关注教室黑板与课桌面亮度比[2]

　　在整个视野内，提供低的亮度比的一般方法是限制灯具的亮度和开窗的亮度，提高所有室内表面的亮度。增加表面亮度的两种方法是增加表面的反射率和增加在表面上的照度。

　　被照面上的出光度与照度的关系式有：

　　M=ρE…………………………………(1)

　　式中：M为被照面上的出光度，单位lm/m2;

　　ρ为被照面上的漫反射率，小于1的系数;

　　E为被照面上的照度，单位lx,。

　　上式是仅在反射面具有漫反射特性(等亮度面)时才成立。

　　被照面上的出光度与该表面亮度的关系式有：

　　M=πL…………………………………(2)

　　式中：M为被照面上的出光度，单位lm/m2;

　　L为该表面亮度，单位cd/m2。

　　关系式(2)仅在表面的反射特性符合漫反射特性或等亮度面时才成立。

　　由关系式(1)和关系式(2)，得到：

　　ρE=πL，即

　　L=ρE/π…………………………………(3)

　　由关系式(3)式，就能计算教室中学生眼睛看到各种物体表面的亮度如下：

　　对于“白色”课桌，假定反射率75%：

　　1)假如为普通教室，课桌面照度达到300 lx， 根据关系式(3)，课桌面亮度=300 lx×75%÷π≈72 cd/m2，1/3课桌面亮度=24 cd/m2，学生在普通教室中的适应亮度为72 cd/m2;

　　2)假如为美术教室，课桌面照度达到500 lx，根据关系式(3)，课桌面亮度=500 lx×75%÷π≈120 cd/m2，1/3课桌面亮度=40 cd/m2，学生在普通教室中的适应亮度为120 cd/m2。

　　对于“黑色”黑板，假定反射率5%，假如教室“黑色”黑板照度达到500 lx，根据关系式(3)，“黑色”黑板亮度=500 lx×5%÷π≈8 cd/m2。

　　对于“白色”黑板，假定反射率75%:

　　1) 假如教室“白色”黑板照度达到500 lx，根据关系式(3)，“白色”黑板亮度=500×75%÷π≈120 cd/m2;

　　2)假如教室“白色”黑板照度达到200 lx，根据关系式(3)，“白色”黑板亮度=200×75%÷π≈48 cd/m2，仍然不低于美术教室1/3课桌面亮度40 cd/m2。既满足视觉舒适性关于教室课桌面与黑板亮度比的要求，“白色”黑板上200 lx相当于“黑色”黑板上500 lx的照度水平，明显地节能。

　　这是现在国外教室使用“白色”黑板的缘故。我们国内的教室为什么不使用“白色”黑板，何乐而不为呢?

　　四、结论

　　1)在教室照明中视觉舒适性而言，应关注黑板与课桌面亮度比;

　　2)根据教室黑板与课桌面亮度比的要求，“白色”黑板比“黑色”黑板更好;

　　3)从照明节能效果看，“白色”黑板比“黑色”黑板更明显。

　　五、参考文献

　　[1] 《光源原理与设计(第二版)》，周太明 周详 蔡伟新编著，复旦大学出版社 2006年12月第二版第一次印刷;

　　[2] THE IESNA LIGHTING HANDBOOK NINTH EDITION;

　　[3] LIGHTING MANUAL Philips Lighting fifth edition;

　　[4] CIE S 008/E-2001 Lighting of Indoor Work Places;

　　[5] GB 50034-2004建筑照明设计标准。