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第25章 学校环境安全管理(2)

采光系数(%)=室内课桌面上某点照度(IK)室内同一高度散射光照度(IK)×100%以最小采光系数作为评价教室采光状况的客观指标。即测量室内照度时,选择光线最差的课桌面进行,同时测量室外照度值。采光系数的测量,最好选择上午十时至下午三时。室外照度测量时必须选择空旷地点,应避免直射阳光。采光系数是综合评价教室采光状况的一个相对指标,它考虑了不同地区、季节、时间和气候条件等自然因素对室内照度的影响。一般要求,各桌面上的采光系数,尤其教室内最暗一点课桌面的采光系数最低值不得低于1.5%。

2.采光窗、室深系数和玻地系数

①教室采光窗的面积应适当大些,以满足采光的要求。窗的下缘离地不超过800~1000毫米,窗的上缘尽可能高些,与天棚距离不宜超过300毫米,应越近越好,窗间壁约宽度不宜超过窗宽的1/2。这样,可使学生能清楚地看到远景,以利眼睛眺望得到休息,也便于室内光线分布均匀。

②室深系数,是指窗上缘距离地面高与教室进深之比。

室深系数=窗缘至地面的距离教室进深(室宽)

室深系数对控制室内光线的均匀性有一定的意义。单侧采光时,要求其系数不小于1∶2;而双侧采光时则不可小于1∶4。

③玻地系数,是指窗户玻璃透光面积与教室内的地面面积之比。

玻地系数=窗户玻璃透光总面积教室内地面面积玻地系数不应低于1∶6。现场监测和调查时,玻地系数应按实际测量的窗户透光总面积与教室地面面积之比来计算,但在进行预防性卫生监督,审查设计图纸时,实际透光面积不易求得,可按一定的比例估出。据调查测得:木窗的实际透光面积约为窗洞面积的65%,而钢窗约80%。

以太阳光线为光源是教室自然采光的最佳选择,其卫生要求主要是使各课桌面和黑板面上有足够的照度;照度分布比较均匀;避免发生较强的眩光作用。

决定教室自然采光状况的因素是多方面的,但是,教室窗户的面积是最为主要的。

为了提高教室内的照度,采光窗应适当加大,窗的上缘尽可能高些。窗的透光面积与地面积之比(简称玻地面积比,原称采光系数)应不低于1∶6。在单侧采光时,室深系数(指窗上缘距地面高与室深之比)应不小于1∶2。窗下缘高度不应超过0.8~1.0m,否则会造成靠窗墙侧的桌面上光线不足。窗间壁宽应不大于窗宽的1/2。设置黑板的前墙壁不宜设窗。

3.投射角和开角

投射角,通常以室内桌面的一点至窗侧的水平线与该点到窗上缘联线之间的夹角。要求距离进光面最远一列课桌面上的投射角(亦称入射角),不小于20~22°,即能有效地控制室内光线的均匀性。

开角是指室内桌面一点与窗上缘联线和该点与对面遮挡物(如建筑物或高大树木等)顶点联线的夹角。要求距离进光面最远一列课桌面上所测得的开角不小于4°~5°,以控制窗外建筑物或高大树木对教室的自然采光影响,确保离窗最远的课桌面上获得较好的光照。

4.照度的均匀系数、照明测量方法与反射系数①照度的均匀系数是指教室内各课桌面上的最小照度与最大照度之比。

均匀系数=室内桌面最小照度室内桌面最大照度它反映了室内自然照度的均匀性,应不低于1∶10,以造成较好的亮度对比环境。桌面照明和黑板面上的照度均匀系数,不应低于0.7。

②教室照明测量时,对桌面选点要全面、均匀、具有代表性,可按9点分布测量,即从采光窗一侧开始排列,将其中第2、4、6、8点的照度值乘2,加上第5点照度值乘4,加上第1、3、5、7点照度值之后被16除,其平均照度应在150勒克司以上。

③反射系数,是指某物体上反射的光流与入射该物体上的光流之比。

墙壁反射系数的测量,应选择不受直接光影响的被测表面位置,可选择前墙或侧墙上方的位置。将照度计接收器紧贴在被测墙表面的一点,测其入射照度,然后将接收器感光面对准被测表面的原来位置,逐渐平移离开,待示值稳定后,读取反射照度。墙壁反射系数的测量时间同采光系数测量时间,墙壁反射系数应大于70%;黑板反射系数则应低于20%。

5.影响室内采光的其他因素

窗玻璃的清洁程度、墙壁、天棚和室内设备的色调等,对自然采光和人工照明也有很大的影响。例如普通玻璃的遮光率为10%左右,而覆盖尘埃的玻璃的遮光率可达20%~30%,甚至更高。又如各种颜色的墙壁、天棚或家具有不同的反射率(反射系数),白色是0.8~0.9,浅米黄色是0.7~0.8,浅黄色是0.5~0.6,天然木色(黄色)为0.4,浅蓝色是0.3,浅褐色是0.15,黑色是0.01~0.02。为改善教室的采光照明状况,天棚、墙壁和课桌椅宜采用反射率高的浅色调,尤其是天花板和内墙应选择反射率最高的颜色,如白色、浅米黄色等,这对远窗侧工作面的照度有很大的影响作用。为使教室的采光效果得以提高,使远窗侧课桌面得到较大照度及在教室内创造较为舒适的环境,应根据教室不同部位的反射能力的要求选择材料和颜色。如教室的前墙可刷成荷绿色,天花板及侧墙刷为白色,地板呈灰色,课桌面木黄色等等。

6.人工照明

为保证学生早晚学习,弥补阴天、傍晚及单侧采光时内墙面照度的不足,教室内均应有人工照明设施,要求达到光线柔和,照度充足、均匀,尽量减少阴影与眩光,以减轻视觉负担,保护学生视力。

教室均应装设人工照明以辅助教室内采光的不足。教室人工照明的主要卫生要求与自然采光的卫生要求基本一致,即保证课桌面和黑板面上有足够的照度,照度分布均匀,不产生或少产生阴影,没有或尽量减少眩光作用,并保证安全卫生(如在无电源处若采用汽灯、空气电池灯等,应注意不使产生有害气体、不引起烧伤事故或火灾)。

工作面照度的大小对学生视觉功能和学习效率有直接的影响。研究者通过实验发现,当照度在10~10001x范围内,照度越大,视觉疲劳越小,视疲劳与照度的对数成反比,当照度从10lx提高到2001x寸,视疲劳急剧下降,照度在200~10001x时,视疲劳降低的速度明显减慢。当照度在2~10001x范围内照度越大,远近视力和近视力都随照度的增大而提高,均与照度的对数成正比,这就是说,当照度从21x增加到2001x时,无论远视力还是近视力都随照度增加而急剧提高,而当照度在200~1001x时,远视力提高的速度都在逐步降低。根据这些实验结果,教室内课桌面上的照度应为200Lx,1984年,中国建筑科学研究院物理研究所对学生视力与照度辨认实验也指出,视力随照度加大而提高,当照度为1501x、时视力为1.05(小数记录),建议1501x可基本满足学生视觉工作的要求。

制定教室内人工照明照度标准的主要依据是不同照度对学生视觉机能和学习效率的影响、学习的种类和性质以及国家经济发展状况,包括教育经费投入和电力供应情况等。各国制定的照度标准不尽相同,例如日本要求教室黑板面、制图室、缝纫室等照度为3001x,要求教室、实验室、阅览室等照度为2001x。

教室的人工照明还要使照度分布均匀,避免产生阴影和眩光。教室内照度的大小主要取决于灯的种类、功率和数量。而照度的均匀程度则取决于灯的数量和悬挂高度。在灯数相同的情况下,均匀系数一般随灯悬挂的升高而加大,而平均照度却因悬挂高度的升高而降低。因此,教室内灯具的布置要兼顾桌面的照度和均匀程度两个方面。教室的均匀系数应不低于0.7。均匀系数指的是室内最小照度与平均照度之比。

(三)灯光布置

1.教室内的照度应足够

为使照度达到平均值在150勒克司以上,在一个教室中,最少应安装9支40瓦荧光灯或9盏180瓦的白炽灯。荧光灯的长轴应与黑板面相垂直。

2.照度要均匀

当灯的数量一定时,悬挂愈高,室内照度愈均匀,但桌面的照度随之降低。为使均匀程度的均匀系数在0.7以上,要求灯具排列均匀,灯墙距约1.5米,灯间距约2~3米,灯桌距应在1.7~1.9米。

3.要避免眩光

可将白炽灯改用磨砂灯泡或配置乳白色灯罩,以降低光源表面的亮度,亦可适当提高灯具的悬挂高度和设置保护角,以降低裸露光源的眩光效应。

4.黑板的照明及其他

根据国家标准,教室的黑板应设局部照明灯,其平均垂直照度不应低于200勒克司,照度均匀系数不应低于0.7。如在一个普通教室内,黑板上方宜加置两个横向排列的荧光灯,灯具距地面高度为2.8米,灯具与黑板的水平距离为1.0米,灯具必须有灯罩,使之既能满足教师水平视线的要求,又可避免光源暴露于学生视线内产生强烈的眩光。

黑板除应具备一定的照度外,其本身应是表面耐磨平坦无裂缝,不反光;黑色或墨绿色,要定期刷黑。常用质地为木板、水泥或墨绿色玻璃。

黑板的高度不应小于1米,宽度不小于4米,黑板下沿与讲坛面的垂直距离宜在1~1.1米。

三、教室设备和教具要求

(一)安全的课桌椅

学生在课堂听讲、学习、写作业都离不开课桌椅。因此设计合理的课桌椅,应适合青少年身材的生理特点,有利于培养正确的书写、阅读姿势,有利于保护视力,避免妨碍呼吸和血液循环,预防脊柱异常弯曲和近视眼的发生。同时根据教学上的需要,要有足够的面积,方便学生的读写听课而不互相干扰;此外还需要保证其坚固耐用、价廉物美,便于教室内的清扫和卫生工作等。

我国颁布的《学校课桌椅卫生标准》(GB7792-87),规定课桌和课椅各分9种大小型号。课桌椅卫生标准的制订是以青少年的身高为依据的,各型号使用者的身高具有一定的范围,同一身高组别的青少年,使用统一大小规格的课桌椅,而课桌椅的主要部位尺寸就是根据大量中小学生的人体测量资料和姿势观测确定的。

(二)课桌椅的尺寸

椅子的高度是指椅子面离地面的高度,理想的椅高应与小腿高相适应,等于腓骨头点高或再低1厘米,使坐者的月国窝下没有明显的压迫感。

桌椅高差及桌面:桌椅高差系桌近缘高与椅高之差。合适的桌椅高差应为青少年坐高的1/3,年龄上移者可再增加1~25厘米。而桌高,即为桌椅高差加椅高。

桌下空区:为桌子下面的空区,以满足就座时放置下肢。一般来说,桌面至箱底的高度不大于桌椅高差的1/2。

桌面:桌面的前后尺寸,约等于前臂加手长或不小于书本长度的一倍半。桌面的左右宽度,不宜小于书写时两肘间的距离。双人桌可在100~120厘米,桌面可有斜面桌及平面桌。

斜面桌可有10°~12°的斜坡,但应在桌面的远端有一约9厘米宽的水平面部分。

椅面:椅宽(椅面前缘左右的尺寸)应略等于臀宽,椅深(椅面前后的有效尺寸)应保证能将大腿的后1/4~3/4置于椅面上;椅面可为平面,如稍有倾斜,宜在2°以内。

椅靠背:靠背可采用与腰背部外形相似的形式,以向后倾斜5-10°为宜,靠背上缘可高达肩胛骨下角之下。

桌椅距离:即桌与椅之间的水平距离。在椅面前缘与桌近缘向下所引垂线之间的水平距离(椅座距离),最好有4厘米以内的负距离才能使人保持良好的读写姿势。椅靠背与桌近缘之间的水平距离(椅靠距离),要求就座的学生其胸前应有3~5厘米的自由距离,既能避免挤压胸部,而又能利用靠背。

(三)课桌椅的形式

①连式课桌椅有固定的高差和距离,实际使用时只要按学生身高分配就可以了,不同型号的桌椅不会相混,便于管理。但因其较为笨重,清扫教室时颇为不便。

②分离式课桌椅,在实际使用中学生可以自由变换体位,少受拘束,便于保持合适的桌椅距离,只是因不同型号的桌椅之间容易相混,较难管理得当。

(四)课桌椅的合理分配

课桌椅的分配使用,应结合本地区的学校现状及管理经验,对9种型号的课桌椅可以全部选择使用:亦可只选1、3、5、7、9五种型号,或2、4、6、8四种型号。只是后一种做法,使相邻的两号桌高差距过大,影响教室内的整齐美观。我们仍提倡应按学生身高的人数组成情况,进行选配桌椅,且把一个学校或一个班级中身高与课桌或课椅符合者所占的比例,称为课桌或课椅分配符合率。

课桌(椅)分配符合率(%)=桌(椅)与就座学生身高相符的人数调查人数×100%由于课桌椅的不同号配套,桌椅高差会变大或变小,且桌椅高差对学生的就座姿势影响较大,因而卫生调查时又常用桌椅高差作为指标进行评价。

课桌椅合格率(%)=桌椅高差号与学生身高号相符人数调查人数×100%在同一间教室,有2~3种型号的课桌椅,仍很难使课桌椅的合格率达到100%,但至少应保证70%~80%的学生使用适合身材的课桌椅。对使用课桌椅有不合理现象时,校医、保健老师有责任向学校的领导及有关部门提出改进意见。

(五)课桌椅的调整

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