光强、色温的选择

一、照度

       照度是视觉光环境的最基本的技术指标，它是指受照物(wù)體(tǐ)单位面积上所得到的光通量值，其单位用(yòng)每平方米面积上受照的流明数(1m/m2)或勒克斯(Lux)来量度。在高照度下，容易看清物(wù)體(tǐ)，分(fēn)清细小(xiǎo)字體(tǐ)、图像，分(fēn)辨能(néng)力高，人眼不觉得疲劳;反之，在低照度下，光照不足，看不清细小(xiǎo)的字體(tǐ)，分(fēn)辨能(néng)力低，眼晴易疲劳，受损伤、患近视。各种照明工程设施中必须有(yǒu)科(kē)學(xué)合理(lǐ)的照度标准值，而且要正确地进行光照度的分(fēn)布。

       最近颁布的國(guó)家标准教室照度规定為(wèi)300Lux，事实上白天教室中的照度是日光和照明灯光的综合效果。夜间教室内必须配置完善的照明灯光设施，各课桌面上照度应大于标准值。而國(guó)际标准為(wèi)300Lux，一些发达國(guó)家教室照度标准提高到500Lux在中學(xué)期间，學(xué)生的學(xué)习任務(wù)繁重，長(cháng)时间看书學(xué)习，做作业，眼睛极易疲劳，是近视眼高发期，所以对中學(xué)生教室的照明设计要引起足够重视。有(yǒu)些地區(qū)的中小(xiǎo)學(xué)校教室的照度严重不足，低于150Lux的最低标准值、有(yǒu)损學(xué)生的身心健康，學(xué)习效率降低。某些特殊教室(如制图、绘画)的照度提高到500-1000Lux，得到清晰的光环境。可(kě)是目前有(yǒu)些新(xīn)建學(xué)校片面追求明亮，或者设计不合理(lǐ)，照度高达800-1000Lux，在學(xué)生书本和桌面形成刺眼的反射光，學(xué)生眼睛易疲劳，又(yòu)浪费電(diàn)力如果有(yǒu)太阳光照射到课桌面上，照度高达数千Lux，造成學(xué)生看不清老师在黑板上的书写，又(yòu)损伤视力。

     教室照明的電(diàn)光源辐射出来的光经灯具进行重新(xīn)分(fēn)布，使各课桌面上的照度达到要求值，由于设计不合理(lǐ)或灯具质量差等原因，各处的照度分(fēn)布不均匀，差异较大。若观察者主观判断已觉得不满意，必然会影响视觉效能(néng)和舒适程度。照度均匀性是指各处的照度最小(xiǎo)值与教室内平均照度值之比，一般要求大于80％。人们在不同照度下阅读或工作，也会造成人眼的疲劳

       人眼的视觉效应由多(duō)种复杂因素构成，因人而异。年龄不同对灯光亮度的要求不一样，年龄越大，眼球水晶體(tǐ)的透光性能(néng)变差，要求有(yǒu)较高照度。即使同一个人因环境的差异、情绪的变化，对灯光有(yǒu)不同的要求和反应。阅读灯光最好采用(yòng)亮度可(kě)周的灯具，得到舒适的光照环境。

二、昡光和闪烁

 (1) 眩光

       昡光是指视野中出现直接刺激眼睛的光，使视觉功能(néng)或可(kě)见度降低(称失能(néng)眩光)或者引起视觉不舒适的感觉(称不舒适昡光)。高亮度光源的光直接进入视野的叫直接眩光，如太阳光照射到桌面上;光線(xiàn)经光泽表面反射后进入视野的叫间接眩光，教室内会出现不舒适眩光，失能(néng)眩光几乎不会出现

       照明光源的发光面积射入眼晴中应尽量要少，避免直接眩光影响视度。随着射入眼睛的照度提高会出现光幕现象，看清物(wù)體(tǐ)越困难。教室照明大多(duō)采用(yòng)荧光灯管，并配置良好反射的配光灯具，灯具与黑板应该成垂直布置，这样使學(xué)生看到灯具中发光面积减小(xiǎo)。

       整个教室的视向是朝向黑板，黑板的照明也十分(fēn)重要，要求黑板上不能(néng)产生眩光，黑板各处照度分(fēn)布均匀，學(xué)生能(néng)看清黑板。教师讲课时不应有(yǒu)直接眩光干扰，同时不能(néng)有(yǒu)黑板上的反射眩光射入教师眼睛。黑板的照明采用(yòng)角度反射灯具，正确按置灯具的方向，有(yǒu)足够的垂直照度，使黑板上产生的平均照度达到350Lux左右。

       為(wèi)了降低不舒适眩光，灯具上配有(yǒu)乳白色或带棱镜透光型灯罩，显然课桌上照度均匀柔和，但照度下降25-30％。

 (2) 闪烁性

       炭光灯的放電(diàn)特性必需利用(yòng)镇流器来启动和稳定工作電(diàn)流传统的是采用(yòng)電(diàn)感镇流器，通入5Hz交流電(diàn)后，会产生每秒(miǎo)100次发光跳动现象，即所谓闪烁。当電(diàn)压不稳定时，闪烁现象格外严重。若長(cháng)期在闪烁严重的照明光环境下學(xué)习看书，眼睛容易疲劳，导致视力变差。如果用(yòng)20-50KHz的高频電(diàn)流下工作，放電(diàn)发光十分(fēn)稳定，光输出强度不会发生闪动，避免闪烁现象的发生。当代都是用(yòng)高频工作的電(diàn)子镇流器实现，市场上保护眼睛的书写台就属此道理(lǐ);同时经大量实测证明，荧光灯在高频状态下工作的发光效率比低频下提高10-15％

三、色温

       光線(xiàn)进入眼睛，就感觉到有(yǒu)光源发光呈现出来的颜色，不同的发光體(tǐ)就有(yǒu)不同的光色。光源辐射的颜色与黑體(tǐ)热辐射光的颜色相同时，此黑體(tǐ)的温度称為(wèi)光源的色温，单位用(yòng)绝对温标“K”表示;它是電(diàn)光源发光颜色差异的表征值。荧光灯的色温有(yǒu)6500K的日光色(R);5000K的中性白色(RZ):4000K的冷白色(RL):3500K的白色(RB);3000K的暖白色(RN);2700K的白炽灯色(RD)。

节能(néng)灯各色温的國(guó)家标准

 

      RR(或RZ、RL、RB、RN、RD)表示光色，也就是色温，有(yǒu)些用(yòng)65(或50、40、35、30、27)来表示，RR＝65＝6500K，RZ＝50＝5000K，RL＝40＝4000K。色温低的，白里透黄，叫暖色调;色温高的，白里透蓝，叫冷色调。家中:卧室用(yòng)RD為(wèi)好，显得温磬;客厅用(yòng)RR為(wèi)佳，显得大气;餐厅用(yòng)RL為(wèi)宜显得平和。看书，用(yòng)RD对眼睛保护有(yǒu)利。

       光源色温的选择决定于环境气温、使用(yòng)场合、光色温爱好高色温(≥5000K)的光源属于冷色调，其内含有(yǒu)较多(duō)的蓝色光，使人得到沉着、冷静的心理(lǐ)感觉，主要用(yòng)于严肃的场合如生产車(chē)间、会议室等。低色温(≤3000K)的光源属于暖色调，含有(yǒu)较多(duō)红色光，给人一种活泼、温馨、愉快的心理(lǐ)感觉，一般用(yòng)于幼儿园、家居、宾馆照明等。中色温光介于高低色温光之间，红、録、蓝三色成份较丰富，可(kě)用(yòng)于商(shāng)场、快餐店(diàn)、超市等。高色温光对眼晴刺激较大，使人易醒觉，心理(lǐ)感觉亮度较高，眼晴易疲劳。低色温光较為(wèi)柔和，让人一种舒

适感觉，光对眼睛的刺激小(xiǎo)，分(fēn)辨本领稍低，心理(lǐ)感觉较轻松。

       位于热带或亚热带地區(qū)的气温较高，人们喜欢用(yòng)高色温的灯，构成一个清静凉爽的环境;处于寒冷或温带地區(qū)的气温较低，可(kě)以选用(yòng)低色温或中色温灯光，增强温暖气氛。有(yǒu)时在夏天选用(yòng)高色温灯光，冬天选用(yòng)低色温灯光。

       在教室内受光照的对象是书本和人脸，高色温的白光照射到书本上，使人有(yǒu)纯白的感觉，但是从纸面上反射出来的白光进入眼晴易引起疲劳。皮肤颜色不同的人种，往往喜欢不同颜色的光色，白种人喜欢低色温的光源，如欧洲、北美地區(qū);深色人种却喜爱白色光，如非洲、东南亚、南美地區(qū)

       國(guó)内采用(yòng)的荧光灯照明绝大多(duō)数是6500K的日光色，这是長(cháng)期形成的习惯所致。同时人们心理(lǐ)感觉总是认為(wèi)高色温灯管的亮度高于低色温灯管，事实上同类炭光灯管的发光亮度低色温灯大于高色温灯。高色温光对眼睛的刺激大，心理(lǐ)感到明亮;低色温灯光線(xiàn)柔和，对眼睛的刺激小(xiǎo)，似乎较暗淡。

       就儿童學(xué)习游戏的环境尽量用(yòng)柔和舒适的光線(xiàn)，有(yǒu)益于儿童的视力。切忌用(yòng)强光或眩光去伤害儿童的视力。就照度而言，學(xué)习读书可(kě)选用(yòng)200-500Lux，游戏活动為(wèi)150-200Lux，一般照明為(wèi)75-150Lux。光線(xiàn)的色温应选用(yòng)低色温為(wèi)主，创建一种温柔、活泼、快乐的气氛。有(yǒu)时照明设计时将光線(xiàn)照射到墙壁或天花(huā)板上，再让光散射到整个空间。得到柔和漫射的光色环境。

       就中學(xué)生教室来说，最好用(yòng)4000K的中色温灯光為(wèi)宜，因地理(lǐ)位置是温带气候，皮肤呈淡黄色，光線(xiàn)对眼晴的刺激较小(xiǎo)有(yǒu)利于调动學(xué)习情感，又(yòu)照顾到原来习惯于高色温光。中學(xué)生的年绘增大，學(xué)习繁重，作业多(duō)，照度应大于300Lux

       儿童不宜在单一光色的环境中生活，否则造成颜色识别能(néng)力差。所以在儿童生活的空间周围表面和室内饰物(wù)应选用(yòng)儿童喜爱的颜色。据國(guó)外研究兰、黄、黄録、橙色有(yǒu)利儿童智商(shāng)开发，而在白、黑、棕色不利于智商(shāng)开发。当然也不能(néng)在色彩斑斓、闪烁跳跃的灯光环境中，否则将影响视力的正常发育，心情变得急躁易怒，坐(zuò)立不安。

四、显色性

       光線(xiàn)照射到有(yǒu)色物(wù)體(tǐ)上，其颜色被复原的能(néng)力叫做显色性太阳光中包含有(yǒu)各种各样颜色的光，可(kě)以把物(wù)體(tǐ)上任何颜色再现出来。而照明灯光是由多(duō)种不同颜色的光所构成，其复现物(wù)體(tǐ)颜色的本领也不相同。為(wèi)了表征光源复原颜色的本领用(yòng)显色指数Ra来表示，通常将太阳光作為(wèi)标准:Ra＝100，各类其它光源的Ra值均小(xiǎo)于100，Ra值越大，显色性越好。

       对色彩分(fēn)辨要求高的有(yǒu)纺织厂、彩色印刷厂、服饰商(shāng)店(diàn)以及工艺美术，历史文(wén)物(wù)、家居装饰、医院诊断等都要求有(yǒu)较高显色指数Ra＝80-95。显色性高有(yǒu)利于儿童视觉效能(néng)，感到自然舒适，可(kě)以提高分(fēn)辨颜色能(néng)力和學(xué)习效率。近来國(guó)外先进國(guó)家教室照明采用(yòng)電(diàn)子镇流的Ra＝80-85的三基色直管荧光灯，可(kě)以明显改善视觉光色环境，又(yòu)能(néng)节省照明電(diàn)耗。

       同一个有(yǒu)色物(wù)體(tǐ)在两个不同的光源照射下，所显现的颜色就不一样，有(yǒu)时可(kě)使某些颜色失真。例如:在色温2000K，Ra＝20的高压钠灯的黄白色光下，蓝色物(wù)體(tǐ)变成黑色，因其光中无蓝色光;高压汞灯放電(diàn)的辐射光谱中缺乏红光成份，当照射到人脸时呈紫色。有(yǒu)时光色会影响生理(lǐ)和心理(lǐ)变化，如幼儿在黄色光的环境中易引起啼哭;在照明灯光下睡觉，易患近视眼，因為(wèi)2岁以下的幼儿眼晴视力处于发育阶段。為(wèi)了满足人们的情绪的要求以及使用(yòng)场合的不同，应该正确选择照明光源的色温和显色指数

五、三基色节能(néng)荧光灯

       当前國(guó)内的教室、办公室、生产車(chē)间等绝大多(duō)数是选用(yòng)T8型卤磷酸钙的直管荧光灯，其管径為(wèi)Φ26mm，并与電(diàn)感镇流相配用(yòng)。显然其发光效率低，显色性差，光闪烁明显等缺点;而國(guó)际上已开始用(yòng)電(diàn)子镇流器工作的三基色节能(néng)荧光灯来替代，如表中列出了两种不同荧光粉的T8灯管的特性比较。

 

       表中看到三基色荧光灯明显优于卤磷酸钙荧光灯，而且2000小(xiǎo)时的光通维持率前者為(wèi)90％以上，后者為(wèi)83-87％。有(yǒu)的國(guó)家用(yòng)32W三基色灯管替代36W卤磷酸钙灯管，具有(yǒu)相等的光通量则节省電(diàn)能(néng)11％為(wèi)了降低成本，近年来又(yòu)出现用(yòng)T6(管径Φ19mm)和T5(管径16mm)的三基色灯管替代T8灯管，并采用(yòng)高频電(diàn)子镇流器来工作。在學(xué)校教室照明中，用(yòng)三基色荧光灯更换卤粉灯管的是大势所趋，是改善教室光色环境的有(yǒu)效措施。

       顺便指出，目前市场销售的护眼的保健灯，除改进灯具结构，采用(yòng)三基色光灯和電(diàn)子镇流器工作以外，还应具有(yǒu)调光功能(néng)和选择较低的光色温。