LED燈具在中小學(xué)教室照明中的技術(shù)要求

史躍 韓正濤 施晨宇 洪曉馬 劉彬彬

摘要：國(guó)內(nèi)還是有很大一部分地區(qū)的學(xué)校使用的照明燈具是熒光燈燈管，黑板區(qū)域沒(méi)有專用的照明燈具，而且熒光燈燈管照明效率低，課桌面照度不能滿足先寫(xiě)照明環(huán)境的要求，欠佳的教室照明環(huán)境是學(xué)生們視力下降的關(guān)鍵因素之一。熒光燈的光源缺少防止眩光的措施，對(duì)學(xué)生造成很大影響，降低了學(xué)習(xí)的舒適度。由此全國(guó)開(kāi)展改造了中小學(xué)校教室照明環(huán)境工程，推行LED燈具為主體的照明方案。

關(guān)鍵詞：LED燈具;教室照明;視網(wǎng)膜危害;眩光

目的

1. 視覺(jué)功效：滿足教學(xué)功能要求，能方便有效準(zhǔn)確地完成視覺(jué)作業(yè)。

2. 視覺(jué)舒適：為學(xué)生身心健5EB7和學(xué)習(xí)創(chuàng)造良好環(huán)境，同時(shí)減少近視風(fēng)險(xiǎn)。

3. 視覺(jué)安全：為學(xué)生提供看清周圍路徑和及時(shí)發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情的照明條件。

技術(shù)要求

1. 外觀要求

LED燈具外形應(yīng)光滑平整、無(wú)凹陷，表面應(yīng)均勻無(wú)流痕、氣泡等，焊縫無(wú)透光現(xiàn)象。

2. 電特性

教室中的照明燈具都是直接與我國(guó)的電網(wǎng)電源直接相連，我國(guó)的電網(wǎng)電源電壓是220V～，頻率50Hz。

在技術(shù)規(guī)范CQC 3315-2016中給出明確電源電壓應(yīng)為220V～，頻率50Hz。在額定電壓和頻率下的測(cè)得的輸入功率應(yīng)與額定輸入功率的偏差在過(guò)10%以內(nèi)。功率因數(shù)應(yīng)大于等于0.70，若燈具宣稱高功率因數(shù)，則應(yīng)大于等于0.90，實(shí)測(cè)功率因數(shù)則不應(yīng)比標(biāo)稱功率因數(shù)低0.05。

3. 視網(wǎng)膜危害

主要是指可見(jiàn)光中藍(lán)色光部分（一種具有較高能量的光線）對(duì)人體的視網(wǎng)膜的直接傷害?？梢?jiàn)光波長(zhǎng)大約在380-780nm之間，藍(lán)光波長(zhǎng)在400-500nm之間。

教室中照明的LED燈具屬于國(guó)內(nèi)強(qiáng)制性認(rèn)證范疇，所以也需要滿足GB7000.1的要求，并且視網(wǎng)膜危害在CQC 3315-2016中只接受按照IEC/TR 62778評(píng)估的無(wú)危害類產(chǎn)品（即RG0級(jí)）。

4. 顏色特性和光度特性

4.1色溫是照明光學(xué)中定義顏色的一個(gè)物理量。

通常將室內(nèi)照明光源按其相關(guān)色溫Tcp分為下表三組

色溫過(guò)高使人容易亢奮，過(guò)低會(huì)使人感到昏昏欲睡。在溫暖氣候條件下宜采用色表分組Ⅲ冷色的色表光源，而在寒冷氣候條件下宜采用色表分組Ⅰ暖色的色表光源。我們國(guó)家宜取色溫3300-5300，在CQC 3155-2016中要求選取色溫3000K、4000K和5000K。

4.2色度坐標(biāo)的初始值不應(yīng)超過(guò)在色度坐標(biāo)目標(biāo)值5 SDCM，即色容差在5 SDCM以內(nèi)。

在正常壽命周期內(nèi)，LED燈的色品坐標(biāo)與初始值的偏差在CIE 1976均勻色度標(biāo)尺圖中，不應(yīng)超過(guò)0.007。

LED燈具在不同方向上的色品坐標(biāo)與其加權(quán)平均值偏差在CIE 1976均勻色度標(biāo)尺圖中，不應(yīng)超過(guò)0.004。

4.3顯色指數(shù)是指對(duì)物體色彩的還原度，顯色指數(shù)越低，肉眼看到的顏色越失真。顯色指數(shù)不低于標(biāo)稱值的3個(gè)數(shù)值。一般顯色指數(shù)應(yīng)大于等于80;用于美術(shù)教室的一般顯色指數(shù)Ra的初始值應(yīng)大于等于90，Ra應(yīng)大于50。

4.4在CQC 3315-2016中LED燈具初始光通量不應(yīng)低于額定值的10%;效能不應(yīng)低于80lm/W，且不低于標(biāo)稱值。

5. 區(qū)域照度

5.1照度標(biāo)準(zhǔn)值和照度均勻度

5.2 作業(yè)面外0.5m范圍內(nèi)的照度值見(jiàn)下表，照度均勻度不應(yīng)低于0.5。

5.2 照度功率密度

6. 眩光

眩光，由于視野中的亮度分布和亮度范圍的不適宜，或存在極端的對(duì)比，以致引起不舒適的感覺(jué)或降低視察細(xì)部或目標(biāo)能力的視覺(jué)現(xiàn)象。

應(yīng)合理地選擇百葉板、遮光板裝置等來(lái)防止直接眩光。

可通過(guò)下列方法防止和減少由反射引起的光幕反射和反射眩光：

a）避免將燈具安裝在干擾區(qū)內(nèi)，教室照明燈具與桌面的垂直距離大于等于1.7m;

b）采用低光澤度的表面裝飾材料;

c）限制燈具出光口表面發(fā)光亮度;

d）增加燈具發(fā)光面積;

e）墻面的平均照度應(yīng)大于等于50lx，頂棚的平均照度應(yīng)大于等于30lx，但避免出現(xiàn)光斑。

6.1直接型開(kāi)燈具的遮光角不應(yīng)小于表6的規(guī)定。

6.2統(tǒng)一眩光值 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)人眼引起的不舒適感主觀反應(yīng)的心理參量。

6.3 反射比

6.4有視覺(jué)顯示終端的工作場(chǎng)所，在于燈具中垂線成65°～90°范圍內(nèi)的燈具平均亮度限值應(yīng)符合表9。

7. 壽命

在CQC 3315-2016中明確LED燈具壽命的額定中值壽命不低于30000小時(shí)。

LED燈具在正常點(diǎn)亮3000小時(shí)后，光通量維持率應(yīng)不低于初始值的96%，色品坐標(biāo)與初始值的偏差在CIE 1976均勻色度標(biāo)尺圖中，不應(yīng)超過(guò)0.007，Ra應(yīng)不低于額定值5個(gè)數(shù)值。

LED燈具正常點(diǎn)亮 6000 小時(shí)后，光通維持率應(yīng)不低于初始值的93%，色品坐標(biāo)與初始值的偏差在CIE 1976均勻色度標(biāo)尺圖中，不應(yīng)超過(guò)0.007，Ra應(yīng)不低于額定值5個(gè)數(shù)值。

總結(jié)

教室照明的標(biāo)準(zhǔn)主要有5個(gè)，其中3個(gè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 50034-2013 《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》、GB 50099-2011 《中小學(xué)校設(shè)計(jì)規(guī)范》和GB 7793-2010 《中小學(xué)校教室采光和照明衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》，1個(gè)中國(guó)質(zhì)量認(rèn)證中心起草的CQC 3155-2016《中小學(xué)校及幼兒園教室照明產(chǎn)品節(jié)能認(rèn)證技術(shù)規(guī)范》和1個(gè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJ/T 310-2013 《教育建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》。3個(gè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)在給出了照明環(huán)境要求，CQC 3155-2016技術(shù)規(guī)范在電氣參數(shù)方面給出了更具體的參數(shù)要求，對(duì)教室照明基本參數(shù)信息的補(bǔ)充。教室照明燈具一般是2種，教室燈具和黑板燈具，分別對(duì)課桌面和黑板提供照明，在更為嚴(yán)格參數(shù)的約束條件下，教室照明燈具保證基本照明條件的情況下，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的舒適度，降低了對(duì)眼睛的傷害。

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