光环境指导意见（四）：学校照明光源和灯具的要求

【前文回顾】

（一）何为健康光环境？

（二）健康光环境的主要指标

（三）：学校健康光环境的构建

2.3 学校照明光源和灯具的要求

2.3.1 教室普通照明光源和灯具要求

选用的照明灯具应符合国家标准的有关规定，并取得3C认证和节能证书。

灯具的实测输入功率不应高于110% 额定输入功率。灯具的标称功率因数不应小于0.90，实测值不能比标称值低0.05及以上。初始光通量不应低于90%额定值。

光源色表特征宜为中间色，相关色温宜采用3300K-5500K， 色度坐标的初始值应在色度坐标目标值5 SDCM(色匹配的 标准偏差)之内。LED灯具在大于峰值光强10%的区域内，在两个垂直面(C0 和 C90)不同方向上的空间颜色非均匀性 Δu'v' 应在 CIE 1976 均匀色品标度图中的0.007以内。

选用格栅荧光灯灯具效率应≥ 62%，选用LED教室灯具能 效应不低于 80lm/W，灯具效率和能效且不低于标称值。

灯具安装宜采用长轴垂直于黑板布置;特殊情况时，在 UGR 满足标准的规定条件下，可以采用长轴平行于书写板的安装 方式。

灯具出光面应低于吊扇，且应使用刚性结构件可靠地固定到建筑物的安装表面上，使灯具不易受外力影响而晃动。在正常观察方向上，教室灯具出光口平面在其中垂线以上≥ 65° 高度角的平均亮度应不高于1000cd/m2，教室灯具的眩光等级为 UGR ≤16。

双端荧光灯一般显色指数Ra的初始值应不低于 80，对于LED 灯具，一般显色指数Ra的初始值应不低于90，R9应大于50。用于美术教室的灯具一般显色指数Ra的初始值应不低于90。

双端荧光灯类灯具和LED类灯具的视网膜蓝光危害等级应为 RG0或RG1。

光闪烁按IEC TR 61547-1的规定测得的PstLM不应大于 1，    或当灯具在额定电压下工作时，光输出波形的波动深度不应高于IEEE1789中“无显著影响”水平对应的限值要求，如表中所示。

表 2.2 波动深度限值要求

对于光源不可替换的LED照明电器，其标称光通 维持寿命 L70 不应低于25000小时。双端荧光灯2000小时光通维持率不低于 85%。双端荧光灯光通维持率下降至70% 的有效使用寿命应大于8000小时。

双端荧光灯光源汞含量不超过3mg。

LED相对于荧光灯而言，较节能、环保，光色指标好，有条件的学校应尽量采用LED照明产品。

2.3.2 黑板照明光源和灯具要求

选用的黑板照明灯具应符合国家标准的有关规定， 并取得产品质量认证证书。

灯具的实测输入功率不应高于110%额定输入功率。灯具的标称功率因数不应小于0.90，实测值不能比标称值低0.05及以上。初始光通量不应低于90% 额定值。

黑板灯具C0-C180平面的光学结构应是对称的，C90-C270 平面的光学结构应是非对称的。相关色温宜采用3300K-5500K，显示指数Ra不低于90。

选用敞开式荧光灯灯具效率应≥ 75%，选用透明罩荧光灯灯具效率应≥ 65%，选用LED教室灯具效能应不低于80lm/W，灯具效率和能效且不低于标称值。

黑板灯具安装位置应不在教师站姿眼位处产生眩光影响，黑板灯具距书写板面平行间距宜不超过 80cm，距黑板上缘垂直距离宜大于 20cm。

书写板照明灯具的投射角应可调节以满足书写板照明要求，且不在教师站姿眼位处产生眩光。LED书写板照明用灯具的视网膜蓝光危害不应超过RG0，双端荧光灯类灯具，其紫外辐射等级应为RG0无危害。

2.4 教学一体机、投影机等教学显示终端的要求

2.4.1 教学显示终端

在学校教育领域中，多媒体教学是一种必不可少的教学手段，而且应用越来越广泛。许多的多媒体教室或多功能厅，配备计算机、多媒体投影机、电动大屏幕、音响设备等，达到声音、图像、文字同步的教学效果。

在学校多媒体教学中，教学显示终端有教学一体机、投影机、液晶显示屏以及LED显示屏等设备；这些显示终端与学校教室的人工光照以及日间的自然光照构成了整体的光环境。

教学显示终端的亮度、对比度、颜色、图像分辨率、眩光控制、字符格式、观察距离及角度等因素，对青少年的视觉功能和疲劳都会有重要的影响。同时，教室里的照明条件，如灯具的亮度、空间光束分布、发光面大小以及安装位置等，也会明显影响视觉显示终端最终所呈现文字和图像的视觉性能。

图 2.1 教室视觉显示终端示意图

2.4.2 教学显示终端的性能要求

教学显示终端因为应用场合特殊，对于此类产品应符 合以下性能要求。

2.4.2.1 基本光学性能要求

教学显示终端白天亮度宜不大于 300cd/m2，夜间亮度宜不大于100cd/m2，亮度均匀性不应低于 0.9;

教学显示终端应尽可能选用色度均匀、色域大的设备; 亮度能随环境光自动调节则佳。

教学显示终端应具备良好的表面抗反射特性。安装时，应考虑户外光照在显示屏幕上不形成明显的反射眩光，以免影响文字、图像等信息的识别；应考虑教室灯具的光分布和安装位置，保证教学显示终端屏幕上不会产生 明显反射眩光和鬼影;液晶屏表面存在一定的镜面反射，表面有散射防眩光膜的液晶显示器的抗眩光性能较好。使用短焦激光投影机的大屏幕显示系统，应采用专用屏幕，并考虑屏幕的增益性能(菲涅尔屏、黑栅抗光屏和广视角屏等)和抗环境光性能，避免在特定视角产生明显的反射眩光;

教学显示终端的对比度应尽可能大一些，对比度不应仅采用全黑场和全白场对比度来评价，最好采用棋盘格或 者调制栅对比度来评价，并考虑实际光环境下的对比度。

2.4.2.2 图像质量性能要求 

教学显示终端产品的可视角度应覆盖教室内的各个座位位置，建议选用像素分辨率高的产品，如 4K 甚至8K显示屏。在实际图像、视频显示中，采用高静态分辨率和动态图像分辨率的显示终端显示图像会更清晰。

教学显示终端产品应选用动态响应时间短、拖影、鬼影 和闪烁度小(闪烁评价见标准 IEC62341-6-3)的产品。

2.4.2.3 环境光下性能要求 

教学显示终端产品应考虑其环境光照条件下的亮室对比 度、亮室色度漂移、亮室色域覆盖率和三维立体色域、 亮室图像分辨率等，应选用在环境光下性能优异的产品; 教学显示终端产品不应产生明显反射眩光。

2.4.2.4 光辐射安全特性

常用的液晶显示器、OLED显示器，不存在光生物安全问题，对于高亮度投影仪按GB/T 30117.5-2019《灯和灯系统的光生物安全第5部分：投影仪》进行评价，光辐射安全的风险等不超过1类。

对于风险等级为“2类”(RG2)的投影仪产品，建议在教室讲台顶端悬挂安装，保证在讲台、教室内的任意观看位置，实际应用状态下的等级是“0类”(RG0) 或“1类”(RG1)。在桌面或学生可近距离观看的投影仪，光辐射安全的风险等级应不超过“1 类”(RG1)。在任何环境中，严禁使用光安全等级为“3类”(RG3) 的产品。

2.4.2.5 教学 AR/VR 虚拟显示终端的性能要求

目前，虚拟显示终端，尤其是VR产品的分辨率还比较低，图像清晰度较低，而且显示像素的峰值亮度与平均亮度的比值大，极易造成视觉疲劳。

虚拟显示终端由于显示画质纱窗、拖尾、闪烁等，也易引发视觉疲劳；视觉与听觉、触觉、前庭系统等感官通道冲突会导致眩晕感；由于双目视差在产生3D效果同时，造成双目辐辏与视觉屈光调节不匹配，难以如实反映类似真实世界中观看远近物体时焦距与辐辏的对应关系和视网膜模糊效果，极易产生眩晕和视觉疲劳；脑合成虚拟数字影像和晶状体聚焦像面不一致也容易导致的视觉错位影响，影响正常的视觉功能。

由于双目视差产生3D影像对大脑思维逻辑的影响正在研究评价中，在教学中应慎重采用AR/VR 虚拟显示终端。建议教学虚拟显示终端连续使用不要超过15分钟；虚拟显示终端的虚像距指标不要太小，尽可能远一些(如 1.5 米)；视场大一些(如视场80度以上的VR产品) 角分辨率应尽可能达到60ppd以上(目前的VR产品，一般只有10-30ppd)。