为实照明

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照明工程一等奖获奖项目展示“东北师范大学附属中学(初中部)教室照明改造工程”

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  • 发布时间:2021-02-23
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【概要描述】东北师范大学附属中学是教育部直属高校的附属中学。学校创建于1950年,其前身可上溯到20世纪40年代的长春三中和松北五省联中。

照明工程一等奖获奖项目展示“东北师范大学附属中学(初中部)教室照明改造工程”

【概要描述】东北师范大学附属中学是教育部直属高校的附属中学。学校创建于1950年,其前身可上溯到20世纪40年代的长春三中和松北五省联中。

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  项目名称:东北师范大学附属中学(初中部)教室照明改造工程

 

  此项目获得第十一届吉林省照明科学技术奖照明工程一等奖

  工程简介

  东北师范大学附属中学是教育部直属高校的附属中学。学校创建于1950年,其前身可上溯到20世纪40年代的长春三中和松北五省联中。

  东北师范大学附属中学明珠校区作为吉林省省会长春市的著名校区,基础设施完善,教育设备先进,校方在了解教室照明新技术的发展后,依照新政策和标准进行自查,发现教室照明多项指标尚未达到《建筑照明设计标准 GB50034-2013》的要求,提出教室照明改造需求。

  本次照明改造工程我司着力将东师大附中明珠校区做成全省教育照明的标杆工程。目前改造工程已完工并投入使用。

  工程情况介绍

  学校教室灯具安装时间久远,照明改造前的多项照明参数指标不符合相关标准要求。

  依照新版标准对教室照明改造前灯具及光环境存在的问题与不利因素说明如下:

问题点

问题描述

不利因素

灯具问题

色温偏高,达到5910K,超出标准3300K~5500K要求范围。

高色温的人工光环境短时间内有刺激大脑的效应,但长时间会造成脑疲劳,即高色温反跳现象。

灯具光源闪烁百分比达到4.12%,超过标准要求≤3.20%的要求。

轻则造成用眼疲劳、视觉紊乱,头痛、恶心;重则造成视力下降,诱发光敏性癫痫。

使用荧光灯管裸露光源,测量出统一眩光值(UGR)=19,达到UGR≤19的临界值。

若超出统一眩光值限值标准,会引起视觉疲劳,导致屈光不正,损害青少年视网膜组织,造成不可逆损伤。

灯具光源寿命短,使用常规荧光灯管,寿命18000hrs。

相较于LED光源≥30000hrs的长寿命,由于荧光灯管寿命短,造成灯具维护周期短、维护成本增加。

荧光灯管发光原理导致人造光的有效利用率低于专业教室灯具和黑板灯具。

因荧光灯管360°发光,造成大部分方向的光白白流失;而专业教室灯具和黑板灯具因经过专业的配光设计,将人造光源发出的光线精准投射至使用区域,最大效率的利用灯具发出的光,实现绿色照明。

光环境
设计问题

黑板面垂直照度均匀度为0.47,未达到新版标准≥0.8的要求。

黑板是学生上课时的视觉焦点,黑板面垂直照度不均匀,导致学生用眼期间不断调整晶状体,造成用眼疲劳及视力下降。

灯具全部是向下照射的吊链式全截光灯具,天花板位置无照明光源直接照射。

教室天花位置没有照明光源直接照射,导致视觉上教室顶部昏暗,整个教室空间照明不均匀,置身其中感觉压抑。

  普通教室照明改造后光环境测量数据(依照新版标准和照明验收标准判定):

No.

照明参数

照明改造后

判定结果

1

黑板面平均照度

638lx

合格

2

黑板面照度均匀度

0.81

合格

3

黑板灯色温

5301K

合格

4

黑板灯色容差SDCM

3.6

合格

5

黑板灯一般显色指数Ra

96.6

合格

6

黑板灯特殊显色指数R9

99

合格

7

课桌面平均照度

415lx

合格

8

课桌面照度均匀度

0.73

合格

9

教室灯色温

5142K

合格

10

教室灯色容差SDCM

2.8

合格

11

教室灯一般显色指数Ra

93.5

合格

12

教室灯特殊显色指数R9

76

合格

13

教室统一眩光值UGR

14

14

灯具频闪百分比

黑板灯1.48%

合格

教室灯1.48%

合格

15

灯具蓝光危害等级

黑板灯RG0

合格

教室灯RG0

合格

  教室照明改造后测量与分析:

  通过上表中的数据分析可知,改造后的照明健康指数如眩光、频闪、蓝光危害等级均符合国家标准,平均照度、照度均匀度等照明舒适度指数均满足新版国标要求。通过照明改造,实现了健康教室照明的目标。

  项目使用了哪些新技术、新材料、新设备和环保安全措施

综合参考《建筑照明设计标准 GB50034-2013》、《中小学校教室采光和照明卫生标准 GB7793-2010》、《中小学校及幼儿园教室照明产品节能认证技术规范 CQC3155-2016》、《中小学教室照明技术规范 T/JYBZ 005-2018》、《中小学校普通教室照明设计安装卫生要求 GB/T36876-2018》等国家标准,因上述国家标准适用于全国教室照明,属于宽泛性质的照明测量方法,未针对不同测量环境的测量细节做出具体规定:如针对教室后部靠墙位置的水平照度测量点位,容易在测量点位多的情形下凸显不出单个点位照度的不良,需以消灭照明死角为目的做单个点位的照度评估;又如针对北方寒冷地区,需考虑与特殊气候配合使用的照明对人类心理及生理的影响;如将蓝光危害照明判定标准由RG1提升至最严格的RG0;又如将教室照明的统一眩光值UGR分级判定,以适应不同灯具发光类型进行不同的标准选择与判定等,因此,特创新制定出一套中小学校教室照明的测量方法和设计关键技术指标,生成严格且具有先进性的教室照明验收标准。

  选用的灯具产品具有以下新技术:

  1.光谱连续性好,应用最新SPD光谱定制技术制造光源,改变光源的光谱结构,剔除对人体有害的光谱成分,满足健康光环境的创建目标,符合使用环境、人眼视觉、人体生理和心理的需求;

  2.专业教室照明灯具产品应用针对健康教室照明专门研发的“专注光”技术(专利申请号:2017ID0290/2017ID0291),经浙江大学光电学院专业测试,在“专注光”照明环境下,学生的注意力较普通光环境提高4.5%,阅读速度提升40%;

  3.选用EML (Equivalent Melanopic Lux 等值黑视素勒克斯)值相对更高的光源;EML值按ipRGCs(内在光敏视网膜神经节细胞)对光的响应进行加权,转换光源的光谱刺激,以此定量描述光线对人的生物效应,以此为昼夜节律的健康提供支持;光源能通过影响褪黑素的分泌进而影响人的睡眠,用EML值来判断光对人的影响程度,EML值越高,相对蓝光危害更低,对人体昼夜节律的影响更小,减轻对睡眠的干扰。

  观赏、艺术效果

  项目内全部灯具的安装位置严格依照设计布灯图的灯位坐标进行安装,使用红外线水平投线仪,配合卷尺、直尺定位与打孔,确保灯具安装效果横平竖直;使用膨胀螺栓固定吊杆及钢丝绳;黑板灯具及教室灯具的吊杆长度依照光环境照明设计方案截取;黑板灯具安装角度依照光环境照明设计方案进行调整。

  改造后使用的教室灯具背部有射向天花的光,解决了改造前“教室天花位置没有照明光源直接照射,导致视觉上教室顶部昏暗,整个教室空间照明不均匀,置身其中感觉压抑”的问题。照明改造后对学校师生做照明光环境的意见调研,反馈意见全部满意,改造后的光环境大幅优于改造前,尤其在眩光和灯具色温方面,可提升教育学习的环境舒适度,大幅减小诱发视觉疲劳的影响因素,提升注意力。

教室照明改造

教室照明改造

教室照明改造

教学楼1F门厅照明改造

教学楼1F门厅照明改造

教学楼2F门厅照明改造

教学楼3F门厅照明改造

教学楼走廊照明改造

实验室照明改造

学生食堂照明改造

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