学校教室照明浅说省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

学校教室照明浅说章海骢第1页 以保持功效为目标以保持功效为目标-视觉环境为切入点视觉环境为切入点-环境形态和情况:亮暗分布和适应;-以视看对象为研究对象以视看对象为研究对象-环境中物体:黑板,字体和对比 以保护视力为最终止果以保护视力为最终止果-以学生为主体研究方向以学生为主体研究方向-视线，光:反光,眩光，频率 以节能为抓手以节能为抓手-新光源新光源,新电器和新灯具新电器和新灯具.第2页一一.学生在教室中上课或学习时注意对象学生在教室中上课或学习时注意对象 往前往前:黑板黑板,教师脸部和衣服教师脸部和衣服,前墙前墙极多极多 往下往下:书桌书桌,书书很多很多 往上往上:吊灯吊灯,天花板天花板少少 两侧两侧:墙墙,窗窗偶然偶然第3页各种观察耗用时间各种观察耗用时间在学习活动中百分比 学生眼睛活动轨迹学生眼睛活动轨迹:从黑板到课桌往返扫视 扫视次数和时间多少扫视次数和时间多少:笔记多少决定了眼睛扫视次数和时间第4页眼睛在上课过程中活动范围内分析 从表内信息表明:应关注:教师教师 黑板和墙黑板和墙 课桌课桌照明情况第5页主要观察对象主要观察对象光度学特征描述 从表中数据可见:白黑板和书对比靠近,但要注意:1)在黑板与作业照度相同时,白黑板显得过亮,不能接收;2)用白黑板照度需要降低为1/2.第6页什么是反射比反射比?将从一个表面反射出来光通量除以入从一个表面反射出来光通量除以入射光通量射光通量称这个表面反射比反射比,用字母表示.依据入射和反射光线范围,有不一样定义.第7页各种反射比说明第8页什么是对比度对比度?对比度C=Lt-Lb/LbLt:对象亮度,Lb:背景亮度.任何眼睛看到物体都是要它与背景有不同时才能被觉察.第9页介绍几个光度学中单位:第10页光度量单位说明:1.光通量光通量:人眼看得见光功率.单位:流明,符号:lm.第11页2.发光强度发光强度:光束方向性表示.单位立体角中光通量,单位:坎特拉,符号:cd.(1cd=1lm/单位立体角).第12页3.亮度亮度:单位面积某方向上发出光线多少.发光体在某个方向上亮暗表示,单位:cd/m2.第13页4.照度照度:单位面积上接收光通量,单位:勒克司,代号:lx.满月月光下:2lx,夏日太阳下:10000lx.办公室教室:500lx.第14页黑板上字迹对比第15页不一样材质黑板上视功效比较第16页从上图看出，黑底白字视觉功效最高。不过：1）视觉功效高低仅是决定一个方面；2）视感觉相当主要。（1）视疲劳：视感觉与眼睛长久适应大片背景相关，过分亮和过分暗会增加视觉疲劳。（2）视舒适：非常主要。所以当前大多数用深绿色为黑板板面。第17页3)对比度与视力关系:白底黑字视力好于黑底白字:第18页二二.人眼观察时特征人眼观察时特征 1.依据作业对象需要对应照度 不一样标准有不一样要求:1)GB50034-”建筑照明设计标准“普通教室300lx(黑板和美术教室500lx),Ra80;2)GBJ99-86”中小学校建筑设计规范“普通教室150lx(美术200lx),Ra无无;3)DG/TJ108-12-”普通中小学校建 设标准“(上海市):普通教室150lx(美术200lx),黑板200lx,Ra无无;第19页普通显色指数Ra:发光体发出光线能再现物体颜色能力.有两点内容:1.以标准发光体为Ra=100为参考,即基准照明体(黑体);2.当前观看是下面8块色板:第20页部分国外教室照明中使用标准 美国美国(IESNA-):500lx CIE S 008/E-和德国德国(DIN5035 Part 4-1990):300lx，成人夜校500lx.日本日本 JISZ 9110-1979：200-750lx.俄罗斯俄罗斯95：300lx.结论结论:教室课桌照度水平在教室课桌照度水平在300-500lx.第21页2.在视线改变时眼睛适应能力 第22页3.结论和办法 白天:预防阳光从窗户直射;晚上:有一个均匀明亮光环境.第23页4.IESNA推荐教室各个面反射比和人眼感觉亮度(以作业亮度为基准)第24页三三.能效要求能效要求 为节约能源消耗,伴随效率更高电光源和配套电器出现,各国都要求照明节能.照明节能不等于减低照度照明节能不等于减低照度,而要求而要求使用节能技术使用节能技术,降降低能耗低能耗.照明技术中能耗指标是:照明功率密度(LPD)即单位面积中耗能:W/m2.第25页LPD定义说明比如,T12荧光灯管功率40W,电感镇流器功耗9W,该系统功耗49W.现在,新T8灯管功率32W,电子镇流器功耗3W,该系统功耗35W.降低14W之多.第26页教室照明中能效要求 国家标准要求:计算举例,面积=60m2教室:场所,房间照明功率密度(w/m2)对应照度值(lx)现行值目标值教室119300美术教室1815500耗用功率(w)对应照度教室1160=660540300lx美术教室1080900500lx第27页相关国外信息 最新美国能耗指标以下:从上表看出:1)ASHRAE指标与我们目标值是一致;2)加利福尼亚州要求高于我们目标值.标准名称ASHRAE90.1()Title 24()对应照度(lx)LPD值1.4w/ft2(15w/m2)1.2w/ft2(12.9w/m2)500第28页四四.现实状况现实状况 1.昼光照明 新建教室使用两侧开窗,提升对日光利用水平.2.人工照明:-使用T12或T8卤粉很多很多;发光效率比当前推广应用三基色粉灯管低20%还多.第29页-水平照度150-200lx;-使用简单白漆双管或单管悬吊灯具;-使用功耗为9W左右电感镇流器;-教室内灯具悬挂方式平行黑板;-不设黑板照明第30页五五.提升能效改进路径提升能效改进路径 减小LPD(照明功率密度)数值能够:1.使用发光效率更高光源 2.使用损耗更少配套电器第31页光源光源:当前各种标准荧光灯管及其电器功耗表:T5灯管发光效率在环境温度35C时可达104lm/w.T8灯管在环境温度25 C时可达93-96 lm/w.灯管功率 荧光粉光通量(冷白光)(lm)电感镇流器功耗(w)电子镇流器功耗(w)T8GB10682-36W 卤粉26509PHILIPS28509国产三基色粉29503-4PHILIPS33503-4T5 PHILIPS28W 三基色粉2600(25C)3-4第32页电器电器:电子镇流器点灯节能分析 1.什么是高频点灯:惯用频率:30-50KHz.第33页高频点灯优点：1。灯管阴极位降区降低，光通量增加 2.电子镇流器功耗小，功率因数高 功耗在3-4W，功率因数0。99。3.重量减轻70%以上;4.几乎没有噪音.第34页将原来灯管更换为三基色灯管和使用电子镇流器就能够较大幅度提升教室内照度和节约能耗。1）灯管光通提升3350lm/2650lm =1.26倍 2）耗电(电子镇流器以4W计)从原来：T12：40w+9w=49w 降低到 40w.节能18.4%.T8:36w+9w=45w 降低到 40w.节能11%第35页六六.国外动态国外动态 美国加州实施了ICLS教室照明改造计划第36页改进后照明水平（水平照度分布）第37页改进后照明水平（平均参数对比）第38页改进后能耗比较第39页教室示例:长：9.76m 宽：9.15m.约90m2.第40页七七.我们思索我们思索 1.调研汇报内容 教室大小(长X宽X高);各个面反射比;窗户情况;现有布灯情况:1.使用灯具,灯具内光源数;2.使用光源,直径,荧光粉,镇流器;3.灯具数量和排列情况(含黑板灯);4.灯具与课桌相互关系;5.使用功率(W)和LPD值.第41页现有照明情况:1)课桌上水平照度及分布;2)水平照度均匀度;3)黑板面上照度分布和均匀度;4)各个墙面(黑板面,左右墙面)照度(测量于前方几个点)和均匀度;5)看得见灯管吗?6)有否日光直射?方向?遮阳方法和材料.第42页2.改进教室照明提议 1)依据调查结果进行改进如:(1)照度,能耗降低提升/改进;(2)日光遮挡;(3)眩光防止.2)畅想曲-新创意 (1)教室内光环境改进;(2)光源和灯具改进/提升;(3)控制方法实施.第43页 谢 谢第44页