2018年8月30日，教育部、国家卫生健康委员会等八部门联合印发《综合防控儿童青少年近视实施方案》
［1］，这表明国家对儿童青少年用眼健康的高度重视。笔者在分析沈阳市所属中小学理科实验室照明改造中存在的问题时发现，中小学理科实验室照明设计质量的高低直接决定了改造质量。有鉴于此，笔者在总结中小学理科实验室照明要求和特点的基础上，有针对性地提出中小学理科实验室照明改造的策略，以期对相关工作有所帮助。
1 中小学理科实验室照明改造存在的问题
1.1 实验台面照度不足
维持平均照度是照明改造的重要指标，过低会影响学生的色觉，降低观察效果。在学校实验室照明改造过程中，有的施工人员凭经验进行安装（参考普通教室的灯具数量，即9盏教室灯和3盏黑板灯），结果发现难以通过照明环境的检测，其原因是：实验室面积大于普通教室，且实验台面高度、面积也与学生课桌台面高度、面积不同，导致照明设施不足，结果是部分实验台面较亮、部分实验台面较暗，即照度均匀度不达标。同时，实验台是固定在地面上的，无法通过移动位置而获得较为明亮的视野。在遇到这种情况时，只能重新进行灯具的布置。
1.2 眩光问题明显
眩光会产生残像，从而引发视觉疲劳，必然影响实验教学效果。实验室的眩光是由灯具安装不当造成的，如在灯具照度较强的情况下，若在顶棚进行集中安装时，则容易产生眩光。笔者在检测过程中发现，生物学实验室的实验台面一般设有补光灯，安装时倘若只考虑到显微镜的使用而未考虑到眩光问题，就会使后排的学生直接受到眩光的影响。有的实验室在安装灯具时，忽略了黑板灯的眩光问题，上课时往往会引起学生视觉上的不适。
1.3 黑板灯不能适应智慧黑板的使用要求
学校的黑板灯大多只安装1个开关，但随着现代化设备的不断引入，目前大多数实验室均配备智慧黑板、大屏幕的推拉黑板等演示设备。在实际使用过程中笔者发现，在播放视频时，如果关闭黑板灯，学生会看不清黑板上的板书；反之，打开黑板灯，学生会看不清多媒体播放的视频，这给教学工作带来了不便。
1.4 将照明改造理解为简单地更换灯具
仅仅是将教室照明灯更换为LED护眼灯，缺乏对灯具重新排布的设计，不但造成灯具数量与布局的不合理，更未考虑到灯光曲线等相关因素的配合，改造后的实验室灯光照度、照度均匀度难以通过专业检测，往往不符合国家标准。
1.5 照明改造结束后的验收，仅要求灯具供应商提供灯具检测报告，未对教室的光环境进行检测
教室照明检测费用较高，而学校认为灯具出厂时是合格的，一般会据此得出改造后的实验室照明环境一定是合格的结论。在笔者看来，这种想法是不正确的，缘由是：一方面灯具的布局、安装、实验室地面、墙壁和自然光等情况都会对照明环境产生影响，另一方面灯具的合格不等于照明环境一定合格。
1.6 重视改造，忽视使用过程中的管理
实验室照明改造完成后，部分学校不做日常维护和后续管理，未定期对实验室的照明环境进行检测。例如，只要灯是亮的，就认为没有问题。实际上，灯具在使用一段时间后，必然会出现“光衰”现象，具体表现为灯具老化、灯光变暗，从而影响到实验室的照明质量，而这些情况是肉眼很难辨别的。
2 中小学理科实验室的照明要求和特点
2.1 中小学理科实验室建设标准中的照明要求
目前，国家出台的实验室建设执行标准为《中小学理科实验室装备规范 JY/T 0385—2006》（以下简称《装备规范》）。《装备规范》对实验室的照明要求比较简单，在基本要求中明确实验台面平均照度符合《建筑照明设计标准 GB 50034》的有关要求，即不低于300 lx，照度均匀度不低于0.7，照明灯具高度距离实验台面不应低于1 700 mm，不宜使用裸灯。在规划建议中，对书写板灯的平均照度和照度均匀度提出了要求，并对实验台面的局部照明提出了眩光的要求。但也要看到，因为《装备规范》的制定时间较早，所以要求比较宽泛，标准不高。此外，在《中小学校教室采光和照明卫生标准 GB 7793—2010》中，也未单独对实验室的照明提出要求。
2.2 实验室的照明要求与普通教室有所区别
中小学理科实验室是学生从事实践操作的场所，其实验室的面积、功能、室内设施等，均与普通教室不同。假若简单地参照普通教室照明设计标准，那显然是不适合的。因此，我们需要满足实验教学的需求，以便学生在实验室中通过熟悉并接触实验仪器设备，掌握实验基本技能。在实验过程中，学生需要对实验现象进行观察，包括观察发光、变色、产生气泡、沉淀等，实验室照明的好坏除了影响到学生的视力健康、情绪、学习效率以外，还会影响到科学认知的效果。
2.3 实验室照明的眩光问题与普通教室相比具有一定的特殊性
以规范的视角看，生物学实验室台面一般设有照明设备，显微镜有自带的补光灯，物理实验室有一些发光的实验器材，在照明改造时应针对这些特点进行全面考虑。因此，针对实验室的照明改造，其关注点要多于普通教室。
2.4 《中小学校设计规范 GB 50099—2011》的要求
中小学理科实验室的桌椅类型和配料布置，是根据实验内容和教学模式确定的。例如，实验台配置要求为：单侧实验台（2人）长1.2 m、宽0.6 m，双侧实验台（4人）长1.5 m、宽0.9 m，岛式实验台（6人）长1.80 m、宽1.25 m，气垫导轨实验台长1.5 m、宽0.6 m。其摆放方式为：常规授课型摆放、岛式摆放、研究型摆放，并对实验室内设施的间隔距离、预留走道宽度和设施与突出物、墙面、壁柱等的间隔距离都有明确的规定。又如，有的学校采用吊塔式的排风、电或上下水的设置，这些设备均安装在实验室的天花板上。针对上述设计要求，灯光布局就应兼顾实验室设备的设置并满足照明的合理性。
3 中小学理科实验室照明改造的策略
3.1 明确标准
在《装备规范》中，规范性引用的标准是《照明测量方法 GB/T 5700》和《建筑照明设计标准 GB 50034》，但由于专门针对教室采光和照明的强制性标准《中小学校教室采光和照明卫生标准 GB 7793—2010》颁布得较早，所以现在推荐使用荧光灯。事实表明，随着照明技术的升级，国家对LED灯的选择进行了一定的限制。例如，国家强制标准《儿童青少年学习用品近视防控卫生要求 GB 40070—2021》突出的一点是对灯具产品的性能指标提出了较高的要求。教室照明相关的标准
［2］很多，但明确实验室照明要求的标准却不多。在此背景下，需要我们在实际工作中根据现实需求进行有针对性的选择。为此，笔者对几个有代表性的照明标准进行了简单归纳，如
表1所示，希望能给相关单位的选择带来帮助。
3.2 重视前期规划设计
在安装灯具前，应对现场情况进行充分调研；针对现场情况选择合适的灯具，制订合理的布置方案，借助照明设计模拟软件，对实验室光环境进行模拟；在设计方案达到满意的效果后，严格按照方案进行施工安装。实验室的照明改造，不仅仅是对原有灯具的更换，还应考虑到教室的实际情况，除了照明灯具以外，还应考虑采光、墙体、地面、实验台面的材质及反射情况，以及摄像头位置、电风扇、棚顶的过梁、室内的立柱等方面。毫无疑问，这些都是影响照明设计的主要因素，从理论上讲，不同实验室照明灯具的布局应有所不同。
3.3 采购时重点关注灯具光源质量和灯具类别的科学性，避免过度追求灯具的形式
在采购环节我们发现，很多厂家将自己设计灯具的某一点或某几点作为卖点，并进行过度宣传，借机提高产品价格。不可否认，LED灯和荧光灯均符合优质照明环境的需求，故而在选择灯具时，我们既要考虑需求，更要考虑施工的方便性和成本因素。
3.4 加强实验室照明改造过程中的规范要求
实验室照明改造，目的是使实验室的照明环境更有利于实验教学的开展，据此，需要我们针对改造标准进行具体操作。从现实出发，笔者认为应注意以下几点。
（1） 黑板灯的安装应采取分路控制。
这一设计的好处是能够分别控制3盏灯的开关，则在边放视频边书写时，仅关闭多媒体一侧的黑板灯即可，此时黑板部分会亮一些，这样黑板部分就可以正常使用了。特别是，各学校多媒体居于黑板的位置是不同的，有的位于黑板的中间部位，有的位于黑板的右侧，这就更需要黑板灯实现分路控制了，以便教师按照教学时的需求自由选择，既便于学生看清视频，又便于其看清黑板的板书，从而有助于达成教学目标。
（2） 实验室照明改造应由专业施工人员施工。
以沈阳市所属学校为例，部分学校在以往照明改造过程中，出现问题的多为非专业安装造成的。例如，对于教室的眩光问题，除灯具质量因素以外，不合理的安装也是引起眩光的主要原因之一，而这会对实验教学产生负面影响。
（3） 在照明改造施工中，应按规程要求规范操作。
例如在改造过程中，灯具安装应符合整齐性、平整性，坚持墙面、顶棚设计的合理性，做到实验室照明布局整齐规范；在改造完成后，线槽和开关开孔必须经过认真处理和修复，且需要调整的布线等情况需要恢复原样。
3.5 实验室照明改造的验收
施工完毕后的检测工作，分为按标准光环境现场测试、照明灯具质量检测。对此，我们应委托有资质的第三方检测机构对实施灯光改造的实验室（抽样现场和抽样灯具）进行检测，并出具符合相关标准的检测报告，方可认定为合格。检测应注意两点：一是要按照改造标准检测，即按哪个标准改造的，就要按哪个标准的要求和检测方法进行检测；二是聘请的检测机构一定要具备检测资质。
（1） 照明环境检测。
检测费用较高，需要专业人员携带设备到现场进行操作，设备有：照度计、眩光测试系统、光谱辐射照度计、激光测距仪等，因仪器精密性较高，故检测人员应具备较强的专业知识和技能。在对1所学校实验室情况进行检测时，可选择1间实验室作为样板间进行抽检，检测内容包括：维持平均照度、照度均匀度、统一眩光值、一般显色指数、特殊显色指数、相关色温和照明功率密度等
［3］。
（2） 按验收抽样原则，结合实际，抽取一定比例的实验室进行照明质量检测。
在抽检中应兼顾同一改造批次中的不同学科，以及不同实验台摆放类型和实验台面照明类型的实验室。样板间按照标准检测合格后，其他实验室可参照样板间进行一致性核验，包括灯具规格型号、安装的位置和方式等。现场检测应当在没有天然光和其他非被测光源影响下进行。
（3） 照明灯具的质量检测。
检测机构先现场抽取已安装的任一灯具，再在其实验室对光学性能、光生物和光危害等进行相关测试，即可得到检测结果。
3.6 实验室照明的维护保养和巡检
照明改造完成后，要定期对照明设备进行养护和巡检。在照明改造采购时，应将定期检测实验室照明环境纳入合同条款，如要求提供质量保证服务，并在质保期内每年进行巡检，即定期保养照明设备。假如当照明灯具出现“光衰”“变暗”等情况时，必然不能满足标准要求，此时应按照合同中关于照明装置维护和运行的有关规定进行相应处置。
4 结语
中小学理科实验室的照明改造，应以打造科学、健康和舒适的照明环境为出发点，在做到保护学生视力的前提下，有效地减少视觉疲劳，提高学生的注意力，从而助力实验教学；在确保健康的科学实践环境前提下，为师生营造适宜的实验环境，提高实验教学的课堂效率。同时，相关部门有必要出台针对理科实验室的的照明要求，建议除对灯具的主要性能有所要求之外，还应根据实验教学的需求，明确相关指标的标准，并加入灯具日常使用和运行维护的要求，以期更好地指导学校构建契合实际的理科实验室照明环境。
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