中学普通教室照明系统的光学设计(2)
1.2我国中小学普通教室的光环境现状
针对我国中小学生近视率越来越高的问题，近年来很多的学者、专家对中小学普通教室的光环境进行了评估。笔者通过文献查阅他们各自的调研结果，了解到目前中小学普通教室的光环境现状大致的情况：
1）黄晓燕等在2012年5月—6月对吉林省中小学教室照明现状进行了调查，结果表明黑板的平均照度和照度均匀度的合格率在自然光下分别为20.9%和9.9%，在人工照明情况下分别为42.9%和19.8%。课桌面的平均照度和照度均匀度的合格率在自然光下为95.6%和97%，人工照明下分别为15.1%和15.7%[2]。
2）2011年段佳丽对北京市80所中小学160间教室进行了夜间照明检测来评估学校照明现状。结果表明课桌面平均照度为（264.9±118.9）lx，合格率为33.7%，黑板面照度为268.7lx，合格率为16.7%[3]。
3）吕若然等对北京1700多所中小学的教室课桌面的平均照度和黑板的平均照度进行了检测，结果2013年比2009年的桌面照度合格率提高了35%，达到了88.4%。黑板面的平均照度比2009年高了58.6%，达到了76.4%[4]。
4）徐效清在2010年对呼和浩特市区的59所中小学的261间教室对黑板和桌面进行采光照明现状调查。结果，采光达标。黑板平均照度和照度均匀度的达标率为96.16%，68.96%，两项都达标的有96.17%。桌面平均照度和照度均匀度的达标率为82.75%，49.04%[5]。
5）徐蒙2011年和2012年对绍兴市286所中小学教室采光和照明的现状进行了教室采光与照明的检测。结果2011年和2012年中小学教室采光平均合格率各为96.85%，98.25%。照明平均合格率分别为85.31%和91.61%[6]。
通过上面5个调查结果，发现存在很多问题。虽然采光合格率已经达到了一个较高的水平，但是仍有改进的地方。教室的桌面和黑板平均照度、照度均匀度的合格率必须加以提高，尤其是黑板。为了改变目前教室照明的现状，本文给出了对教室自然光采光、桌面照明和黑板照明的参考设计方案。
第2章 中学普通教室照明系统光学设计的基本要求
2.1自然光的基本要求
光环境通常被分为自然采光和人工照明两种。对于自然采光而言，太阳就是它的光源。我们所讲的既可以节约能源又能使视觉上感到舒适的自然采光就是室内对自然光的利用。通过研究发现，好的自然采光不但能让我们的学习环境优雅舒适，而且有利于我们的身心健康，使学生的成绩有很大的提高[8-10]。同时，由于学生大部分的学习时间都是在白天，所以好的自然采光是教室照明系统光学设计的一个重要部分。
2.1.1采光系数
采光系数一般用C表示，书上介绍它是同一时刻室内照度与室外照度的比值，室内的照度指的是我们假定的或者已知亮度分布的来自天空的扩散光，通过直接或者间接的方式照到室内的某一点处，室外照度指的是在没有任何遮拦的室外平面上接收到的天空散射光。采光系数的计算公式为
（2-1）
采光系数是我们在采光设计中进行采光质量评估时需要用到的重要评价指标。教室采光系数的标准：首先，1.5%的采光系数是目前对于学校教室在课桌面采光的最低要求。其次，不同的自然环境下有不一样的标准，例如重庆等大雾自然现象常见的地区，标准中规定采光不允许低于 2%。最后，教室玻璃的透光面积和教室的面积比值，不允许小于 1:6[7]。这些都在《中小学教室采光和照明卫生标准》（GB7793-87）给出了规定。
2.1.2临界照度
按国家给出的采光标准值给定教室内的自然光照度值，在此时室内照度已经达到标准值的情况下，测量出的教室外的自然光照度就是临界照度。其实临界照度就是决定人工照明需不需要开始采用的参考值。