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中国照明学会科普专栏第17期 | 科学教室照明,守护孩子身心健康

时间:2026/08/28

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编者按:

习近平总书记指出:“科技创新、科学普及是实现创新发展的两翼,要把科学普及放在与科技创新同等重要的位置。没有全民科学素质普遍提高,就难以建立起宏大的高素质创新大军,难以实现科技成果快速转化。”中国照明学会高度重视科普工作,深入贯彻落实《关于新时代进一步加强科学技术普及工作的意见》《全民科学素质行动规划纲要(2021—2035年)》,按照中国科协科普工作有关要求,持续加强学会科普能力建设。

为普及照明知识,弘扬科学精神,推动学术资源科普化和科技成果快速转化,助力营造热爱科学、崇尚创新的社会氛围,中国照明学会决定在学会官网(www.cies.ac.cn)和微信公众号(CIES1987)开设“科普专栏”,向社会提供科学、权威、专业的照明科普内容,打造具有知识性、专业性和服务性的科普平台。

中国照明学会科普专栏以“弘扬科学精神,激发创新活力”为理念,涵盖照明领域前沿科技、健康生活、实用技术、趣味知识和相关资讯等内容。热烈欢迎照明领域科学家、企业家、设计师和广大科技工作者积极参与科普工作,为“科普专栏”提供照明科普作品。作品请发送至学会邮箱:cies19870601@163.com。投稿过程中若有疑问,可联系中国照明学会秘书处(联系人:朱思贤,电话:010-65812194)。

中国照明学会科普专栏第17期邀请内江师范学院副教授何伟撰写了题为《科学教室照明,守护孩子身心健康》的科普文章。何伟,重庆大学建筑学博士,任教于内江师范学院,副教授,主要从事建筑技术科学、健康人居环境研究,主持完成6项科研课题,参与国家重点研发计划项目、国家自然科学基金项目4项,发表学术论文30余篇,主编教材1部。完成重点建设工程设计、城市夜景照明规划和照明设计项目30余项,获得中国照明学会中照照明奖一等奖、二等奖、三等奖各1项,获得亚洲照明大会“Best Paper Award”、俄罗斯照明学会青年照明科学家“Young Lighting Scientists”等荣誉。

科学教室照明,守护孩子身心健康

提起教室照明,绝大多数家长最关注的就是视力健康问题。孩子每天大部分时间都在教室度过,教室照明的好坏,直接影响视力健康。不适当的照明会对视觉系统造成压力,导致视觉疲劳,诱发近视或加深近视度数[1]

2018年教育部、国家卫健委等八个部委联合发布了《综合防控儿童青少年近视实施方案》,将“改善学校视觉环境”作为青少年近视防控的关键举措。那么,怎样的教室照明才算合格?除了保护视力,教室照明还会从哪些方面影响学生的身心健康与学习状态呢?本文为大家介绍健康的教室照明应注意哪些内容。

1  教室照明是否合格,这些指标要达标

照度:简单来说就是照明的明亮程度。国家标准GB 50034—2024、GB 7793—2010、GB 36876—2018等要求,教室黑板垂直方向平均照度不低于500 lx,课桌面水平照度不低于300 lx。广东、上海等地方标准更要求,桌面水平照度不低于500 lx,墙面照度不低于150 lx,顶棚照度不低于100 lx。

照度均匀度:指教室内光线的均匀程度,均匀度越高越好。国家标准GB 50034—2024规定,教室照明的桌面均匀度不得低于0.7,黑板照明的均匀度不低于0.8。

色温:主要是指照明的冷暖色调,与光谱分布有关。国家标准推荐色温范围为3 300~5 300 K(有的标准是3 300~5 500 K)。日常教室最常用的色温是4 000 K、4 500 K和5 000 K。

亮度对比度:即桌面、黑板、老师等视觉目标区域,和周边环境的亮度比值。通常要求视觉目标与其邻近周边的环境之间的亮度对比值不大于3:1;与远处环境之间的亮度对比值不得小于1:5。适宜的亮度对比值能有效减轻眼睛的视觉疲劳,亮度对比值与教室的顶棚、地面、墙面等材料反射系数有关。

眩光:眩光是造成眼睛不舒适的重要因素[2]。如今校园普遍使用的LED照明光源发光面积小,亮度高,更容易形成眩光,要特别注意其出光方式和安装方式。国家标准要求统一眩光值(UGR)不大于19,四川、上海等地方标准要求不大于16。

闪烁/频闪:灯光闪烁或频闪不仅损害视力,还会造成脑疲劳。《建筑环境通用规范》(GB 55016—2021)要求,光源和灯具的闪变指数PstLM不应大于1,频闪效应可视度SVM不应大于1.0。《健康照明设计标准》建议闪变指数和频闪效应可视度均不应大于0.6。

显色指数:是指照明灯光对物体色彩的还原度。普通教室照明灯具一般显色指数Ra不低于80,LED照明灯具显色指数R9应大于0。

2  保障光生物安全,严控蓝光风险

光生物安全是判断室内照明是否健康的重要标准之一。相关研究已证实,过度的光辐射对视网膜具有损伤作用,包括光机械损伤、光热损伤和光化学损伤[3-5]。人眼视网膜很容易吸收蓝光光谱的辐射能量,过量的蓝光辐射强度可能导致视网膜光化学损伤[6]。因此教室照明灯具必须符合蓝光安全标准,《建筑环境通用规范》(GB 55016—2021)规定,教室的照明光源蓝光危险组别应达到RG0无危害级别。

3  照明还影响学生健康和状态

教室是长时间进行脑力工作的场所,教室采光和人工照明营造的光环境不仅影响学生的视觉舒适性和视觉功效,还对昼夜节律、睡眠质量和心理情绪等有广泛和深远的影响。

人体生物节律受到光照的调节,白天接受充足的光照、夜间保持黑暗,是保障昼夜节律稳定的关键。现在人们在室内度过的时间远远多于室外活动时间,通常室内照明不能提供有效的光生物效应刺激,就会影响生物节律系统,并影响生理健康、睡眠质量和工作学习表现[7,8]

人眼视觉系统的光谱敏感性与非视觉系统不同,如图1所示。在保证光生物安全的前提下应考虑提高短波长光谱的比例,才能更好的调节生物节律[9]。《健康照明设计标准》建议教室白天应维持不小于250 lx的生理等效照度。同时应尽量鼓励孩子多接触自然光,兼顾视力健康和身心调节。

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图1  视觉和非视觉光谱灵敏曲线(根据文献[10]改绘)

4  结语

健康的教室照明,既要守住视觉健康的底线,呵护学生视力健康,也要发挥照明非视觉效应的价值,调节生物节律、改善情绪、提升学习状态。教室照明应综合考虑视觉和非视觉对光照的需求,如何协调兼顾,需要更多研究,以科学的教室照明光环境守护青少年学生身心健康和学业成长。

参考文献

[1] 张欣. 重视儿童青少年近视环境危险因素的防控[J]. 中国学校卫生, 2018(1): 6-8.

[2] Altomonte S, Kent M G, Tregenza P R, et al. Visual task difficulty and temporal influences in glare response[J]. Building and Environment, 2016, 95: 209-226.

[3] Ruffolo J J, Ham W T, Mueller H A, et al. Photochemical lesions in the primate retina under conditions of elevated blood oxygen[J]. Investigative Ophthalmology & Visual Science, 1984,25 (8): 893-898.

[4] Glickman R D. Phototoxicity to the retina: Mechanisms of damage[J]. International Journal of Toxicology, 2002,21(6): 473–490.

[5] Wu J, Seregard S, Algvere P V. Photochemical damage of the retina[J]. Survey of Ophthalmology, 2006,51(5): 461–481.

[6] Kuse Y, Oqawa K, Tsuruma K, et al. Damage of photoreceptor-derived cells inculture induced by light emitting diode-derived blue light[J]. Scientific Reports, 2014, 4(1): 5223-5234.

[7] Figueiro M G, Steverson B, Heerwagen J, et al. The impact of daytime light exposures on sleep and mood in office workers[J]. Sleep Health, 2017,3: 204-215.

[8] Figueiro M G. Disruption of circadian rhythms by light during day and night[J]. Current Sleep Medicine Reports, 2017, 3(2): 76-84.

[9] Research roadmap for healthful interior lighting applications: CIE 218: 2016[S].

[10] Konis K. A novel circadian daylight metric for building design and evaluation[J]. Building and Environment, 2017, 113: 22-38.

策划制作

作者丨何伟 内江师范学院副教授

审核丨中国照明学会学术工作委员会、中国照明学会专家工作委员会

出品丨中国照明学会