国家标准《中小学校教室采光和照明卫生标准》(GB 7793-2010),发布日期2011-01-14;实施日期2011-05-01。该标准的4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、5.1、5.2、5.3、5.9、5.10、5.11为国家强制性标准,在适用范围内的中小学教室设计都必须严格遵循该标准相关要求,否则将承担相应的法律责任。
该标准规定了学校教室采光和照明要求,适用于城市、县镇的新建、改建和扩建的普通中小学校、中等师范学校和幼儿师范学校。引用了以下文件:GB/T 5699 采光测量方法、GB/T 5700 明测量方法、GB/T 50033 建筑采光设计标准 JGJ /T119 建筑照明术语标准。
1、学校教室的朝向宜按各地区的地理和气候条件决定,不宜采用东西朝向,宜采用南北向的双侧采光。教室采用单侧采光时,光线应自学生座位的左侧射入。南外廊北教室时,应以北向窗为主要采光面。
解读:教室的朝向采用南北向的双侧采光,这样可以实现双侧采光,光线分布更均匀。东西朝向的教室容易受到强烈阳光的直射,造成眩光和眼睛疲劳。单侧采光自学生座位的左侧射入,可以减少书写时手部产生的阴影。南外廊北教室以北向窗为主要采光面,因为北向光更为温和,有利于保护视力。
2 、Ⅲ类光气候区教室课桌面上的采光系数最低值不应低于2%,其他光气候区的采光系数应乘以相 应的光气候系数。光气候系数应按表1采用,所在光气候区应按GB/T 50033中国光气候分区图查出。
表1光气候系数K
光气候区 | I | Ⅱ | Ⅲ | IV | V |
K值 | 0.85 | 0.90 | 1.00 | 1.10 | 1.20 |
室外天然光临界照度值E₁ lx | 6000 | 5500 | 5.000 | 4500 | 4000 |
解读:采光系数是指该点的照度与同一时间的室外无遮拦水平面上产生的天空漫射光的照度之比。我省位于IV类光气候区,因此学校教室课桌面上的采光系数的最低值不应低于2.2%。课桌面上的采光系数达到标准,确保了即使在光照条件不理想的情况下,学生也能获得足够的自然光,从而减少对人工照明的依赖,降低眼睛疲劳和视力损害的风险。
3、教室窗地面积比不应低于1:5。
解读:窗地面积比是指窗洞口面积与室内地面面积之比。当教室窗地面积比达到1:5时,说明教室的窗户足够大,能让充足的自然光进入室内,同时也不会让教室显得空旷或压抑。此标准确保教室内每个学生都能获得充足的自然光照度,同时避免因光线过强而对视力产生的不利影响。
4、为防止窗的直接眩光,教室应设窗帘以避免阳光直接射入教室内。为防止黑板的反射眩光,其表面应以耐磨无光泽的材料制成。
解读:直接炫光是指在视野中,特别是在靠近视线方向存在的发光体所产生的眩光。当教室内透过玻璃的太阳光过亮时,容易产生直接眩光,会导致干扰、不舒适或视力受损。窗帘可以有效阻挡直接从窗户射入的强烈阳光,减少因直射光线引起的视觉不适和眼睛疲劳。
反射炫光:由视野中的反射引起的眩光,特别是在靠近视线方向看见反射像所产生的眩光。反射眩光也就是一般常见的反光,会使影像模糊化,容易造成眼睛疲劳,阅读吃力,甚至进一步造成眼睛酸痛及头痛的问题。
5、为提高教室的采光效果,室内各表面应采用高亮度低彩度的装修,房间各表面的反射比应按表2 的规定选取。
表2室内各表面的反射比
表面名称 | 反射比 | 表面名称 | 反射比 |
顶棚 | 0.70~0.80 | 侧墙、后墙 | 0.70~0.80 |
前墙 | 0.50~0.60 | 课桌面 | 0.25~0.45 |
地面 | 0.20~0.40 | 黑板 | 0.15~0.20 |
解读:反射比:某物体表面上反射的光通量与人射该物体表面上的光通量之比,以p 表示。采用高亮度低彩度的装修,有利于提高教室的采光效果。在教室或办公室等环境中,通过采用高亮度低彩度的装修,控制墙面、天花板和地板的反射比,可以优化室内的光线分布,减少眩光,提高视觉舒适度,保护学生视力。
6、采光测量方法按GB/T 5699执行。
1、凡教室均应装设人工照明。
解读:设置人工照明能够在自然光的不足,特别是在阴天、雨天或者日落之后,保证教室内光线均匀、明亮,避免因光线不足导致的视力疲劳和损害。
2、教室课桌面上的维持平均照度值不应低于3001x,其照度均匀度不应低于0.7。
解读:维持平均照度:规定表面上的平均照度不得低于此数值。它是在照明装置必须进行维护的时刻,在规定表面上的平均照度。学生在进行阅读、写作和其他学习活动时,有足够的光线支持,才能减少视觉负担和视力损害的风险减少视力疲劳。
照度均匀度是在规定表面上的最小照度与平均照度之比。均匀度越接近1说明光线分布越均匀,视觉感受越好,越能减少视觉不适和眼睛的频繁调节。
3、教室黑板应设局部照明灯,其维持平均照度不应低于5001x, 照度均匀度不应低于0.8。
解读:此照明标准为了确保即使在自然光线不足的情况下也能保持高可见度。高照度和均匀的光线分布可以降低眼睛调节频率,减少学生视觉不适和眼睛疲劳。教室黑板是教学过程中的关键视觉焦点,因此黑板区域的照明要求更为严格。
4、教室宜采用3300K~5500K色温的光源,光源的显色指数不宜小于80。
解读:色温它反映了光源发出的光线在色彩上的特性,色温越高,光线越偏向蓝色和冷白色,眼睛易疲劳,色温越低,光线越偏向黄色和暖白色,导致人感觉更加困倦或缺乏活力。3300K至5500K色温范围的光线接近自然光,能够为学生提供一个温和而不刺眼的学习环境。
显色指数是指在具有合理允差的色适应状态下,被测光源照明物体的心理物理色与参比光源照明同一色样的心理物理色符合程度的度量。是衡量光源显示物体颜色能力的一个指标。取值范围从0到100,数值越高,物体的颜色在该光源下看起来越自然、越接近真实颜色。
5、教室采用小于26 mm细管径直管形稀土三基色荧光灯。
解读:细管径的荧光灯相比于较粗的管径,能够提供更均匀和柔和的照明,减少眩光和闪烁的可能性,从而降低学生的视觉疲劳和不适感。
6、教室照明荧光灯宜采用节能电感镇流器或电子镇流器。
7、为了减少照明光源引起的直接眩光,教室不宜采用裸灯照明。灯具距课桌面的最低悬挂高度不应低于1.7 m。灯管排列宜采用其长轴垂直于黑板面布置。对于阶梯教室,前排灯不应对后排学生产生直接眩光。
解读:规定灯具距课桌面的最低悬挂高度不应低于1.7m,有助于确保光线更加柔和且分布均匀,避免因灯具过低而直接照射到学生眼睛。灯管排列采用其长轴垂直于黑板面的布置方式,可以减少黑板反光,确保学生在观看黑板时视线不受反射的光线干扰。
8、教室的统一眩光值(UGR)不宜大于19。
解读:统一眩光值是指度量处于视觉环境中的照明装置发出的光对人眼睛引起不舒适感主观反应的心理参量。眩光值是用于评估室内照明系统对人眼造成眩光影响程度的一个指标。过低眩光值值影响视觉清晰度,而过高的眩光值值则可能引起眩光,导致视觉疲劳、眼睛不适甚至损害视力。设置合适的眩光值值有助于平衡光线的亮度和舒适度,创造一个无眩光或低眩光的学习环境,确保学生在良好的光照条件下学习。
9、在维持平均照度值3001x的条件下,教室照明功率密度现行值不应大于11 W/m²,目标值应为9W/m²。
解读:照明功率密度现行值指为确保足够的照明水平,同时节约能源的目标值,合理的功率密度有助于避免过度照明,减少不必要的强光和热量产生。
10、照明设计计算照度时,其维护系数应取0.8。
解读:维护系数是指照明装置在使用一定周期后,在规定表面上的平均照度或平均亮度与该装置在相同条件下新装时在规定表面上所得到的平均照度或平均亮度之比。在照明设计时,预计实际运行中的照度将比理想情况下计算的照度要低20%,此标准可以确保即使在灯具性能随时间降低后,教室内的照度依然能够满足最低标准。
11、教室照明测量方法按GB/T 5700执行。
作者:宋岩
初审:韩淇卉
复审:白金秋
终审:阴媛