学前儿童卫生与保健(第2版)

四、室内的采光和照明

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(一)涉及室内采光的光学物理概念

光通量表示光源在每秒内发射的光能总数,单位是流明(lumen,lm)。光通量是光源的基本参数。

1.发光强度

不同光源发出的光通量在空间的分布不同,即使是同一光源,其光通量在空间各方向的分布也不一样。加上灯罩后,其分布情况又有所变化。表示光通量在空间的密度的量即发光强度,单位是坎德拉(candle,cd)。

2.照度

被照平面上单位面积所接受的光通量数值,表示被光照射平面上的光通量密度。照度单位是勒克斯(lux,lx),其公式为:

E=F/S

式中,E为照度,F为光通量,S为被照平面面积。

3.亮度

表示发光体明亮程度的量,单位是尼脱(nt),通常用cd/m2表示,有时也用熙提(stilb,sb)表示,1熙提等于10 000尼脱。一个漫反射表面的亮度可用下式求得:

B=ρE/π

式中,B为亮度(nt),为该表面的反射系数,E为照度(lx)。

(二)自然采光

采光又称自然采光,是指以太阳光为光源,室内所得到的光线。

活动室内自然采光的卫生要求是:满足采光标准,桌面和黑板面有足够的照度;照度分布较均匀;单侧采光应从儿童左侧射入,双侧采光也应将主要采光窗设在左侧;避免眩光的作用,形成愉快、舒适的生活与活动环境。

室内采光状况与多种因素相关,除了太阳光的强弱,还与玻地面积比、室深系数大小、有无室外遮挡物、建筑朝向、室内色调等因素的影响。

为了提高室内自然采光的效果,采光窗应适当地加大,窗的上缘应尽可能高些。玻地面积比是衡量室内采光状况的一个重要指标,是窗的透光面积与地面积之比,幼儿园活动室的玻地面积比值不应低于1∶6。窗户越小,窗框遮光的面积比率越大,实际测量时应以实际的透光面积来计算。

室深系数是影响采光效果的另一重要指标,它是指窗上缘距地面高度与室深之比。单侧采光时,室深系数不应小于1∶2,或投射角(室内桌面一点到窗侧所引的水平线与该点到窗上缘之间的夹角,也称为入射角)不小于20°~22°。若是双侧采光,室深系数应不小于1∶4。为了使玻地面积比和室深系数符合要求,活动室窗户要适当加大,窗上缘尽可能高些。

有无室外遮挡物也是影响室内采光效果的一个因素。如果室外有高大的建筑物、树木、围墙、大型运动器械等遮挡物对室内的采光影响很大。一般来说,对面建筑物(遮挡物)至活动室之间的距离应不小于该建筑物高度的2倍。

窗玻璃的清洁程度也对采光有影响。普通玻璃的遮光率为10%左右,而被尘埃污染的玻璃的遮光率可达20%~30%。为降低遮光率,应保持门窗玻璃的清洁。

各种色彩对光的反射率是不同的,如白色是0.8~0.9,淡米黄色是0.5~0.6,浅黄色是0.5~0.6,黄色是0.4,浅蓝色是0.3,浅褐色是0.15,黑色是0.01~0.02。室内墙壁宜刷成白色,使反射系数达最高值。天花板、桌椅、橱柜宜为淡色,以改善室内的采光状况。

我国大部分地区的建筑物以南向(或南向偏东或偏西)为宜。东西朝向所接受的太阳光时间过短,所以幼儿园主体建筑物不应采用东西朝向,最好采用南北向的双侧采光。南外廊北活动室时,应以北向窗为主要采光面,教师应将小黑板、贴绒板等置于活动室东面,使桌面能形成左侧采光。

采光评价。为了综合评价活动室的采光情况,一般用采光系数作为衡量指标。采光系数是指室内工作面一点的照度与同时间室外开阔地天空散射光的水平照度的比值。一般要求离窗最远的桌面上的采光系数不低于1%~1.5%。

(三)人工照明

人工照明是利用人工光源获得光线,以弥补自然采光的不足。儿童在幼儿园大部分是在采光条件较好的白天,一般不需要人工照明;但在冬季及阴雨天或室外有遮挡物时,应补充人工照明。

幼儿园室内人工照明的卫生要求与自然采光的卫生要求基本一致,人工照明应保证桌面和小黑板面上有足够的照度;照度分布均匀;不产生或少产生阴影,没有或尽量减少眩光作用;不因人工照明而使室内气温过度增高或使空气受到污染,应该保证空气的质量和安全性;在儿童视野内看不到强烈的发光体等。

照度的大小取决于灯的数量、功率和种类。工作面照度的大小对儿童的视觉功能以及学习效率有直接的影响。相关研究表明,照度低于100 lx时感到很暗,长时间阅读容易导致视疲劳,照度为100 lx仍不足,达到150 lx时光线尚可。当照度在10~1 000 lx范围内,照度越大,视疲劳越小。幼儿园活动室、音体活动室的照度值不应低于150 lx,保健室、隔离室、办公室的照度不应低于100 lx,卧室、厨房的照度值不应低于75 lx,卫生间和洗衣房的照度值不应低于30 lx,门厅、库房等的照度值不应低于20 lx。如果暂时无法改变室内照度不足的情况,就应缩短儿童作业时间,增加休息次数,以防视疲劳过度。

室内照度应均匀。照度的均匀度即均匀系数主要与灯的数量、种类、悬挂高度、布置方式等有关。均匀系数是室内最小照度与平均照度之比,一般要求该系数不低于0.7。照明的均匀系数是随灯的悬挂高度的升高而加大的,但桌面的照度会因悬挂高度的增加而降低。目前我国幼儿园照度和均匀系数的标准与许多国家的同类标准相比偏低。

眩光是指在视野范围内形成不舒适的干扰或使视觉产生疲劳的光亮,分为直接眩光和反射眩光。直接眩光是指在观察物体的方向或接近这一方向的发光体而引起的眩光,反射眩光是由视野内的定向反射表面反射的高亮度光所产生的。为减轻或消除室内眩光,可限制光源亮度,不用裸灯照明;适当提高灯的悬挂高度;适当提高环境亮度,减少亮度对比,都可减少或消除眩光。