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本篇文章同時刊登于《中國教育報》
2016年03月21日 星期五 第07版
少年強則國強,少年健康則國之健康,關心下一代的健康成長,必然為國家的未來助力。然而,我國學生近視的問題越來越嚴重,已經到了因此影響整體國民身體素質提高的程度。2015年愛眼日,北京大學中國健康發展研究中心教授李玲對外發布了《國民健康視覺報告》。報告指出,青少年近視發病率已經高居世界第一位。高中生和大學生的近視發病率都超過70%。我國多個城市的高考學生中,有近視的高達九成。很顯然,近視已經成為影響我國當代和未來人口素質的“國病”。因此,預防青少年近視是我國乃至全球迫在眉睫的重要任務。當然,這不僅是家庭、學校的責任,作為企業,也應有社會責任感,利用企業領先的技術,從根源上杜絕我國近視惡化的“國病”。
1、導致我國青少年視力下降的因素
引起學生視力下降的原因很多,例如先天因素、坐姿不正確、學習負擔過重、看電視或操作電腦的時間過長等等。另據國家疾控中心調查發現,除部分先天遺傳外,不良的教室照明環境是導致學生視力下降的重要原因之一。對國家疾控中心的調查結果,專家們表示認同:引起學生視力下降的直接原因是學校的光環境差所造成的,年輕的學生特別是視力處于發育期間的中小學生,他們長期處在不符合要求的光環境下緊張地學習,承受著難以忍受的光污染,視力必定會受其影響。
2、我國學校教室照明現狀
長期以來,我國學校教室照明環境一直處于比較落后的狀態。早期由于國內沒有適合教室使用的專用照明燈具,絕大部分學校都是采用簡式熒光燈具,有的甚至采用無罩的裸燈。我國絕大部分學校光環境差,主要表現在以下幾個方面:
2.1黑板和課桌的照度及照度均勻度普遍低于國家規定的標準,學生長期處于低照度、均勻度差的光環境下學習,極易引起視覺疲勞。
2.2大部分教室的黑板直接安裝裸露的熒光燈管,學生在觀看黑板的同時,受燈管的直射眩光影響,難以集中注意力,從而降低學習效率,且容易視覺疲勞,長期易導致近視。
2.3熒光燈具一般都配置電感鎮流器,存在嚴重的頻閃效應,學生視覺系統為適應頻率的變化,會過度頻繁調節,勢必引起視疲勞。
2.4大部分教室內一般均采用高色溫(6500K)熒光燈管,由于光色過于偏白,且藍光成分偏多,容易導致學生亢奮,易疲勞,甚至引起失眠。
3、國際及國內照明要求標準
而對于學校照明環境差的現狀,國家早在1987年頒布了《中小學校采光和照明衛生標準》,規定教室平均照度值為150Lx。隨著經濟技術的發展,這個標準值明顯不能滿足現在的教室學習需求。2010年,由國家衛生部門和國家標準部門修訂發布的中華人民共和國國家標準《中小學校教室采光和照明衛生標準》( GB7793-2010),于2011年5月開始實施。與1987年的舊標準相比,新標準修訂了教室課桌面、黑板的照明標準,增加了對光源、教室統一眩光值、照明功率密度以及維護系數的規定。
“教室的照明要求”如下:
5.1凡教室均應裝設人工照明。
5.2教室課桌面上的維持平均照度值不應低于300lx,其照度均勻度不應
低于0.7。
5.3教室黑板應設局部照明燈,其維持平均照度不應低于500lx,照度均
勻度不應低于0.8。
5.4教室宜采用3300~5500K色溫的光源,光源的顯色指數不宜小于80。
5.8教室的統一眩光值(UGR) 不宜大于19。
5.9在維持平均照度值300lx的條件下,教室照明功率密度現行值不應大于11W/㎡,目標值應為9W/㎡。
5.10照明設計計箅照度時,其維護系效應取0.8。
雖然國內現所執行的標準是在舊標準基礎之上進行修改的新標準,但還是落后于美國、日本等國家的標準水平。學校建筑國內外照度標準值詳細對比參考下表:
因此,在目前全球半導體照明尤其是LED照明已是大勢所趨的大背景下,研發出更護眼、更健康環保的LED教室照明產品無疑對緩解中小學生近視高發的嚴峻現狀有著重要的社會意義。
4、立達信率先進入教育照明
4.1立達信企業介紹
立達信綠色照明股份有限公司成立于1999年,專注于照明產品研發、生產、制造。2014年,公司銷售額高達36億,銷往全球112個國家和地區,榮獲中國輕工業照明電器行業十強企業第一名。公司月產各種LED燈泡燈具3000萬個,全年LED產品出口量及產能均居全國行業第一,2015年獲中國LED室內照明出口十強企業第一名。
依托于集團領先的LED技術和強大的專業技術資源,在“致力成為受人尊敬的世界級綠色照明企業”的愿景引領下,結合中國標準化研究院對學生近視率的跟蹤研究,立達信專注于“教育系統照明”,全力投入學校教室照明的研究和開發。致力改善學校光環境,為保護學生視力做貢獻。
4.2立達信教育照明產品全護眼指標
為了研制出真正全護眼的LED教室照明燈具,于2014年,立達信便率先攜手中國標準化研究院與北京航空航天大學,站在人因工程學的角度,從視覺健康和人體舒適度需求出發,研究和開發“健康、舒適、環保、節能”的教室照明產品。
本研究不同于傳統方法僅從光度學和色度學的物理指標入手,而是從視覺人因學(包含光度學、色度學、光學、視光學、眼科學、現代醫學、生物醫學等)的角度進行研究評估。本次研究同時還引入了“視覺健康舒適度指數(簡稱VICO指數)”技術評價指標——視覺健康舒適度指數(VICO)是基于眼視光學和認知心理學所形成的評價“視覺響應產品”對于人眼視覺生理功能變化及視覺疲勞影響的指標。
注:分值越低說明越有利于人眼健康
立達信以大量的研究工作和視覺人因數據庫的數據為基礎,根據教室燈具必須建立在護眼基礎上設定教室LED燈具的核心參數,如頻閃、顯色指數及色溫范圍等;其次,依據樣品在中小學教室實裝的應用效果針對性地對核心參數專門進行定向、單變量、大樣本的人因健康實驗,完成產品的設計定型及改進;最終,根據產品特點等因素對相關護眼特性參數(如波動深度)進行優化,完成立達信LED全護眼教室燈的6大核心參數的最終定型。在完成產品定型之后,再將其投入實際使用,同時對學生的視功能發展狀況進行跟蹤測試。最后驗證出立達信研發的LED全護眼教室燈的使用效果完全達標,并超過國家關于教室采光標準的相關指標要求。
研究結論發現,要真正做到保護學生視力健康的教室燈具,目前大部分學校使用的傳統T8熒光燈及普通的LED燈具是很難做到的。全護眼LED教室燈必須從照度、眩光、光頻閃、顯色指數、色溫、藍光等6大核心參數方面進行提升,且都高于國家制定的基本標準參數,詳細全護眼6大指標的參數如下表:
4.3立達信教育照明產品優勢
立達信LED全護眼教室燈采用優質的LED光源,IC恒流無頻閃控制電源,以及同時通過專業的光學設計,以達到全護眼6大核心指標,為教室營造出舒適均勻健康的空間光感。
保護學生視力健康,保障學生用燈舒適性的全護眼6大指標:
l 教室更亮堂:采用優質LED光源,照度、照度均勻度均高于國標要求;
l 無眩光、不傷眼:采用格柵防眩設計,眩光值小于16,優于國標小于19的要求;
l 沒有光閃爍、用眼舒適:光頻閃無危害,緩解視疲勞,預防近視;
l 色彩更逼真、視覺更清晰:高顯色性,超高顏色還原能力,最接近自然光,光譜更連續,光線更柔和,提高辨色能力;
l 5000K色溫適中:通過對人眼舒適度研究實驗證明,色溫低于4000K的光線過于柔和,導致注意力不容易集中。色溫高于6500K光線過于偏白,容易亢奮,易疲勞。色溫4000-5500K適中,最適于工作和學習;
l 無有害藍光、用眼更健康:通過護眼光學透鏡設計,有效降低藍光危害,環保材料,沒有汞和鉛污染。
專業的光學設計,高品質保證:
l 燈體采用高分子復合材料一體成型及航空級鋁材邊框,質輕強度高;
l 光學器件專利技術及納米真空鍍膜技術,防眩效果好,光學效率高;
l LED采用進口芯片,光品質高,壽命長;
l 驅動IC采用美國進口芯片,電解電容選用壽命10萬小時級別,高效率,高PF值,無頻閃,長壽命。
4.4立達信教育照明產品研發制造過程管控系統
立達信照明實驗室于2006年成立,通過了“TUV、DEXRA、Intertek、UL國際認證機構認證許可”,并獲國家“能力驗證合格實驗室證書”、“中國能效標識能源效率檢測備案通過實驗室”。同時擁有“中國合格評定國家認可委員會”認可的光電綜合實驗室,測試報告交由認證機構即可直接出具認證報告。公司還參與ZHAGA國際標準化組織LED模塊國際標準制定。
立達信教育照明產品在送與國家專業檢測機構檢驗前,先經過立達信照明實驗室內部龐大實驗系統的嚴格檢測。
照度和眩光檢測:光度分布測試系統對產品的光通量及光學分布進行測試,確保立達信LED全護眼教室燈在使用中滿足國家及立達信全護眼6大指標的照度和眩光要求。
光頻閃檢測:通過光頻閃(光波動)測試系統對LED教室燈進行光頻閃測試,確保產品達到光頻閃無危害等級,對學生視力健康不產生危害。
色溫與顯色指數檢測:通過積分球對產品光電色進行測試,主要包括對LED教室燈的色溫、顯色指數進行測試,以保證立達信全護眼教室燈達到色彩更逼真、視覺更清晰的效應。
藍光檢測:通過光生物安全測試系統對教室照明產品進行藍光危害測試,確保產品達到藍光無危害等級。
干擾和抗干擾測試:通過電磁傳導輻射測試系統對產品進行電磁傳導與輻射測試,確保立達信LED全護眼教室燈在保證護眼的同時,達到國家GB17743的品質標準。
可靠性測試:通過高溫測試、低溫測試、高溫高濕測試、冷熱沖擊測試、異常狀態測試,以確保產品性能的可靠。
壽命跟蹤老化測試:立達信還擁有開關測試和壽命跟蹤采用自動化壽命控制系統。產品通過PLC和計算機實現自動化控制和智能化檢測,能夠準確、實時的監測試驗狀態、開關次數,壽命時間以及失效情況,以確保立達信全護眼LED教室燈壽命高達30000小時以上。
5、立達信開創學校光環境新紀元
5.1立達信學校光環境改善行動
為了讓廣大學校的老師、學生、家長能將傳統教室與立達信全護眼教室進行直觀對比,到目前為止,立達信已在北京、上海、深圳、廈門、重慶、石家莊等城市打造出300多間“國家級采光標準示范教室”。讓觀者真實感受立達信先進的LED全護眼教室燈為學生提供健康、護眼、綠色、舒適的光環境,形成了更廣泛的保護學生視力的社會影響。
與此同時,立達信全面改造的學校也已遍布祖國大江南北,其中有位于首都的北京第五中學,南京的第一中學,廈門的第六中學,石家莊的第二十一中學等重點學校。廈門、北京、上海、深圳、天津、重慶、山東、河北、湖南、廣東到處都有“立達信,有好光”的足跡。目前,全國已有21個省4個直轄市的500多所學校都接受了立達信學校光環境改善的行動。
下面我們就以廈門五緣實驗學校為例,深入了解將教室里傳統的熒光燈更改為立達信LED全護眼教室燈后,會有哪些具體的變化。廈門五緣實驗學校從關愛學生,保護視力的立場出發,早在2014年,就與立達信一起提出為廣大師生營造一個綠色護眼、健康、舒適、節能的照明環境的計劃。
此次,立達信學校照明團隊對廈門五緣實驗學校的普通教室、辦公室、化學實驗室、物理實驗室、生物實驗室、音樂教室、舞蹈教室、書法教室、計算機教室等所有教室進行了全面改造。共計改造班級52個,改造教室123間,更換傳統熒光燈管2924根,提供立達信LED教室燈799盞,LED黑板燈217盞,LED面板燈268盞。
改造前,當立達信學校照明項目團隊來到五緣實驗學校,發現每間普通教室照明都采用傳統T8熒光燈管。經過專業照度計測量,桌面照度僅為205Lx,低于國家規定的300Lx的標準,學生長期在照度不足的光環境下學習,極易導致視覺疲勞。同時,經測量,教室的照度均勻度為0.58,低于國家標準規定的0.7,因而教室里部分區域的光線偏暗。另外對于黑板的照明,盡管學校在黑板上方安裝3根熒光燈管,但仍有學生反饋在觀看黑板的同時,可看到燈管的直射眩光,難以集中注意力,從而降低學習效率,且長期容易視覺疲勞。
經過立達信學校照明團隊對每間教室進行專業的測量,依據立達信全護眼指標定制詳細的照明設計方案,確定每間普通教室安裝9盞立達信全護眼LED教室燈,及3盞LED黑板燈,同時明確每盞燈的合理位置。當對五緣實驗學校全面照明改造后,學校變得更加明亮和舒適,得到師生的一致認可。普通教室的桌面平均照度大于國家標準300Lx,整間教室光線均勻,滿足教室內不同區域的照度需求,為學生上課學習提供了良好的光環境;對于美術教室不僅桌面平均照度