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摘要 學校是學生讀書的場所,所以光線照明是非常重要的。如果在光線不足的情況下做事,視力就會漸漸受到損傷,所以人們要在適當的光線下工作、學習和生活,但是我們總不能在這活動的 16 、 17 個小時內,都一直開著燈,不斷浪費著這些電,浪費父母的納稅錢,因此為了兼顧「節能減碳」和教室內的光線充足,應當進一步瞭解教室內各部分的照度,以利在適當的時機或教室較暗部份開關燈,有效率的利用能源。為此,我們進行了此項研究。針對教室內開燈的狀況下,在不同時間、不同天氣 ( 陰晴 ) 和不同樓層教室內的日照影響下,瞭解各個使用照明的角落其照度的分佈情況,並加以補足光線不足的角落,達到最佳的學習效果。
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摘要 • 學校是學生讀書的場所,所以光線照明是非常重要的。如果在光線不足的情況下做事,視力就會漸漸受到損傷,所以人們要在適當的光線下工作、學習和生活,但是我們總不能在這活動的16、17個小時內,都一直開著燈,不斷浪費著這些電,浪費父母的納稅錢,因此為了兼顧「節能減碳」和教室內的光線充足,應當進一步瞭解教室內各部分的照度,以利在適當的時機或教室較暗部份開關燈,有效率的利用能源。為此,我們進行了此項研究。針對教室內開燈的狀況下,在不同時間、不同天氣(陰晴)和不同樓層教室內的日照影響下,瞭解各個使用照明的角落其照度的分佈情況,並加以補足光線不足的角落,達到最佳的學習效果。 • 壹、研究動機 • 人們在生活中必定少不了光,以方便閱讀、工作等。學校是學生精進讀書的場所,所以光線照明是非常重要的。目前國中小學生的「近視」人數逐漸攀升,光線不足則是造成原因之一。眼睛如果在亮度不足的情形下看東西,視力就會漸漸受到損傷,所以人們必須在適宜的光線下工作、學習和生活;提供適當的光源,便成為政府、學校單位與民間共同關心的議題。然而目前地球氣候暖化,人類生活環境受到很大的挑戰,「節能減碳」是當前世界各國要共同努力的任務。因此為了兼顧「節能減碳」和教室內的光線充足,應當進一步瞭解教室內各部分的照度,以利在適當的時機或教室較暗部份開關燈,有效率的利用能源。為此,我們進行了此項研究。 • 貳、研究目的 • ㄧ、針對教室內,在不同時間、不同天氣(陰晴)的日照影響下,瞭解各個使用照明的角落其照度的分佈情況。 • 二、不同樓層的教室內,在開燈的狀況下,瞭解教室內各個使用照明的角落其照度分佈情況。 • 参、研究設備及器材 • 學校教室、照度計、量尺、相機 肆、研究過程或方式 (一)實驗一: 1.把教室分成九宮格(學生位置),黑板分三部分(圖一) 2.每小時測量1次(開燈8:00~16:00) 3.分別在不同的天氣測量(晴天、陰天) (圖一) 4.有亮度不足,小於300LUX的位置(數據標識紅色), 300~499(數據標識黃色),500以上(數據標識藍色), (標識黃色取350左右大約值) *教育部於民國89年5月5日,修正學校一般教室照明標準: 桌面照度不低於350LUX,黑板照度不低於500LUX為原則 5.紀錄教室內光線並製成表格 (二)實驗二: 1.測量各樓教室內(座向相同)的照度開燈數據 2.比較一樓、二樓和三樓光照亮度的差別 3.參考開燈數據,比較並製成表格
(三)實驗三: 1.將我們測量的桌子(九宮格中特定測量座位)以攤開課本 的四角作為定點,並個別測量 2.內矩形四角為測量點部分為測量定點(如右圖) 3.可知光線是否有因桌面位置不同而照度不同 (相差大或小) 伍、研究結果 實驗一(不同天氣與時間)與實驗二(不同樓層): 下表為樓層時間平均表(第一天 陰天 單位:LUX)紅字代表個別樓層平均最低值 下表為樓層時間平均表(第二天 晴天 單位:LUX)紅字代表個別樓層平均最低值 下表為樓層時間平均表(第三天 晴天 單位:LUX)紅字代表個別樓層平均最低值 樓層平均折線圖 實驗三:為學生常用書桌範圍之四點照度測量(單位:LUX)
陸、討論 • (一)由實驗一、二之結果: • 由折線圖(實驗二)可看出,一樓的光線照度較強,二、三樓光線照度則相差不多,可能與地面或建築物對光線反射有關。 • 我們可以看出,教室靠近角落之處,較其他地區光線不足(標示紅色)。且較中間部分的光線足夠,對眼睛舒適度好。如果把燈光的衰光性加入其中,建議學校能定期更換燈管,或是使用較不易衰光且長壽之燈管,既可減少學校開支,也可保護好學生的眼睛。由於移動燈座位置太過費時、費力,所以不建議採用。 • (二)由實驗三之結果: • 此實驗結果與實驗一、二對照,有些許一致性,由實驗平均值可以知道,座位不同點的照度大約相同,平均出來的結果大致相同於實驗一、二之數據。所以,當學生在教室內上課學習時,座位越接近角落,光線越昏暗,若把座位集中可以改善此一問題,可是考試時,必須把座位分散,導致坐在教室角落的學生作答試卷時光線不足,可能造成眼睛不適,影響學生考試成績。 • (三)在樓層時間平均表中: • 最低的照度值幾乎集中在10點到13點之間,推測中午時太陽直射地面,使光線無法進入教室內,因為缺乏地面及建築物反射,以致於中午教室內的光線較弱。而三樓陰天8點及晴天16點的光線較弱,推測陽光入射角大,相對的反射角也大,陽光較難以反射到高處(三樓),所以在太陽與地面之間角度較小時,高樓層室內亮度(照度)較小。 • (四)樓層平均折線圖中,可以看出一樓照度數據平均值,數值高出二、三樓之數值,可能是因為光反射的多寡,一樓的反射量大於二、三樓。一般人常以為最低的樓層光線最暗(低樓層→陰暗),但是根據我們的實驗結果,卻是一樓的照度數值最高。 • (五)在教室座位,桌面四點的平均照度數值中,井字中間部分光線較充足,至於教室角落,尤其是靠近牆或門部分的地區,光線陰暗,低於標準。 柒、結論 教室中有許多靠近角落的地方,光線不足。學校當初設計燈管排列時,可能沒有注意到教室內光線的分怖。尤其因為考試會將座位分開,以防作弊,當我們以考試時的座位測量,發現許多地方光線不足,也許燈管使用久了會衰光,要換新燈管。如果不想一直換燈管,只得把燈座位置調整,但是較費力。也可以請老師定期換學生座位,或調整座位的間格,當然在教室角落補充燈光照明亦可以考慮,至少平時,學生能放鬆、舒適的閱讀。有良好的光線,不僅可以防止閱讀時用眼吃力,也能在學習時更有效率。此外,在中午時,拉開窗簾吃著午餐,就是一件幫助節能的好事。 能有效率的使用燈光,即是一種「節能減碳」,又可以在工作中讓頭腦保持清晰,讀書時思考快速,而光線昏暗、或不足只會使人感覺昏昏欲睡,使工作變的沒有效率。所以,光線的充足,將影響著人們的作息,要適當的把光線調整到適合的亮度,使生活更舒適,並且能容易放鬆心情。 捌、參考資料及其他 1. http://www.webezgo.com.tw/~kathy/notice/960529-1.doc(光線照度) 2. http://www.iali.com.tw/publications/fundamentals/APPENDIX.htm (照度建議、IES詳細活動照度建議表) 3. http://tw.knowledge.yahoo.com/question/question?qid=1105051310064 (奇摩知識照明燈的照度) 4. http://tw.knowledge.yahoo.com/question/question?qid=1005022406604 (奇摩知識照度的問題)
(三)實驗三: • 1.將我們測量的桌子(九宮格中特定測量座位)以攤開課本 • 的四角作為定點,並個別測量 • 2.內矩形四角為測量點部分為測量定點(如右圖) • 3.可知光線是否有因桌面位置不同而照度不同 • (相差大或小)