照明是涉及到電學和光學的一門綜臺技術,是建筑電氣中重要的應用領域之一。學校照明的目的是要給教師、學生創造一個良好的教授、學習環境.一個良好的照明環境能降低學生的視覺疲勞,使學生的注意力集中,提高學習效率,也能使教師講課輕松,提高教學效果。
在學校照明設計時,要特別注意節約照明能源,因為我國照明用電量已占我國發電總量的 1O ~2O ,并隨著我國人民生活水平的不斷提高,我國照明用電的年增長率高達25左右,這是一個十分可觀的數字。做到既提高學校照明質量又臺理地節約照明用電是學校照明的關鍵。
1 合理設計教室照明
教室照明質量的優劣是關系到學生視力的重要因素,因此予以特別重視.普通教室照明主要有兩部分,即課桌照明和黑板照明。
1.1 課桌照明設計
1.1.1 選用高教光源并合理布燈
課桌照明由頂棚的一般照明解決,其課桌上的平均照度為150Ix.為提高教室課桌的照度及均勻度。并考慮到節約電能,宜采用發光效率較高的LED燈具。LED燈具的布置應使其 長軸方向與視線方向一致,靠墻那列熒光燈與墻的距離為熒光燈兩列間距的1/2.5~1/3。
這樣布置可減少課桌及紙面的光幕反射和使靠墻的課桌也能得到應有的水平照度.由于學生聽課時視線朝向前方的黑板,所以對燈具的直射眩光較為敏感,設計時宜采用亮度較低的光源或采用格柵燈具。當采用接近蝙蝠翼配光的熒光燈具時,由于這種燈具在眩光區的光通很少,在光幕反射區的光通較少,在可見區的光通較多,故對減少學生看黑板時的直射 眩光,減少學生書寫時的光幕反射以及提高課桌面的可見度水平,都有很好的作用。
1.1.2 合理應用分區一般照明控制
一般教室都是單側 自然采光,當白天上課時,靠窗部分和靠走廊部分的亮度差很大,因此應對照明設備進行分區控制,每個開關盡可能少的控制燈具盞數。當窗外射進教室的光線比較充足時,可只開靠走廊側 的一排燈,既節約電能又使室內照度均勻分布。
1.1.3 合理應用光照度 自動開關
現在一些人節電意識很淡漠.尤其在學校等公井場所更是如此.不需要照明也開燈,甚至整個白天燈光不熄,既浪費電能又減少燈具的使用壽命.為解決上述問題,采用了光照度自動開關。光照度自動開關的主要功能為:白天課桌面光照度在150lx以上時,光照控制電路開路。即使并電燈燈也不亮.為防止白天開啟開關燈沒有亮,而Ex~1501x后,室內沒人又自動點燃的現象,該開關設計了二次開關電路,即照度符合開燈要求后,無論電燈開關是否處于開、關的狀態,都需要人重新開電燈開關,燈才能亮。這樣就保證室內確實有人需要時用燈。
1.2 黑板照明設計
教室照明中,黑板照明是極其重要的.因黑板是垂直安置的,單靠頂棚照明時黑板面上的垂直照度不夠,設黑板照明燈。
1.2.1 黑板照明產生眩光的條件及照度要求
安裝了黑板照明后,不能使學生受黑板產生反射眩光的影響。要能看清黑板所有部位的板書和圖表。也不能使教師在書寫時感到反射眩光,同時在面對學生時無直射眩光。人眼對眩光的感覺關系,當光源在水平視線仰角p%45。范圍以內時,將產生直射眩光,而且角度越小眩光越強烈.設計時為避免對學生的直射眩光應采用帶保護罩的燈具。當教師面向學生講課時不應感到直射眩光,關鍵是要控制光線與視線夾角。當盧<60°時,為微弱眩光區;當盧>60°時,為無眩光區.通過實測盧大于55。時將使黑板照度降低。因此,一般設計時取p-55。當光源與黑板頂部的入射角 與學生對黑板頂部的仰角相等時,是學生感到反射眩光的基本因素。越大,反射眩光就越小.但同時黑板照度也越低。
黑板照度在 《建筑電氣設計技術規程》中規定,黑板上的垂直照度不宜低于水平照度的1.5倍。同時還要顧及到黑板照明的均勻度.因此設計時,在滿足眩光限制的條件下,應盡可能減小值,并采用率的熒光燈作黑板照明燈具。
1、3 教室的照明要求
對于教室的照明設計,要根據教室的特別用途和安裝的設備,進行靈活設計,無法 固化成一種不變的模式.如視聽電化教室其照度應比普通教室高1.3倍左右,布燈時應避免高亮度落到或由其它被照物體反射到示教電視熒光屏上而引起圖象及背景亮度的損失f對有些電化教室還應提供在電視教學進行中,為做記錄所需的局部照明、為提高影視教學質量,電化教室要注意背景與圖像亮度對比,設計照明時,可選用調光裝置。考慮到節電要求, 在對教學設備不產生干擾時,或已采用了屏蔽措麓后,應盡量多用氣體放電燈具,形成合理的混合照明。
2 合理設計實驗室照明
實驗室可分為教學用實驗室和科學研究用實驗室兩大類.實驗室的視覺工作特點是既 觀察水平面的細微物體,又識別垂直面或傾斜面上的精細對象,既觀察各種速度轉動的物體,又識別儀表和視波器的變化.可見實驗室工作面的水平照度與教室的要求基本相同,但又要求在實驗臺上有好的垂直照度和均勻度,同時還應避免頻閃效應所以對實驗室的照明設計,要重點解決好以下兩個方面的問題。
2、1 “柔性”照明方式
隨著科學技術的不斷發展,實驗設備也不斷更新,一些相對穩定的教學實驗室由于計算 機和電子設備的發展,出現了許多立式實驗臺裝置,從而擴大了學生的觀察范圍,視看對象也和過去大不相同,使固定燈具的照明方式無法適應。如果燈具能夠 自由移動,并可隨時變換照明角度和燈具布局的照明方式,做到空間上的柔性,那么就會適應在各種 實驗環境中工作,現有的導軌照明系統和柔性光帶系統,就屬于這類產品。采用靈活照明方式后,燈的功率是無關緊要的,因為實際功率是由使用者來調節。有人預言,未來實行的靈活照明標準和照明方式,將注意照顧到不同的工作性質、環境條件、人員年齡及視力等各種差異,而使設計中考慮整個房間的照度與照度均勻度的要求將失去意義。
2.2 避免頻閃效應的影響
由于日(ri)光燈發(fa)光效率較(jiao)高(gao),目前(qian)普遍使用(yong)在實驗室照(zhao)明中,但目光燈在交流電(dian)源下工(gong)作 時(shi),燈管(guan)兩端不斷改變電(dian)壓(ya)極性,當電(dian)流過(guo)零(ling)時(shi),光通(tong)即為零(ling),由此會產生閃(shan)爍感(gan)。
在設計實驗室照明中,如不考慮頻閃效應,將造成很難想象的不良后果如何避免這種 頻閃效應.筆者認為,可采用以下方法 ①單相電路供電,可采用電容移相的方法;②二、三相電路供電,可采用分相供電的方法;⑧采用電子鎮流器代替電感鎮流器。
3 學校的 “綠色”照明設計
綠色是大自然的本色,它象征春天又表示清潔寧靜,人們以綠色向往回歸大 自然. 3.1 “綠色”照明工程及重要性在照明領域,署1992:年先發起實施 “綠色照明”.綠色照明就是在保證照明質量的前提下,節約照明用電,減少因發電產生的SO 、CO、NO等廢氣和飄塵,達到保護環境的目的.因此綠色照明的核心是節電。
由(you)國(guo)(guo)家計委(wei)、科委(wei)、經貿委(wei)聯(lian)合制訂的(de)《2000年節(jie)能技(ji)術政策大(da)綱》已明(ming)(ming)確(que)提出,“九五(wu)” 期間將(jiang)淘汰白熾燈(deng),代之(zhi)以“節(jie)能電(dian)(dian)光源”.可(ke)目前(qian)照(zhao)(zhao)明(ming)(ming)燈(deng)具卻多以照(zhao)(zhao)明(ming)(ming)度差,耗(hao)電(dian)(dian)量大(da) 的(de)低效白熾燈(deng)為(wei)主.據部(bu)門統計,假如我國(guo)(guo)照(zhao)(zhao)明(ming)(ming)設(she)備都采用LED燈(deng),每(mei)年可(ke)節(jie)電(dian)(dian)970億 度,減少電(dian)(dian)站建設(she)投(tou)資300億元。 我國(guo)(guo)是人口大(da)國(guo)(guo),能源和(he)環境是涉及子孫萬(wan)代的(de)大(da)事,實施綠色照(zhao)(zhao)明(ming)(ming)工程勢在必行。