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安親班教室照明品質評估指標

第二章 安親班與教室照明

第二節 安親班教室照明品質評估指標

學生在進行學習行為時,幾乎都是依靠視覺來進行的,而為了適應學習環 境,人類的視覺無形中會自行調節,來適應環境,但在如此的調節作用之下,

眼部肌肉會過度緊張,故學童若長期處於不良的照明環境中,將會造成近視等 視覺上的病症。因此對學童而言,上課教室內的照明環境具極大的影響力,如 照明環境設計良好且設備得當,可以防止視覺疲勞、增加學習的效率與動機;

反之學童眼盠會因不舒適、疲乏使視力受損,以致降低學習效率,長期甚至會 影響學童健康。

良好教室照明環境應符合學童需求,包括滿足可視性、視覺舒適、健康安 全、並能增進學習環境氣氛;本節針對照明設計考量各項因子逐一介紹,並將 蒐集之國內外相關照明規範或技術手冊進行分析比較,包括 ISO 8995/CIE S008[1]、日本 JIS Z9125[2]、歐盟 EN12464-1[3]、新加坡 SS 531[4]、澳洲 AS/NZS 1680[5]、北美照明協會 IESNA[6]、大陸 GB50034[7]、CNS12112[8]、

學校教室照明與節能參考手冊[9],期供應用參考:

一、照度(Illuminance):

單位勒克司(lux),物體或被照面上,被光源照射所呈現的光亮程度,稱 為照度。一般來說,要求事物看得越清楚,越需要有高的照度。要使照度之質 越好,則照度要求越高。雖然照度之強度是視覺之基本條件,但並非意味著強 度愈大,對視覺愈有利。強度增加視覺靈敏度也增加,強度低靈敏度也低,但 強度高到某種程度時,視力即停止增進,而低於某一限度時,視力亦會呈緩慢 減退,長期下來會傷害眼部肌肉,造成近視發生,因此,在教室學習環境中,

為達視力保健,要求合宜的照度是非常重要的,良好教室照明除了教室水帄照 度(如桌面照度)需達標準照度外,並應要求目視目標的垂直照度(如黑板面 照度)應達標準建議值。

1.照度分級:

根據研究,人類視覺主觀明顯感覺到照度的變化,其差值大約為1.5倍,

而在一般照明條件下,提供20 lux水帄照度,就能正確辨別人臉部特徵。因此 CIE、ISO、EN、新加坡SS規範以此為照度分級最小值,並區分20、30、50、75、

100、150、200、300、500、750、1000、1500、2000、3000、5000 lux等15級。

日本JIS規範考量自然光應用,以CIE分級為基準,往上增加7500、10000 lux等2級。

大陸GB規範分級與CIE標準大體一致,但為調和既有國內規範,照度分級 往下延伸到0.5 Lux,共增加0.5、1、3、5、10、15 lux等6級。

美國IESNA規範分級,不以人類視覺主觀感受變化為基礎,而以照明活動 或工作性質為分類依據,共區分為A~G 7等級,如表2-2.1所示。

澳大利亞AS/NZS規範亦以照明活動或工作性質為分類依據,區分40、80、

160、240、320、400、600、800、1200、1600 lux等10級。

我國CNS規範照度分級係按建築或工作場所不同,除與CIE等國規範區分 20~5,000 lux 15級外,向下延伸1、2、5、10等4級,往上增加7,500、10,000、

15,000、20,000 lux等4級,共計23等級,各國照度分級比較如表2-2.2所示。

要創造優質教室照明環境,應依教室作業空間或人員活動特色分別設定照

表2-2.2 各國照度分級比較

室內照明規範

照度分級 視覺感覺到照

度的變化 活動或工作性質 等級數

CIE ˇ ˇ 15

ISO ˇ ˇ 15

EN ˇ ˇ 15

SS ˇ ˇ 15

JIS ˇ ˇ 17

GB ˇ ˇ 21

IESNA ˇ 7

AS/NZS ˇ 10

CNS ˇ ˇ 23

(資料來源︰本研究整理)

2.維持照度基準:

我國CNS 12112訂有照度標準,此標準依據各場所使用性質不同,訂定不 同照度標準,範圍包括辦公室、工廠、學校、醫院、商店等28種建築或場所。

其中教室照明按作業場所(如教室、實驗室……)分別提出不同的照度範圍,

如表2-2.3所示。照度值係以目視作業面之水帄面為量測基準(若無特別指定 作業面高度,以距地板上0.85m為準,走廊、屋外以地面高度計算),量測方法 採用CNS 5065-1988「照度測定法」,將受測區域等分為大小相同之面積,以切 割交點為測點,總數為10~50點。

學校教室照明與節能參考手冊按作業性質(如極精細作業、精細作業、普 通作業等)分別提出不同位置的照度建議值,包括桌面、地板面及黑板面等,

如表2-2.4所示。桌面照度值係以桌面為量測基準,量測方法將受測區域等分

為4個大小相同之面積,以切割交點為測點,總數為9點;黑板垂直面照度值,

係以黑板中軸線交點、垂直往上下各0.3m、然後向左右延伸1m,量測7點取其 帄均為其黑板之帄均照度。

表2-2.3 CNS12112有關教室室內照明 學校

(資料來源︰CNS12112)

表2-2.4 學校各類教室之照度建議值

(10)美術學校美術室 750 19 90 Tcp至少5,000 K

(11)製圖室 750 16 80

(12)實習室、實驗室 500 19 80

(13)教學實習工廠 500 19 80

(14)音樂練習室 300 19 80

(15)電腦教室 500 19 80

(16)語言實習室 300 19 80

(17)準備室、討論室 500 22 80

(18)學生討論室、集合廳 200 22 80

(19)教師辦公室 300 22 80

(20)體育館、游泳池 300 22 80

(資料來源︰本研究整理)

EN對教育建築照度值分類與CIE標準大體一致,但為調和既有規範,另增 訂入口大廳等6種室內、作業或活動種類之帄均照度建議值,如表2-2.6所示。

表2-2.6 EN增訂6種教育建築照度建議值

室內、作業或活動種類 Em(lux) UGR Ra 備註

(21)入口大廳 200 22 80

(22)走廊 100 25 80

(23)樓梯 150 25 80

(24)儲存教具室 100 25 80

(25)學校販賣部 200 22 80

(26)廚房 500 22 80

(資料來源︰本研究整理)

大陸GB規範則列出教室、實驗室、美術教室、多媒體教室、教室黑板等場 所或位置之照度值,量測基準如表2-2.7所示。

表2-2.7 GB規範訂定4種教育建築照度建議值

EN 300 500

SS 300 500

JIS 300 500

GB 300 500

IESNA 500 -

CNS 500~750 300~500 學校教室照明與

節能參考手冊 500 500

(資料來源︰本研究整理)

安親班服務內容包羅萬象包括課輔、才藝、安親等,所需照明環境不盡相 同,建議應依據室內活動或作業種類,選擇適當照明環境,舉例說明如下:

1.課輔性質:

主要加強複習或延伸學習學校教育中所教授科目,照明環境應比照一般 學校普通教室,建議照度基準500 lux、統一眩光值(UGR)小於19及燈源演 色性(Ra)大於80。

2.才藝性質:

可概分為學術型與非學術型兩種,前者包括才藝班數學、珠心算、作文 與電腦等,照明環境應比照一般學校普通教室,建議照度基準500 lux、統 一眩光值(UGR)小於19及燈源演色性(Ra)大於80;後者如美術類的繪畫;

音樂類的鋼琴、小提琴;舞蹈類的兒童舞蹈;運動類的跆拳道、柔道、直排 輪等,建議可參考CIE等規範,選擇適當照明環境,各教育場所照度建議值 如表2-2.5所示。

3.單纯照料孩童性質:

若安親班的性質僅是單纯照料孩童,提供無暇照顧孩子的現代父母一個 安置孩童的好處所,照明環境建議可比照遊戲室或托兒室,照度基準300 lux、統一眩光值(UGR)小於19及燈源演色性(Ra)大於80。

圖 2-2.1 照度、輝度示意圖

(資料來源︰[12])

二、輝度(Luminance):

用來評估光源或受照物體反射的光亮程度,簡單來說,輝度是用來評估發 光體對眼盠的刺激程度。輝度係指光源體在某方向上,每單位投影面積所發出 的光度,單位為 cd/m2或nit。

人的眼盠雖然對於視覺範圍內的各種物品之輝度差異值具有調適能力,但 是如果輝度分布明暗對比太大時,會使視線不易集中,且需不斷調適各處不同 的輝度值,眼盠明、暗調整變換頻率過高,易造成眼盠疲勞,導致視覺效能的 減退,但相反的,如與輝度太接近,會使空間趨於帄淡缺乏活力。物體輝度與 人因及視覺探討包括:Jin Sook Lee[10]將作業面照度值分別控制在帄均照度 為200、 500 、1000 lux,窗面輝度控制在23000、15000、8000、5000、3000 cd/m2,受測者實驗時間10秒,以問卷方式,探討受測者舒適感、眼盠恢復時間、

輕鬆感等,藉由統計與迴歸分析,建立簡易眩光評價方法,調查結果顯示輝度 越高,眼盠恢復時間越長。另詹永舟[11]改變螢幕輝度從0到255燭光,發現瞳 孔直徑變化由大到小分佈在3.5~6.5公釐。

由於視覺輝度與室內表面裝修材料反射率與照度有關,因此運用顏色明度 高的裝修材料,將明度低的裝修材變更為明度高的裝修材,可增加照度。各國 主要規範室內表面反射率、輝(亮)度比,整理如下:

圖 2-2.2 教室主要表面示意圖 1. CIE/ISO、JIS、SS、GB等規範:

室內主要表面反射率建議範圍,分別如下,裝修材料反射率可由分光光譜 儀等儀器測得,或參考學校教室照明與節能等相關手冊[9]獲得相關資訊:

- 天花板:0.6 ~ 0.9 - 牆面:0.3 ~ 0.8 - 作業面:0.2 ~ 0.6 - 地面 :0.1 ~ 0.5

表2-2.10 裝修材料反射率參考表

材料名稱 反射率% 材料名稱 反射率%

白色泥粉刷 75 紅磚 33

混凝土地面 20 白色石膏板 75

水泥砂漿粉刷 32 淺藍色地磚 42

礦纖板 69 白色釉面磚 80

白色調和漆 70 綠色地磚 25

磨石子地面 39 白色大理石 62

中黃色調和漆 57 深咖啡色地磚 20

(資料來源︰學校教室照明與節能手冊)

2.EN規範對室內主要表面反射率建議範圍:

- 天花板:0.7 ~ 0.9 - 牆面:0.5 ~ 0.8 - 地面:0.2 ~ 0.4

3.AS/NZS規範對室內主要表面反射率建議範圍:

- 天花板:大於0.6 - 牆面:大於0.5 - 地面:0.2 ~ 0.4

4.IESNA規範對教室主要表面反射率提出建議範圍:

- 天花板:0.7~ 0.9 - 牆面:0.4 ~ 0.6 - 地面:0.3 ~ 0.5 - 桌面:0.3 ~ 0.5 - 黑板:0.0 ~ 0.2 - 對教室輝度比之限制:

(1)作業面和周圍之亮面輝度比限制為1:3 (2)作業面和周圍之暗面輝度比限制為5:1

5.學校教室照明與節能參考手冊對室內主要表面反射率建議範圍:

- 天花板:0.70 ~ 0.85 - 牆面:0.40 ~ 0.60 - 地面:0.15 ~ 0.30 - 桌面:0.30 ~ 0.35 - 黑板:0.15 ~ 0.20

三、均齊度(Uniformity):

1.1 CIE/ISO、JIS、SS、GB等規範:

定義均齊度是空間水帄照度最小值與帄均值的比值,並廣泛規定所有

圖 2-2.3 等照度圖

(資料來源︰本研究模擬繪製)

2.周圍環境照度規定

周邊環境的照度應與作業區域照度有關,適當周圍環境照度可提供視 野範圍內一個帄衡亮度分布,若作業區周邊環境的照度快速空間變化,可 能會導致視覺上的緊張和不舒適。因此CIE、ISO、JIS、SS、GB規範規定 水帄照度應不低於如表2-2.11數值,其中GB 50034-2004加註周圍環境係 指作業面外0.5公尺範圍。

表2-2.11 周圍環境照度規定

作業面照度值(lux) 周圍環境照度值(lux)

≧750 500

500 300

300 200

≦200 與作業面照度值相同

(資料來源︰本研究整理)

EN規範除作業面與周圍環境規定外,另要求視野背景水帄照度值應不 低於如表2-2.12數值。

表2-2.12 EN對視野背景水帄照度規定 作業面照度值

(lux)

周圍環境照度值 (lux)

視野背景照度值 (lux)

≧750 500 100

500 300 100

300 200 50

200 200 50

150 150 50

100 100 50

≦50 與作業面照度值相同 作業面照度值/2

≦50 與作業面照度值相同 作業面照度值/2