LED燈具應(yīng)用于教室照明,前景如何?
幾年前,教室照明主要以熒光燈光源為主,LED照明尚未正式進(jìn)入教室照明領(lǐng)域。不過隨著時(shí)代的發(fā)展,LED照明技術(shù)逐漸成熟,無論是從燈具質(zhì)量,還是照明效果,LED相比于其他照明燈具都具備優(yōu)勢。
因此在教室照明領(lǐng)域,以LED替代老式教室照明燈具的例子屢見不鮮,通過這樣的手段,以獲得更好的照明效果。而且值得注意的是,LED在節(jié)能方面同樣走在了時(shí)代的前列,非常符合國家提出的節(jié)能減排。所以現(xiàn)階段,LED成為了學(xué)校教室照明的不錯(cuò)選擇。
學(xué)校教室燈光應(yīng)該如何進(jìn)行改造
一、教室照明的基本要求
目前教室的照明大多采用投影等形式,且以白天教學(xué)為主,有效利用自然光以達(dá)到節(jié)能的目的。教室照明的基本任務(wù)有:
1)滿足學(xué)生看書、寫字、作圖等要求,保證視覺目標(biāo)水平與垂直照度要求;
2)滿足師生之間、學(xué)生之間面對(duì)面的交流要求;
3)引導(dǎo)學(xué)生把注意力集中到教學(xué)或演示區(qū)域;
4)適應(yīng)不用的演示和教學(xué)情景需要,并考慮自然光的影響;
5)滿足顯色性、控制眩光,保護(hù)視力。
除此之外,教室照明還就做到安全、可靠,方便維修,并與環(huán)境協(xié)調(diào)。
二、教室照明的布置
最亮的點(diǎn)或面通常最引人注意,在教室照明設(shè)計(jì)中,為確保學(xué)生集中注意力,桌面和黑板的亮度應(yīng)為最高。
1)普通教室課桌呈規(guī)律性排列,宜采用柵頂柵上均勻布燈的一般照明方式。為減少眩光區(qū)和光幕反射區(qū),熒光燈具宜縱向布置;
2)教室照明燈具如能布置在垂直黑板的通道上空,使課桌面形成側(cè)面或兩側(cè)面來光,照明效果更好。
3)為保證照度均勻,布燈方案應(yīng)使距高比(L/h)不大于所選用燈具的最大允許距高比。如果不能滿足以上條件,可調(diào)整布燈間距L與燈具掛高h(yuǎn),還可以增加燈具、重新或更換燈具來滿足要求;
4)燈具安裝高度對(duì)照明效果有一定影響。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。普通教室燈具距地面安裝高度宜為2.5~2.9m,距課桌面高度宜為1.7~2.1m;
5)教室照明的控制宜平行于外窗方向,分區(qū)、分組控制(黑板照明開關(guān)就單獨(dú)裝設(shè)),有投影屏幕時(shí),在接近投影屏幕處的照明應(yīng)能獨(dú)立關(guān)閉;
6)在有多媒體教學(xué)的報(bào)告廳、大教室等場所,宜設(shè)置供記錄筆記用的照明和多媒體教學(xué)時(shí)使用的一般照明,一般照明宜采用調(diào)光方式;
7)合理布置光源不僅可以節(jié)約資源,而且可以創(chuàng)造更加良好的照明光環(huán)境。在白天,教室是單側(cè)自然采光,靠窗部分和靠走廊部分的亮度差很大,因此對(duì)照明設(shè)備應(yīng)進(jìn)行分區(qū)控制,當(dāng)窗外射進(jìn)教室的光線充足時(shí),可只開靠走廊側(cè)的一排燈,從而使照度均勻分布。
三、光源的選擇
教室光源選擇高效節(jié)能型產(chǎn)品,應(yīng)從師生的心理感覺著手,創(chuàng)造舒適的教學(xué)環(huán)境。燈具的選用時(shí)要注意安全是最重要的,另外燈具是否有輻射等會(huì)對(duì)學(xué)生的健康造成傷害。燈具的選用要選擇顯色指數(shù)高的,這樣更好保護(hù)學(xué)生的視力,降低近視的發(fā)生率。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,LED燈得到普及與應(yīng)用。其優(yōu)勢明顯,體積小重量輕,發(fā)熱量比普通照明燈具低很多,耐用不易損壞,超低功耗,電光功率轉(zhuǎn)換接近100%,相同照明效果比傳統(tǒng)光源節(jié)能80%以上,壽命長,使用壽命可達(dá)6萬到10萬小時(shí),比傳統(tǒng)光源壽命長10倍以上。
學(xué)生的視覺舒適度、心理感覺、注意力是否集中等與環(huán)境色溫有關(guān)。稀土三基色燈管的色溫由高到低,不同的色溫有不同的特點(diǎn)。最合適的LED照明燈具的色溫范圍,應(yīng)該是接近太陽自然白光的色溫范圍,才是最科學(xué)的選擇,一般LED燈自然光是色溫取4700~5300K。
四、抑制眩光
眩光是引起眩目的主要原因,視野內(nèi)亮度的分布和范圍不適宜,在空間和時(shí)間上存在極端的亮度對(duì)比均會(huì)導(dǎo)致眩目。而導(dǎo)致眩目的現(xiàn)象稱為眩光,眩光主要危害是產(chǎn)生殘像、破壞暗適應(yīng),引發(fā)視覺疲勞,影響學(xué)習(xí)效果。
(一)控制直接眩光
直接眩光是由于學(xué)生目視黑板方向時(shí),照明光源直接進(jìn)入視線引起,控制直接眩光可采用以下措施:
1)燈具的布置方式應(yīng)長軸平行于學(xué)生的主視線,并下黑板垂直。燈具盡量布置在垂直黑板通道的上空,使桌面形成側(cè)面或者兩側(cè)面采光,照明效果更好。
2)在燈具選擇時(shí),控制光源亮度,將燈具亮度限制曲線與采用燈具的平均亮度曲線對(duì)照檢驗(yàn)。最遠(yuǎn)端燈具下垂線以上45角至臨界角γ的范圍內(nèi),燈具各個(gè)方向平均亮度均小于限制曲線規(guī)定的亮度極限值。教室統(tǒng)一眩光值UGR不得高于19。
(二)控制反射眩光及光幕反射
由特定表面產(chǎn)生的反射而引起的眩光,通常稱為光幕反射和反射眩光。它將會(huì)改變作業(yè)面的可見度,往往是有害的,可采取以下的措施來減少光幕反射和反射眩光。
1)從燈具和作業(yè)面的布置方面考慮,避免將燈具安裝在干擾區(qū)內(nèi),如燈安裝在工作位置的正前上方40°以外區(qū)域;
2)從房間表面裝飾方面考慮,采用低光澤度的表面裝飾材料;
3)從燈具亮度方面考慮,應(yīng)限制燈具表面亮度不宜過高;
4)從周圍亮度考慮,應(yīng)照亮頂棚和墻,以降低亮度對(duì)比,但避免出現(xiàn)光斑。
教室照明設(shè)計(jì)質(zhì)量的好壞直接影響師生的心情與情緒,關(guān)系到學(xué)生的學(xué)習(xí)效率及心理健康。照明的設(shè)計(jì)既要體現(xiàn)節(jié)能經(jīng)濟(jì)性,更重要的是考慮照度、顯色性、光色、眩光等因素對(duì)師生的影響,在滿足國家法規(guī)要求的前提下,盡量為師生創(chuàng)造一個(gè)優(yōu)美的學(xué)習(xí)環(huán)境。
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