四、室內的採光和照明
2024-08-14 20:23:42
作者： 張蘭香 潘秀萍
（一）涉及室內採光的光學物理概念
光通量表示光源在每秒內發射的光能總數，單位是流明（lumen，lm）。光通量是光源的基本參數。
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1.發光強度
不同光源發出的光通量在空間的分布不同，即使是同一光源，其光通量在空間各方向的分布也不一樣。加上燈罩後，其分布情況又有所變化。表示光通量在空間的密度的量即發光強度，單位是坎德拉（candle，cd）。
2.照度
被照平面上單位面積所接受的光通量數值，表示被光照射平面上的光通量密度。照度單位是勒克斯（lux，lx），其公式為：
E=F/S
式中，E為照度，F為光通量，S為被照平面面積。
3.亮度
表示發光體明亮程度的量，單位是尼脫（nt），通常用cd/m2表示，有時也用熙提（stilb，sb）表示，1熙提等於10 000尼脫。一個漫反射表面的亮度可用下式求得：
B=ρE/π
式中，B為亮度（nt），為該表面的反射係數，E為照度（lx）。
（二）自然採光
採光又稱自然採光，是指以太陽光為光源，室內所得到的光線。
活動室內自然採光的衛生要求是：滿足採光標準，桌面和黑板面有足夠的照度；照度分布較均勻；單側採光應從兒童左側射入，雙側採光也應將主要採光窗設在左側；避免眩光的作用，形成愉快、舒適的生活與活動環境。
室內採光狀況與多種因素相關，除了太陽光的強弱，還與玻地面積比、室深係數大小、有無室外遮擋物、建築朝向、室內色調等因素的影響。
為了提高室內自然採光的效果，採光窗應適當地加大，窗的上緣應儘可能高些。玻地面積比是衡量室內採光狀況的一個重要指標，是窗的透光面積與地面積之比，幼兒園活動室的玻地面積比值不應低於1∶6。窗戶越小，窗框遮光的面積比率越大，實際測量時應以實際的透光面積來計算。
室深係數是影響採光效果的另一重要指標，它是指窗上緣距地面高度與室深之比。單側採光時，室深係數不應小於1∶2，或投射角（室內桌面一點到窗側所引的水平線與該點到窗上緣之間的夾角，也稱為入射角）不小於20°～22°。若是雙側採光，室深係數應不小於1∶4。為了使玻地面積比和室深係數符合要求，活動室窗戶要適當加大，窗上緣儘可能高些。
有無室外遮擋物也是影響室內採光效果的一個因素。如果室外有高大的建築物、樹木、圍牆、大型運動器械等遮擋物對室內的採光影響很大。一般來說，對面建築物（遮擋物）至活動室之間的距離應不小於該建築物高度的2倍。
窗玻璃的清潔程度也對採光有影響。普通玻璃的遮光率為10%左右，而被塵埃污染的玻璃的遮光率可達20%～30%。為降低遮光率，應保持門窗玻璃的清潔。
各種色彩對光的反射率是不同的，如白色是0.8～0.9，淡米黃色是0.5～0.6，淺黃色是0.5～0.6，黃色是0.4，淺藍色是0.3，淺褐色是0.15，黑色是0.01～0.02。室內牆壁宜刷成白色，使反射係數達最高值。天花板、桌椅、櫥櫃宜為淡色，以改善室內的採光狀況。
我國大部分地區的建築物以南向（或南向偏東或偏西）為宜。東西朝向所接受的太陽光時間過短，所以幼兒園主體建築物不應採用東西朝向，最好採用南北向的雙側採光。南外廊北活動室時，應以北向窗為主要採光面，教師應將小黑板、貼絨板等置於活動室東面，使桌面能形成左側採光。
採光評價。為了綜合評價活動室的採光情況，一般用採光係數作為衡量指標。採光係數是指室內工作面一點的照度與同時間室外開闊地天空散射光的水平照度的比值。一般要求離窗最遠的桌面上的採光係數不低於1%～1.5%。
（三）人工照明
人工照明是利用人工光源獲得光線，以彌補自然採光的不足。兒童在幼兒園大部分是在採光條件較好的白天，一般不需要人工照明；但在冬季及陰雨天或室外有遮擋物時，應補充人工照明。
幼兒園室內人工照明的衛生要求與自然採光的衛生要求基本一致，人工照明應保證桌面和小黑板面上有足夠的照度；照度分布均勻；不產生或少產生陰影，沒有或儘量減少眩光作用；不因人工照明而使室內氣溫過度增高或使空氣受到污染，應該保證空氣的質量和安全性；在兒童視野內看不到強烈的發光體等。
照度的大小取決於燈的數量、功率和種類。工作面照度的大小對兒童的視覺功能以及學習效率有直接的影響。相關研究表明，照度低於100 lx時感到很暗，長時間閱讀容易導致視疲勞，照度為100 lx仍不足，達到150 lx時光線尚可。當照度在10～1 000 lx範圍內，照度越大，視疲勞越小。幼兒園活動室、音體活動室的照度值不應低於150 lx，保健室、隔離室、辦公室的照度不應低於100 lx，臥室、廚房的照度值不應低於75 lx，衛生間和洗衣房的照度值不應低於30 lx，門廳、庫房等的照度值不應低於20 lx。如果暫時無法改變室內照度不足的情況，就應縮短兒童作業時間，增加休息次數，以防視疲勞過度。
室內照度應均勻。照度的均勻度即均勻係數主要與燈的數量、種類、懸掛高度、布置方式等有關。均勻係數是室內最小照度與平均照度之比，一般要求該係數不低於0.7。照明的均勻係數是隨燈的懸掛高度的升高而加大的，但桌面的照度會因懸掛高度的增加而降低。目前我國幼兒園照度和均勻係數的標準與許多國家的同類標準相比偏低。
眩光是指在視野範圍內形成不舒適的干擾或使視覺產生疲勞的光亮，分為直接眩光和反射眩光。直接眩光是指在觀察物體的方向或接近這一方向的發光體而引起的眩光，反射眩光是由視野內的定向反射表面反射的高亮度光所產生的。為減輕或消除室內眩光，可限制光源亮度，不用裸燈照明；適當提高燈的懸掛高度；適當提高環境亮度，減少亮度對比，都可減少或消除眩光。