教室照明图图16计算机教室各表面反射率3.绘画、工艺美术等教室照明通常，朝北的天窗采光是最好的照明，人工照明的效果应与自然采光照明相似，因此，绘画、工艺美术等教室应选用显色性好的光源。有条件时，可增设部分导轨投光灯具，增加使用的灵活性，并可用作重点照明。为了更逼真地显示物体，宜选用高显色光源，采用间接照明将物体的阴影真实地表现出来。4.实验室照明实验室宜在实验台上或需要仔细观察、记录处增设局部照明。5.多媒体教室照明多媒体教室要满足垂直照度的要求，在接近投影屏幕处的一般照明应能独立关闭，以便能看清屏幕内容而不影响正常的视觉要求。6.电视教学照明在有电视教学的报告厅、大教室等场所，宜设置供记录笔记用的照明(如设置局部照明)及一般照明，但一般照明宜采用调光照明方式。第二节图书馆照明一、一般要求(1)图书馆中主要的视觉作业是阅读、查找藏书等。照明设计除应满足照度标准外，应努力提高照明质量，尤其要注意降低眩光和光幕反射。(2)阅览室、书库装灯数量多，设计时应从灯具、照明方式、控制方案与设备、管理维护等方面考虑采取节能措施。(3)重要图书馆应设置应急照明、值班照明或警卫照明。应急照明、值班照明或警卫照明宜为一般照明的一部分，并应单独控制。值班或警卫照明也可利用应急照明的一部分或者全部。(4)图书馆内的公用照明与工作(办公)区照明宜分开配电和控制。(5)对灯具、照明设备选型、安装、布置等方面应注意安全、防火。二、阅览室照明1.照明方式阅览室一般可采用一般照明方式或混合照明方式。面积较大的阅览室宜采用分区一般照明或混合照明方式。阅览室照明方式如图17所示。图17阅览室照明方式示意图(a)一般照明方式；(b)分区一般照明方式；(c)}昆合照明方式当采用分区一般照明方式时，非阅览区的照度，一般可为阅览区桌面平均照度的1／3～1／2。当采用混合照明方式时