关于提高中小学教室光环境改造建议
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关于提高中小学教室光环境改造建议教育健康照明项目提案
二零一七年四月
摘要
一、概述(背景):
1.学生近视问题
2015年发布的《国民健康视觉报告》指出,近年来中国青少年近视率不断上升,高中生和大学生的近视率都已超过70%,且出现低龄化趋势。
研究表明,除了遗传、用眼过度和用眼习惯不良等主观因素之外,教室照明环境对视力的影响至关重要。
2.视力健康问题的严重性
北京大学中国健康发展研究中心主任李玲表示,中国面临着视觉健康危机。
中国青少年近视患病率居高不下,不仅影响当代,也危害未来国民健康素质,将对国家社会、经济甚至国家安全,都产生重大影响。
日益严峻的视觉健康形势,不仅会带来直接的医疗成本和社会保障负担,也会造成行为能力丧失进而影响劳动能力和生命质量。
据《国民视觉健康》估计,2016年,各类视力缺陷导致的社会经济成本约6800多亿元人民币,占当年GDP(国内生产总值)的1.3%。
3.不仅仅是视力问题
对儿童而言,不良的照明环境除了会引起生理病变外,还会干扰大脑中枢高级神经的功能,使人心情烦闷、脾气急躁,引发头痛等。
这种伤害对婴幼儿和青少年更为明显,因为他们的神经系统尚未完全发育成熟,劣质灯光容易造成注意力不能集中或者注意力集中时间不能长久,导致学习效率下降,甚至会演变成儿童多动症。
4.照明与学生的生长
学生是身体生长最重要的阶段,研究已经证明光谱成分对动植物的生长有重要的影响,对人类也有不可忽视的影响。
二、教室照明环境的重要性:
1.对视力的影响
安徽医科大学的研究发现,改善教室照明环境一年后,实验组学生平均视力高于对照组学生,说明改善教室照明环境水平能减少学生视力下降速度,预防非近视学生近视发生。
2.对学习的影响
研究表明,教室照明环境对学生的学习也有很大的影响。
根据飞利浦在德国的一项长达一年试验(由政府和Hamburg-Eppendorf大学独立完成,166个学生和18个老师参与)表明,在改进照明环境之后,学生的专注力、专注时间长度和行为都有了明显改善:
阅读速度 --- 提高了35%
错误率 --- 下降了45%
多动行为 --- 下降了76%
三、教室照明现状:
长期以来,我国教育领域(从幼儿园至大学)的照明质量一直存在较严重的问题。
调查发现,北京全市中小学校教室课桌面平均照度合格率为60.3%,黑板平均照度合格率仅为22.9%。
北京市教委等部门联合下发的《北京市2010年国民体质监测结果公报》显示:北京中小学生视力不良检出率为60.2%,其中,小学生为43.5%,初中生为71.89%,高中生为81.89%。
虽然视力不良检出率增长速度得到一定遏制,但检出率仍继续上升,且出现低龄化趋势。
如果一线城市尚且,可想而知目前全国绝大多数教室的照明不符合要求。
如果按照新的CQC3155-2016技术规范的标准来要求,合格就更加是凤毛麟角了。
四、教室照明质量的关键问题:
教室照明需要关注哪些问题呢?
●课桌照度:平均照度、最低照度、维持照度、照度均匀度(考虑桌椅、人、温度、
灰尘、陈旧、墙上各种遮挡物等的影响,还有书本角度的影响)
●书写板照度:平均照度、最低照度、维持照度、照度均匀度(考虑学生位置的影
响)
●眩光:直接眩光、间接眩光(墙壁/书本/书写板等的反光)
●闪烁(频闪):目前大多数教室采用荧光灯管,由于其交流电输入的特性造成其高
频率频闪,这种频闪是造成眼部疲劳的直接原因。
●显色性:Ra>90(R9>50)
●色温:其实不同色温有不同的作用,只有在不同情况下,搭配使用合适的色温与
照度,才能得到最好的效果,建议采用5000K色温;
●光生物安全:无蓝光危害;
●节能:相对传统电感式荧光灯具节能50%;
●环保:不含汞、铅等重金属物质,更环保;
●智能控制:多模式智能操作方式,节能、简便、实用;
●其它:色容差、电气及其它安全、产品认证、噪声、应急照明
五、教育健康照明设计方案:
5.1 教育健康照明设计目标:
1、未开启投影仪:要求桌面照度达到300lx以上,黑板板面照度达到500lx以上。
显
色指数Ra≥90,R9≥50,统一眩光值UGR≤16眩光等级CIE A级,桌面光均匀度
≥0.7,LED功率因数≥0.9,30000小时内光照度在原光照度70%以上。
2、开启投影仪:由人工照明在多媒体垂直面产生的照度不应高于50lx,在课桌面产生的照
度不低于100lx。
统一眩光值UGR≤16眩光等级CIE A级LED功率因数≥0.9,30000小时内光照度在原光照度70%以上。
5.2教育健康照明设计标准依据:
本系统以下列国家标准或行业标准为设计依据:
GB/T 5699 采光测量方法 GB/T 5700 照明测量方法
GB/T 9468 灯具分布光度测量的一般要求
GB/T 20145-2006/CIE S009/E2002 灯和灯系统的光生物安全性
GB 7000.1 灯具第1部分:一般要求与试验
GB 7000.201 灯具第2-1部分:特殊要求-固定式通用灯具
GB 7000.202 灯具第2-2部分:特殊要求-嵌入式灯具
GB/T 13379 视觉工效学原则室内工作场所照明
GB 17625.1 电磁兼容限值谐波电流发射限值(设备每相输入电流大于16A)
GB 17743-2007 电气照明和类似设备的无线电骚扰特性的限值和测量方法
GB/T 18595 一般照明用设备电磁兼容抗扰要求
GB 19510.1 灯的控制装置第1部分:一般要求和安全要求
GB 19510.14灯的控制装置第14部分:LED模块用直流或交流电子控制的特殊要求
GB/T 31897.1 灯具性能第1部分:一般要求
GB 50034 建筑照明设计标准 JGJ/T 119 建筑照明术语标准
GB 50099 中小学校设计规范
GB 7793-2010 中小学校教室采光和照明卫生标准
CQC 3155-2016中小学校及幼儿园教室照明产品节能认证技术规范
DB 31 539—2011上海中小学校及幼儿园教室照明设计规范
IEC/TR 62778 应用IEC 62471评估光源和灯具的蓝光危害
5.3. 教育健康照明系统三个方案:
序号
教室配置明细
备注面积灯具数量教室灯数量书写板灯数量
1 45㎡6+3 6 3
2 45-65㎡9+39 3
3 65㎡以上12+312 3
5.4. 教育健康照明系统投资经济效益:
产品名称用灯
数量
灯具
功率
教室
总功
率
每天
亮灯
时间
教室
每年
节能量
用电
单价
教室每
年节能
收益
节省维修费用教室每
年总收
益
三年
总收益
荧光灯
购买
荧光灯
安装
传统教室照明12盏80W 960W
12
小时
2628
千瓦/小时
0.83
元
2181.2
元
130*12元50*12元
4341.2
元
13023.6
元
教育健康
照明
12盏30W 360W / / 注:以上“传统教室照明”以普通LED灯具为参照。
5.5. 教育健康照明系统投资社会效益:
据中国首份系统研究视觉健康的白皮书《国民视觉健康》调研显示,5岁以上人群中,近视比例为35.16%至39.21%,即每3个人就有1个人是近视,近视的总患病人数在4.37亿至4.87亿之间。
青少年的视力问题和学习问题,关系到下一代的健康问题,更可以上升到民族的未来这一高度。
教育健康照明产品完美的解决了传统教育照明存在的几项重大问题,能够积极的帮助学校营造舒适、健康、绿色环保的教室教学照明环境,有效降低学习的近视问题,为学生营造健康愉快的学习环境,帮助学生有效提高学习效率,为国家和民族的发展做出应有的贡献。
5.6.全国已开展教室光环境改造的相关情况:
2017年长沙市教室照明改造纳入为民办实事项目
2017年宁波市建设一批试点教室让LED走进校园
2017年广州市各区正按新标准推进教室照明改造
2016年中西部实施中小学校校舍照明改善示范项目
2016年厦门市政企联合成立学校照明环境研究中心
2016年佛山市正式发布《中小学教室照明设计标准》
…………
六、教育健康照明实际案例:
6.1无锡沁园实验小学【二(5)班】
6.2 江苏省天一中学【少年三(1)班】
最终实际测试数据【满足并高于国家标准】:
C1C2C3C4C5C6C7行平均R19661,023*******,0451,051843964 R2775860801757793755699762 R3577625671709693692673657列平均773836805758844833738
均匀度(E min/E av)
总平均794最小577最大10650.73 C1C2C3C4C5C6C7行平均R1498626646654688653600624 R2467587626632655619558592 R3512654668671692663614639列平均472593616621641604553
总平均586最小415最大692均匀度(E min/E av)0.71
附件一、凤凰•新广联教育健康照明系统:
江苏新广联光电股份有限公司是由凤凰出版传媒集团和中信集团共同投资组建的高新技术企业,专业从事健康照明及显示产品的研发、生产与销售,提供教育健康系统、显示屏系统工程、道路照明及楼宇亮化工程的设计、安装与服务。
公司依托两大股东雄厚的资金实力,紧紧把握绿色科技技术发展方向,在LED应用中对最具市场前景的尖端技术开展立项研究,掌握了LED照明及显示系统的单元模块、自动控制、数据通讯、光电显示、光源结构、视频处理、散热结构等最新技术,代表了国内LED照明和显示应用的最高技术水平。
公司拥有完善的现代化企业管理体系,聚集了一批经验丰富的照明产品设计师、技术工程师和工程施工管理人员,致力于照明产品及显示产品的推广;坚持先进的规划设计理念,提供照明及显示系统工程的整体解决方案;以丰富的设计经验、高品质的产品和良好的施工技术服务于广大客户。
公司将继续秉承新广联“传承历史、创造未来”的企业文化,坚持以客户为中心、以品质为保障、以诚信为宗旨,推动健康照明事业的蓬勃发展。
附件二:凤凰•新广联公司资质文件:
附件三:凤凰·新广联教室灯具主要技术参数:
1、灯具光效: > 90lm/w
2、显色性:显色指数R a>90(待确认)
3、相关色温:5000K
4、频闪(闪烁):波动深度满足以下要求(CQC 3155-2016):
光输出波形频率f(Hz)
f≤ 10Hz10Hz < f≤ 90Hz 90Hz < f≤ 3125Hz 3125Hz < f
波动深度限值
(%)
0.1 f × 0.01f × 0.08/2.5免除考核
5、蓝光:无危害等级RG0(提供权威机构检测报告)
6、平均使用寿命:L
70
> 30000小时
7、LED: 色容差 < 5SDCM,提供LM-80报告
8、功率因数:P F > 0.95
9、总电流畸变:THD
I
<15%
10、灯具安全类别:II类灯具
11、驱动电源:满足CCC要求,有开路、短路、过载保护
12、环保:不允许含有害物质:铅、汞
13、灯具表面处理:白色RAL9016
14、安装要求:吊装
教室主照明效果要求
1.课桌表面及教师讲台表面照度:
a)维持平均照度 > 400 lux(维护系数0.8)
b)最小维持照度 > 300 lux(维护系数0.8)
c)照度均匀度U
0(E
min
/E
av
)> 0.7
2.眩光:统一眩光指数UGR < 16
3.照明功率密度:LPW < 7W/m2
附件四:凤凰·新广联书写板灯具主要技术参数:
1、灯具光效: > 95lm/w
2、显色性:显色指数R a>90
3、相关色温:5000K±300K
4、频闪(闪烁):波动深度满足以下要求(CQC 3155-2016):
光输出波形频率f(Hz)
f≤ 10Hz10Hz < f≤ 90Hz 90Hz < f≤ 3125Hz 3125Hz < f
波动深度限值
(%)
0.1 f × 0.01f × 0.08/2.5免除考核
5、蓝光:无危害等级RG0(提供权威机构检测报告)
6、平均使用寿命:L
70
> 30000小时
7、LED: 色容差 < 5SDCM,提供LM-80报告
8、功率因数:P F > 0.95
9、总电流畸变:THD
I
<15%
10、灯具安全类别:II类灯具
11、驱动电源:满足CCC要求,有开路、短路、过载保护,安全特低电压(SELV)
12、环保:不允许含有害物质:铅、汞
13、安装要求:吊装
书写板照明效果要求
1.维持平均照度 > 500 lux【CQC 3155-2016国家标准】
2.照度均匀度U
0(E
min
/E
av
)> 0.7
3.安装位置:灯具中心距书写板表面水平距离不大于60cm,灯具下方距书写板(可
书写区域)上沿不小于30cm。
4.人站在灯具正下方时,不得有明显眩光。
附件五:凤凰·新广联教育健康照明设备价格清单:序号名称参数(教室)数量
1 教室灯
V1.0
1、一体式LED灯具,功率因数:>0.9,产品
具备CCC证书。
2、灯具尺寸1200*300*88(mm),功率:38W,
(AC220V 50/60Hz)
3、显色指数:>90(R9>50),需提供国家级显色指数
检测报告;色温:5000K±300K;
4、无频闪(波动深度≤3.2%),需提供国家级无频闪
检测报告。
5、具有背出光功能,光源无蓝光危害,提供国家级无
蓝光危害检测证书。
6、不低于GB50034-2013标准要求,课桌面照
度不低于300lx,教室统一眩光≤16,桌面
照度均匀度≥0.7,功率密度≤7W/㎡。
7、灯具有智能控制WIFI接口,可实现与
86mmX86mm标准开关一键触摸式WIFI控
制。
可拓展投影、自习、上课、活动等至
少4种灯光模式。
8、三年以上质量保证,质保期内如出现低于
GB50034-2013标准要求的问题,予以更换。
按9㎡/盏
2 黑板灯
V1.0
1、LED一体式灯具。
功率因数:>0.9,(具备3C证书)
2、灯具尺寸1200*94*28mm额定功率28W(AC220V
50/60Hz)
3、显色指数:>90(R9>0);色温:5000K±500K光通
量:2600lm
4、波动深度(频闪)≤3.2%
5、不低于GB50034-2013标准要求,黑板面照度≥
500lx
6、三年质量保证,质保期内如出现低于GB50034-2013
标准要求的问题,予以更换
3盏
3 智能系
统
V1.0
1、智能控制系统一套【面板式控制】
2、提供安装调试,三年质量保证;
1套。