學(xué)校和圖書館照明設(shè)計

王浩然 / 胥正祥（中國建筑設(shè)計研究院機(jī)電院， 北京 100044）

學(xué)校照明的目的是為學(xué)校提供一個舒適的、科學(xué)的光照環(huán)境，如何把學(xué)校照明設(shè)計得既科學(xué)，又具有良好的環(huán)境,使中小學(xué)生在現(xiàn)代的學(xué)校建筑中更好地接受教育,這是我們建筑設(shè)計人員所不斷追求的。目前教室中除傳統(tǒng)的照明之外，教學(xué)區(qū)大多采用幻燈、電影、實物投影儀、電視轉(zhuǎn)播等多種電教設(shè)備配合教學(xué)；教學(xué)以白天為主，晚上學(xué)生可以自習(xí)，因此，學(xué)校照明設(shè)計尤為重要。

1 教室照明的主要條件

1)學(xué)生——保證視覺目標(biāo)水平和垂直照度要求，降低視覺疲勞，注意力集中，學(xué)習(xí)效率高，滿足學(xué)生之間面對面的交流要求。

2)教師——講課輕松，引導(dǎo)學(xué)生把注意力集中到教學(xué)和演示區(qū)域，照明控制適應(yīng)不同的演示和教學(xué)情景，教學(xué)效果好。

3)學(xué)校管理——環(huán)境變好，設(shè)備利用率高，并防止事故災(zāi)害發(fā)生。

4)照度適當(dāng)

學(xué)校照明設(shè)計時，照度可按《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB50034-2004.表5.2.7“學(xué)校建筑照明標(biāo)準(zhǔn)值”及表5.2.1“圖書館建筑照明標(biāo)準(zhǔn)值”選取。

5)減少眩光

由于視野中的亮度分布或亮度范圍的不適宜，或存在極端的對比，以致引起不舒適感覺或降低細(xì)部或目標(biāo)的能力的視覺現(xiàn)象，稱眩光。明暗對比太大，有眩光時，就會使人感到不舒適，有時看不見東西，并引起視覺疲勞。

普通教室為減少眩光區(qū)和光幕反射區(qū)，熒光燈燈具宜縱向布置，即把燈具的長軸平行于學(xué)生的主視線，并與黑板垂直，使學(xué)生看到的燈具發(fā)光面積減小。

6)室內(nèi)裝修

教室各表面應(yīng)選用明亮無光澤的淺色材料裝修，以造成明亮而穩(wěn)重的室內(nèi)環(huán)境。反射率可按表1的數(shù)據(jù)設(shè)計：

表1 教室內(nèi)各表面反射系數(shù)值

教室內(nèi)的色彩設(shè)計可用以下顏色，目前國內(nèi)教室設(shè)計，頂柵、墻面一般選用白色；地面選用耐臟而又不刺眼的顏色；黑板選用無光澤的綠色。

2 普通教室照明

1)普通教室課桌布置是規(guī)律性排列，教室照明通常由對課桌的一般照明和對黑板照明組成。照明設(shè)計采用在頂棚上均勻布燈的照明方式，為確保學(xué)生集中注意力，桌面和黑板的亮度為最高。為減少眩光區(qū)和反射區(qū)，熒光燈燈具宜縱向布置，并與黑板垂直。燈具布置在垂直黑板、課桌、通道上空，使課桌形成兩側(cè)面來光，照明效果更好。

2)普通教室頂棚高度一般是2.8～3.0m，燈具安裝高度對照明效果有一定影響。當(dāng)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。普通教室燈具距地安裝高度宜為2.5～2.9m，燈具距課桌宜為1.7～2.1m。

3)教室照明控制，宜平行外窗方向順序設(shè)置開關(guān)（黑板照明開關(guān)應(yīng)單獨裝設(shè)），有投影屏幕時，在接近投影屏幕處的照明應(yīng)能獨立關(guān)閉。

3 黑板照明

由于黑板是垂直地掛在墻上，教室內(nèi)如果僅靠一般照明燈具，黑板面的垂直照度是不夠的，必須要設(shè)置黑板專用燈具照明。對黑板照明的要求條件如下：

1)學(xué)生方面——要求不能由黑板產(chǎn)生反射眩光，容易看清黑板，從黑板照明燈具來的直射光不要射進(jìn)學(xué)生眼中。為此，黑板照明專用燈具宜采用非對稱光強(qiáng)分布特性的專用燈具。

2)教師方面——要求教師上課時不感到眩光，黑板照明燈具的位置應(yīng)在水平視線以上的仰角45度之外，燈具與黑板的水平距離不應(yīng)大于L2，當(dāng)教師在黑板上書寫時不應(yīng)感到光源的反射眩光。

3)教師和學(xué)生的共用要求——黑板面垂直照度要高，上下左右的照度分布要均勻，黑板面上容易看得清楚。

4) 黑板照明和教師與學(xué)生的相互關(guān)系如圖1所示，黑板照明燈具的位置由L變到L1以上時，第一排學(xué)生會產(chǎn)生反射眩光。背向黑板站在講臺上的教師的視平線以上45°范圍內(nèi)，要注意黑板照明燈具產(chǎn)生的直接眩光。為提高黑板面的垂直照度，在決定黑板照明燈具的位置時，黑板中心的仰角大約為55°。

圖1 黑板照明燈具安裝位置示意圖

5) 黑板照明專用燈具數(shù)量選擇參考表2。

表2 黑板照明專用燈具數(shù)量選擇參考表

4 光源與燈具的選擇

1)光源選擇

熒光燈是應(yīng)用最廣泛，用量最大的氣體放電光源，它具有結(jié)構(gòu)簡單、光效高、發(fā)光柔和、壽命長等優(yōu)點。熒光燈的發(fā)光效率是白熾燈的4～5倍，壽命是白熾燈的3～8倍。

（1）教室照明推薦使用稀土三基色熒光粉的直管熒光燈，它具有顯色性好、光效高、壽命長等特點，是高效節(jié)能的光源。推薦采用T5、T8型直管熒光燈。

（2）按GB50034-2004《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定：“直管熒光燈配用電子鎮(zhèn)流器或節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器”，對提高照明系統(tǒng)能效和質(zhì)量有明顯的效果。

2) 燈具選擇

（1）普通教室選用吸頂式燈具，適用于低頂棚的照明場所；嵌入式燈具適用于低頂棚但要求眩光小的照明場所；懸吊式燈具適用于頂棚較高的照明場所。

（2）普通教室不宜采用無罩的直射燈具及盒式熒光燈燈具，一定要選用有保護(hù)角、效率不低于75%的開啟式配照型燈具。有要求或有條件的教室可選用高效格柵或帶漫反射罩的燈具，其燈具效率不宜低于60%。

（3）如選用具有蝙蝠翼式光強(qiáng)分布特性燈具，一般具有較大的遮光角，光輸出擴(kuò)散性好、布燈間距大、照度均勻，能有效地限制眩光和光幕反射，有利于改善教室照明質(zhì)量和節(jié)能。

（4）不宜采用帶有高亮度的白色鋼板或全鏡面控光罩（如格片、格柵）類燈具，宜采用低亮度漫射類燈具。

（5）如教室頂棚較高，可以選用懸掛式、間接式或半間接照明燈具，該類燈具除具有向下照射外，還具有部分的光投射到頂棚，形成間接照明效果。

3) 教室照明實例

某普通教室頂棚高3m，面積為7.2×9.0m，其照明燈具布置如圖2所示。教室照明選用T8型12套36W三基色直管熒光燈，配電子鎮(zhèn)流器單管格柵熒光燈罩，光通量3350lm，顯色性≥80，燈具分三排布置；黑板選用兩套T8型36W專用燈具。

計算照度328lx，LPD為8.29W/m2；黑 板 照 度532lx。

圖2 照明燈具布置圖

5 階梯教室

1) 階梯教室一般能容納2～3個班的學(xué)生，室內(nèi)燈具數(shù)量多，眩光干擾增大，宜選用限制眩光性能好的燈具，如帶格柵或帶漫反射板（罩）、保護(hù)角較大的開啟式燈具。

2) 階梯教室由于頂棚結(jié)構(gòu)關(guān)系，通常用于平行于黑板的連續(xù)布置的熒光燈燈具照明。在這類教室里，為了防止產(chǎn)生眩光，應(yīng)使用裝有乳白或透明棱鏡的有機(jī)玻璃罩的燈具，也可以用間接照明，防止直射光進(jìn)入眼中。

3) 階梯教室頂棚分塊做成階梯形（即折板結(jié)構(gòu)的頂棚），燈具被下凸部分隱蔽，并使其出光投向前方，向后散射的燈光被截去，并通過燈具反射器也向前方投射，學(xué)生幾乎感覺不到直接眩光。

4) 燈具宜采用吸頂或嵌入方式安裝。當(dāng)采用吊掛安裝方式時，應(yīng)注意前排燈具的安裝高度不應(yīng)遮擋后排學(xué)生的視線及產(chǎn)生直接眩光，也不應(yīng)影響投影、電影的放映效果。

5) 教室深處與靠近窗戶處人工照明的要求是不同的，為改善教室內(nèi)的亮度分布，便于人工照明的恒定調(diào)節(jié)與節(jié)能，宜對教室深處及靠近窗口處的燈具分別控制。

6) 階梯教室一般設(shè)有上、下兩層黑板（上、下交替滑動），由于兩層黑板高度較高，僅設(shè)一組普通黑板專用燈具是達(dá)不到照度要求及其均勻度的。為此，可采取選用較大功率的專用燈具的方式；或采取上、下兩層黑板分別選用兩組普通黑板專用燈具進(jìn)行照明的另一種方式，對兩組燈具內(nèi)的光源做不同配置，上層黑板專用燈具內(nèi)的光源容量宜為下層光源容量的1/2～3/4。

7) 當(dāng)階梯教室內(nèi)設(shè)有黑板專用照明時，幻燈、投影和電影屏的位置宜與黑板分開，一般可置于黑板側(cè)旁，宜在講臺和放映處對室內(nèi)照明進(jìn)行控制。

6 圖書館照明

學(xué)校圖書館的主要功能是為學(xué)生閱讀和借書提供場所，館內(nèi)還設(shè)有咨詢服務(wù)及復(fù)印、縮微膠卷閱讀設(shè)備。照明設(shè)計除應(yīng)滿足照度標(biāo)準(zhǔn)外，還應(yīng)注意降低眩光和光幕反射的影響。

1) 閱覽室照明

（1）圖書閱覽室應(yīng)按300lx的照度設(shè)計，同時要求避免擴(kuò)散光產(chǎn)生的陰影，光線要充足，不能有眩光，應(yīng)盡量減小書面和背景的亮度比，通常是選用熒光燈照明。從發(fā)展看，有從燈具直接明裝在頂棚面上轉(zhuǎn)為采用嵌入式開敞型、嵌入式下帶乳白玻璃或透明棱鏡罩的燈具的趨勢。

（2）閱覽室一般可采用一般照明方式或混合照明方式：一般照明方式宜選用限制眩光性能好的開啟式燈具，帶格柵或帶漫射等型燈具，配優(yōu)質(zhì)的電子鎮(zhèn)流器或低噪聲節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器；混合照明方式除頂棚選用一般照明熒光燈燈具外，最好在閱覽桌上再配熒光燈臺燈做為局部照明。局部照明燈具宜設(shè)在左前方，這樣長時間閱讀也不致對眼睛造成不良影響。

（3）閱覽室面積較大，宜采用兩管或多管嵌入式熒光燈塊形或熒光燈光帶布燈方案，增加燈具的光輸出面積，提高室內(nèi)照明質(zhì)量。

2) 書庫照明

（1）書庫照明設(shè)計需注意的重點是不能讓頂棚的光源的光線直射到人的眼里，不能有眩光，書架的垂直面照度要均勻，特別是要確保書架下部的照度要求。

（2）書庫中書架之間的通道照明宜采用專用燈具，即具有窄配光強(qiáng)分布特性的熒光燈具。一般安裝在書架行道上空，多為吸頂安裝或嵌入式安裝，并設(shè)單獨開關(guān)控制。

[1] 中國建筑科學(xué)研究院. GB50034-2004建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)[S]. 北京: 中國建筑工業(yè)出版社, 2004.

[2] 北京市建筑設(shè)計研究院，天津市建筑設(shè)計院. GB50099-2011中小學(xué)校設(shè)計規(guī)范[S].北京: 中國建筑工業(yè)出版社, 2011.

[3] 北京照明學(xué)會照明設(shè)計專業(yè)委員會. 照明設(shè)計手冊（2版）[M]. 北京: 中國電力出版社.2006.12.

[4] 日本照明學(xué)會. 照明手冊[M]. 北京: 中國建筑工業(yè)出版社.1985.9.