學(xué)校教室照明設(shè)計(jì)和質(zhì)量評(píng)價(jià)

學(xué)校教室照明設(shè)計(jì)和質(zhì)量評(píng)價(jià)1范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了學(xué)校教室照明設(shè)計(jì)和質(zhì)量評(píng)價(jià)的術(shù)語(yǔ)和定義、教室照明設(shè)計(jì)要求、教室照明評(píng)價(jià)要求。本標(biāo)準(zhǔn)適用于新建、擴(kuò)建和改建的中學(xué)和小學(xué)學(xué)校教學(xué)教室的照明設(shè)計(jì)和質(zhì)量評(píng)價(jià)。大學(xué)、幼兒園、校外培訓(xùn)機(jī)構(gòu)可參照?qǐng)?zhí)行。2規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過(guò)本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T5700-2008照明測(cè)量方法GB7000.1-2015燈具第1部分：一般要求與試驗(yàn)GB7000.201燈具第2—1部分：特殊要求固定式通用燈具GB7000.202燈具第2—2部分：特殊要求嵌入式燈具GB7793-2010中小學(xué)校教室采光和照明衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)GB/T12326-2008電能質(zhì)量電壓波動(dòng)和閃變GB/T36876-2018中小學(xué)校普通教室照明設(shè)計(jì)安裝衛(wèi)生要求GB50034-2013建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB50099-2011中小學(xué)校設(shè)計(jì)規(guī)范CIETN006-2016時(shí)間調(diào)制的照明系統(tǒng)的視覺(jué)方面一定義及測(cè)量模型(VisualAspectsofTime-ModulatedLightingSystems-DefinitionsandMeasurementModels)NEMA77-2017TemporalLightArtifacts-TestMethodsandGuidanceforAcceptanceCriteria.IEEE1789-2015IEEERecommendedPracticesforModulatingCurrentinHigh-BrightnessLEDsforMitigatingHealthRiskstoViewers3術(shù)語(yǔ)和定義3.1燈具luminaire分配、透過(guò)或改變一個(gè)或多個(gè)光源發(fā)出光線的器具，它包括支承、固定和保護(hù)光源所必需的所有部件，以及必需的電路輔助裝置和將它們連接到電源的裝置，但不包括光源本身。注：采用整體式不可替換光源的發(fā)光器被視作一個(gè)燈具，但不對(duì)整體式光源或整體式自鎮(zhèn)流光源進(jìn)行試驗(yàn)。[GB7000.1—2015,1.2.1]3.2頻閃效應(yīng)stroboscopiceffect非靜態(tài)環(huán)境中，光刺激的亮度或者光譜分布隨時(shí)間的變化所引起的對(duì)靜態(tài)觀察者運(yùn)動(dòng)感知的變化[CIETN006-2016，2.4.3]3.3閃爍指數(shù)flickerindex（FI）一個(gè)開(kāi)關(guān)周期內(nèi)超出平均光輸出的量除以全部光輸出的量。[IEEE1789-2015,4.1]3.4閃爍百分比f(wàn)lickerpercentage(FP)一個(gè)開(kāi)關(guān)周期內(nèi)最大光輸出與最小光輸出之差除以最大光輸出與最小光輸出之和。[IEEE1789-2015，4.1]3.5閃爍flicker靜態(tài)環(huán)境中，光刺激的亮度或者光譜分布隨時(shí)間的變化所引起的靜態(tài)觀察者視覺(jué)不穩(wěn)定的變化[CIETN006-2016，2.4.2]3.6短時(shí)間閃爍指數(shù)short-termflickerindicator()評(píng)估在相對(duì)短的指定時(shí)間間隔內(nèi)，光源閃爍的量值。[NEMA77-2017，2.8]3.7頻閃可見(jiàn)度度量參數(shù)strobevisibilitymeasurepercentage(SVM)由光的波形計(jì)算得來(lái)的參數(shù)，表征頻閃效應(yīng)是否可見(jiàn)的度量指數(shù)。[NEMA77-2017，2.10]3.8發(fā)光效能luminaireefficacy在規(guī)定的使用條件下，燈具發(fā)出的總光通量與其所輸入的功率之比。單位為流明每瓦特(lm/W)。[GB50034-2013，2.0.31]3.9燈具效率luminaireefficiency在規(guī)定的使用條件下，燈具發(fā)出的總光通量與燈具內(nèi)所有光源發(fā)出的總光通量之比，也稱燈具光輸出比，單位為百分比。[GB50034-2013，2.0.30]3.10眩光glare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(duì)比，以致引起不舒適感覺(jué)或降低觀察細(xì)部或目標(biāo)的能力的視覺(jué)現(xiàn)象。[GB50034-2013，2.0.33]3.11統(tǒng)一眩光值unifiedglarerating(UGR)國(guó)際照明委員會(huì)(CIE)用于度量處于室內(nèi)視覺(jué)環(huán)境中的照明裝置發(fā)出的光對(duì)人眼引起不舒適感主觀反應(yīng)的心理參量。[GB50034-2013，2.0.36]3.12照明功率密度lightingpowerdensity(LPD)單位面積上一般照明的安裝功率(包括光源、鎮(zhèn)流器或變壓器等附屬用電器件)，單位為瓦特每平方米(W/m2)。[GB50034-2013，2.0.53]3.13維護(hù)系數(shù)maintenancefactor數(shù)照明裝置在使用一定周期后，在規(guī)定表面上的平均照度或平均亮度與該裝置在相同條件下新裝時(shí)在同一表面上所得到的平均照度或平均亮度之比。[GB50034-2013，2.0.12]4教室照明設(shè)計(jì)要求4.1教室照明燈具4.1.1燈具應(yīng)符合GB7000.1、GB7000.201或GB7000.202、GB/T17743的要求。4.1.2燈具應(yīng)符合GB7000.1-2015第4.24.2條視網(wǎng)膜藍(lán)光危害RG0的要求。4.1.3初始光通量不應(yīng)低于標(biāo)稱值的90%，燈具實(shí)際功率不應(yīng)大于標(biāo)稱值的110%。4.1.4一般顯色指數(shù)初始值RaN90,R9>50。4.1.5教室宜采用4000K?5500K相關(guān)色溫的光源，色容差應(yīng)小于等于5SDCM4.1.6燈具的功率因數(shù)應(yīng)不小于0.9。4.1.7燈具在其額定電壓下工作時(shí)，閃爍的限值要求如表1所示。表1閃爍限值要求頻閃百分比(%)W3頻閃可見(jiàn)度度量SVM<1短期閃爍指數(shù)Pst<14.1.8可替換光源的教室照明燈具效率不小于65%，黑板燈具效率不小于75%；所用光源的發(fā)光效能不小于90lm/W。不可替換光源的教室燈具發(fā)光效能不小于80lm/W，黑板燈具發(fā)光效能不小于65lm/W。4.1.9燈具壽命應(yīng)不低于30000小時(shí)。注：可替換光源燈具可通過(guò)替換光源實(shí)現(xiàn)燈具壽命。4.2教室各表面反射比要求表2教室各表面反射比表面名稱反射比前墻0.50?0.60側(cè)墻、后墻0.70?0.80地面0.20?0.40課桌面0.25?0.45黑板0.15?0.204.3教室照明設(shè)計(jì)4.3.1設(shè)計(jì)流程設(shè)計(jì)流程應(yīng)符合以下要求：a）確定照明場(chǎng)景的功能、尺寸等信息，教室照明應(yīng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔、規(guī)整，符合國(guó)家照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求，合理布局教室內(nèi)的電視教學(xué)設(shè)備、電子鐘等設(shè)施。；b）確定照明設(shè)計(jì)指標(biāo)；c）根據(jù)照明設(shè)計(jì)指標(biāo)與實(shí)際照明場(chǎng)景確定照明設(shè)計(jì)方案；d）使用照明設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行方案設(shè)計(jì)和空間仿真；e）討論方案的合理性并修改完善；f)設(shè)計(jì)方案的實(shí)施。4.3.2設(shè)計(jì)要素設(shè)計(jì)要素應(yīng)包含以下要素：a)照明場(chǎng)景空間尺寸（長(zhǎng)、寬、高）；b)維護(hù)系數(shù)c)利用系數(shù)d)課桌椅擺放位置、尺寸e)門(mén)窗位置及尺寸；f)墻壁、天花板、課桌和門(mén)窗材質(zhì)顏色及反射比；g)所需燈具的數(shù)量、種類、安裝方式、高度、間距;h)仿真設(shè)計(jì)的作業(yè)面高度、位置。4.3.3燈具安裝要求a）燈具應(yīng)使用剛性吊桿翼高囂應(yīng)與于面垂丫不出光口嘴；間囂矍L。c）燈具排列宜采用長(zhǎng)軸垂直于黑板面布置。d）燈具宜對(duì)稱安裝，其橫縱向中心軸線宜在同一直線上，偏斜不宜大于20mm。e）黑板燈距黑板平行間距d=700mm?1000mm，距黑板上緣垂直距離h=100mm?200mm。4.3.4教室照明設(shè)計(jì)案例參見(jiàn)附錄A。5教室照明質(zhì)量評(píng)價(jià)教室照明質(zhì)量應(yīng)符合表3的要求。表3教室照明質(zhì)量要求教室類型（或場(chǎng)所）維持平均照度1（lx）均勻度U0統(tǒng)一眩光值UGR顯色指數(shù)R相關(guān)色溫CCT（K）照明功率密度2（W/m2）閃爍百分比參考平面3普通教室、語(yǔ)言教室、書(shū)法教室、音樂(lè)教室、勞動(dòng)教室、史地教室、合班教室、圖書(shū)室、學(xué)生活動(dòng)室、體質(zhì)測(cè)試室、心理咨詢室、德育展覽室、實(shí)驗(yàn)室N300N0.70W19aN904000~5500W9W3%0.75m水平面舞蹈教室N300N0.70N80W9地面美術(shù)教室、科學(xué)教室N500N0.70N90W110.75m水平面計(jì)算機(jī)教室、電子閱覽室N500N0.70N80W110.75m水平面教室黑板N500N0.80____黑板面注：1,本標(biāo)準(zhǔn)中維護(hù)系數(shù)取0.8,維持平均照度=初始平均照度X0.8。使用或者更換新的照明光源的教室應(yīng)使用維持平均照度進(jìn)行評(píng)價(jià)，其余教室應(yīng)用平均照度與表3中維持平均照度限值比較來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)。計(jì)算照明功率密度值時(shí)，不含黑板照明燈具。參考平面為維持平均照度和顏色參數(shù)的檢測(cè)面，統(tǒng)一眩光值的測(cè)試位置按照5.1.2.3中規(guī)定進(jìn)行5.1教室照明質(zhì)量檢測(cè)方法5.1.1儀器和設(shè)備5.1.1.1（光）照度計(jì)照度測(cè)量應(yīng)采用準(zhǔn)確度等級(jí)不低于一級(jí)的光照度計(jì)，光照度計(jì)的性能指標(biāo)應(yīng)符合JJG245的規(guī)定5.1.1.2亮度計(jì)亮度測(cè)量應(yīng)采用準(zhǔn)確度等級(jí)不低于一級(jí)的亮度計(jì)，亮度計(jì)的性能指標(biāo)應(yīng)符合JJG211的規(guī)定。5.1.1.3光譜輻射計(jì)照明現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量色溫、顯色指數(shù)和色度參數(shù)檢測(cè)儀器應(yīng)采用光譜輻射計(jì)。在照明現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量色溫、顯色指數(shù)的光譜輻射計(jì)應(yīng)滿足以下條件：a）波長(zhǎng)范圍為380nm?780nm,波長(zhǎng)示值誤差：±2.0nm；b）光譜帶寬：W8nm；c）光譜測(cè)量間隔：W5nm；d）色品坐標(biāo)示值誤差（△x,Ay）：±0.0015。e）色溫示值誤差：±6Mireds（1Mireds=1X10-6K-1）5.1.1.4眩光測(cè)試儀現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)一眩光值測(cè)量使用的眩光測(cè)試儀，其性能指標(biāo)應(yīng)滿足以下條件：a）亮度示值誤差：±5%；b）亮度非均勻性：W3%；c）線性誤差：±1%。電功率測(cè)量應(yīng)采用準(zhǔn)確度等級(jí)不低于0.5級(jí)的數(shù)字功率計(jì)，并應(yīng)有諧波測(cè)量功能，功率計(jì)的檢定應(yīng)符合JJG780的規(guī)定。5.1.1.6閃爍率測(cè)試儀a）閃爍率示值誤差：W0.5%；b）閃爍頻率示值誤差：±3%；c）照度示值誤差：±4%；d）非線性誤差：±1%。5.1.2檢測(cè)方法教室照明測(cè)量應(yīng)在沒(méi)有天然光和其他非被測(cè)光源影響下進(jìn)行。三基色熒光燈管應(yīng)燃點(diǎn)40分鐘后進(jìn)行測(cè)試；LED燈具應(yīng)燃點(diǎn)15分鐘后進(jìn)行測(cè)試。5.1.2.1平均照度和照度均勻度5.1.2.1.1課桌面照度測(cè)量布點(diǎn)方法a）測(cè)量課桌面照度時(shí)，測(cè)量區(qū)域?yàn)椋簷M線以最前排課桌前沿離黑板水平距離2.2m畫(huà)1條直線，以此直線為基準(zhǔn)線向后排每間距1m劃1條直線，直到不足1m為止；豎線第1條線距左墻面（面向黑板方向）的距離是教室的寬度去整數(shù)后除以2,每間隔1m畫(huà)1條線，直到不足1m為止。劃出的1m止。劃出的的正方形網(wǎng)格為測(cè)量區(qū)域，測(cè)量區(qū)域的中心為測(cè)量點(diǎn)，如圖1所示。b）應(yīng)取桌面或距地面0.75m高的水平面為工作面；也可根據(jù)實(shí)際情況選定其他工作面。c）進(jìn)行課桌面照度測(cè)量時(shí)，不需要關(guān)閉黑板燈。COOOOOOOOOOOCOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO注：。一一測(cè)量點(diǎn)圖1課桌面照度測(cè)量點(diǎn)示意圖5.1.2.1.2黑板面照度測(cè)量布點(diǎn)方法a）以教室黑板規(guī)格4m長(zhǎng)，1.2m寬為參考平面。單位測(cè)試面積為0.4mX0.4m。共10X3個(gè)測(cè)量點(diǎn)，取網(wǎng)格中心位置為測(cè)量點(diǎn)，如圖2所示。b）當(dāng)黑板區(qū)域有電子白板（熒幕、電視）等顯示設(shè)備時(shí)，參考平面不含多媒體顯示終端所占面積。c）進(jìn)行黑板面照度測(cè)量時(shí)，不需要關(guān)教室燈。OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO

注：。一一測(cè)量點(diǎn)圖2網(wǎng)格中心布點(diǎn)示意圖a）5.2.2.1.3數(shù)據(jù)處理根據(jù)5.2.2.1.1和5.2.2.1.2所述的測(cè)點(diǎn)布置，使用光照度計(jì)逐點(diǎn)測(cè)量桌面、黑板面照度并記錄讀數(shù)為E.（i=1，2，…，n）；b）測(cè)量時(shí)，應(yīng)選用合適的擋位進(jìn)行測(cè)量照度示值穩(wěn)定后再讀數(shù)。要防止測(cè)試人員或其他因素對(duì)探測(cè)器的影響，c）根據(jù)式1計(jì)算平均照度E:av（1）式中：——平均照度，單位為勒克斯（lx）；——被測(cè)教室中的第i個(gè)測(cè)量點(diǎn)的照度，單位為勒克斯（lx）；n測(cè)量點(diǎn)的數(shù)量。d）根據(jù)式2計(jì)算照度均勻度U0：（2）式中：——被測(cè)教室照度均勻度；——被測(cè)教室中的第i個(gè)測(cè)量點(diǎn)的照度，單位為勒克斯（lx）；——平均照度，單位為勒克斯（lx）。5.1.2.2照明功率密度使用功率計(jì)分別對(duì)教室內(nèi)所有教室燈具（黑板燈除外）的實(shí)際功耗進(jìn)行測(cè)量并記錄為P（i=1，2,…，in），根據(jù)公式3計(jì)算出照明功率密度LPD：LPD=^^（3）S式中：LPD——照明功率密度，單位為瓦特每平方米（W/m2）；Pi——被測(cè)教室中的第i個(gè)燈具的實(shí)際功耗，單位為瓦特（W）；S被測(cè)教室的面積，單位為平方米（m2）。5.1.2.3統(tǒng)一眩光值（UGR）a）當(dāng)燈具發(fā)光面積為O.005m2到1.5m2之間，統(tǒng)一眩光值（UGR）應(yīng)按式4進(jìn)行計(jì)算：UGR=81g025Z生E（4）LP2b式中：Lb背景亮度（cd/m2）；①——每個(gè)燈具發(fā)光部分對(duì)觀察者眼睛所形成的立體角（sr）；La——燈具在觀察者眼睛方向的亮度（cd/m2）；P一每個(gè)單獨(dú)燈具的位置指數(shù)。b）當(dāng)燈具發(fā)光面積小于0.005m2,統(tǒng)一眩光值（UGR）應(yīng)按式5進(jìn)行計(jì)算。UGR=81g025￡紙（5）式中:Lbr2-P2式中:背景亮度（cd/m2）；I——燈具發(fā)光中心與觀察者眼睛連接方向的燈具發(fā)光強(qiáng)度（cd）；P——每一個(gè)燈具的古斯位置指數(shù)（相對(duì)于視線的位移）；r——觀察者眼睛到燈具發(fā)光中心的距離（m）。測(cè)量位置1：1.2m水平面高度，位于教室后墻面中點(diǎn)，水平朝前墻觀測(cè)；測(cè)量位置2：1.5m水平面高度，位于教室前墻面中點(diǎn)，水平朝后墻觀測(cè)；5.1.2.4相關(guān)色溫及顯色指數(shù)測(cè)試高度為教室課桌面高度，將教室均勻分為9個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域的中心點(diǎn)作為測(cè)量點(diǎn)，使用光譜輻射計(jì)進(jìn)行測(cè)試。取9個(gè)測(cè)量點(diǎn)的平均值，作為測(cè)量結(jié)果。5.1.2.5現(xiàn)場(chǎng)閃爍百分比測(cè)試高度為教室課桌面高度，將教室均勻分為9個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域的中心點(diǎn)作為測(cè)量點(diǎn)，使用閃爍測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)試。取9個(gè)測(cè)量點(diǎn)的平均值，作為測(cè)量結(jié)果附錄A（資料性附錄）教室照明設(shè)計(jì)案例⑴尺寸信息教室空間尺寸信息：長(zhǎng)X寬X高=9mX7.5mX3.5m；課桌尺寸信息：長(zhǎng)X寬X高=0.6mX0.4mX0.7m；窗戶尺寸信息：窗戶A：長(zhǎng)X寬=1.6mX1.75m，窗戶B：長(zhǎng)X寬=1.6mX1.75m；黑板尺寸：長(zhǎng)X寬=4.0mX1.2m（2）反射