教室照明环境主观评价分析

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摘要：高校教室是学生主要的活动场所，舒适的照明环境设计不仅可以减少学生的视觉损伤，还能提高学生的学习效率。文章通过主观评价的方式，对河北工程大学12间教室进行研究，分析教室照明环境中影响学生视觉舒适度的因素，并确定视觉舒适度的回归方程。通过分析，教室人工光环境中空间环境因子对视觉舒适度的影响最大，是情绪因子的2.44倍。文章可为日后教室照明环境的优化设计提供方向，为教室照明环境舒适度评价指标体系的建立提供基础。

关键词：高校教室；照明环境；主观评价；回归分析

引言

近年来，我国近视人数呈现逐年增长的趋势，近视已经成为影响我国人民健康的重要问题，大学生的视力不良率高达84.72%[1]，其视觉健康问题应被重视起来。视觉是人眼获取外部信息的主要通道，而光环境则是视觉形成的前提条件，光环境的好坏会直接影响视觉效果[2]。随着健康建筑在我国的迅速发展，健康光环境成为学者研究重点。刘刚[3]通过对商场照明环境的指标测量和主观评价，获得照明环境指标与顾客视觉舒适度的量化关系，指出了商场照明存在的问题；郭琦[4]基于对图书馆的调研数据，建立了不同平面照度与读者视觉满意度的模型，得出斜面照度对读者的视觉满意度影响最大，为日后图书馆光环境研究提供了方向。综上，视觉舒适度涉及视觉和心理学两方面的内容，一方面需要通过视觉感知环境；另一方面还要结合心理感受做出评价，主观评价调查可以较好地反映使用对象的心理状态。教室作为使用人数和频率较多的建筑空间，研究内容多集中在各照明指标对使用者学习效率的影响[5-7]，而对于使用者在其光环境中学习的视觉舒适性研究却相对较少。高等院校担负着培养科技人才的重任，学生为完成课程学业需要在教室中花费大量的时间。在进行教室光环境设计时，除了要符合各项标准，良好的视觉舒适性对使用者的学习体验也同样重要。本文在此基础上，对教室照明环境的视觉舒适度主观评价进行调查，通过量化分析确定相关因素的影响程度，为日后教室照明视觉舒适度评价体系建立提供研究方向。

1高校教室照明环境主观评价调查

经调查，校区内学生日常使用的主要有阶梯教室、自习教室、多媒体教室及建筑艺术类教室。多媒体教室投影仪及幕布的安装会破坏教室原有光线的分布，建筑艺术教室的工作面多具有倾斜角度，因此选择阶梯教室和多媒体教室较集中的第六、七教学楼作为调查对象。为减小其他因素影响，确保选取的对象具有代表性，本次调研只选取功能较单一的学生自习教室，根据教室空间大小选取大型教室6间、小型教室6间。调研时间为2019年5月，为排除白天自然光因素的影响，调研安排在20:00～22:00。视觉舒适度带有很强的主观性，还受心理因素的影响。在本研究中，使用语义差别量表对教室的视觉舒适度进行评价。在问卷的设计上，将问题分三为部分。第一部分为学生的基本信息，包括调查对象的性别、年龄、专业、年级和眼部近视情况；第二部分为调查对象对教室日常使用情况的评价，涉及学生日常自习的频率、每次自习所用时间以及自习时眼部舒适情况；第三部分是对描述教室光环境的词汇进行评价。在此之前，重庆大学的黄海静通过主观评价对教室的照明环境进行研究[3]，参考其主观评价问卷及前期在对学生就教室照明环境主观感受的调查，总结出数十个可用于形容教室光环境的词汇，后经过学生勾选，留下10对词汇用于问卷评价。在10对词汇中，8对词汇是对教室照明环境主观感受的评价，剩下的“舒适—不舒适”“满意—不满意”是对教室整体照明环境的评价。此次调研是对教室照明中的舒适度问题进行研究，不涉及满意度的问题。

2问卷检验及结果分析

2.1问卷的效度检验

本次调查共发放调查问卷600份，回收有效问卷588份。对调研结果进行汇总分析后，通过对问卷进行可靠性检测，得到问卷的α系数为0.92，属于高可靠性系数。由此可知，该问卷数据结果具有较好的一致性，该问卷可用于研究教室照明环境的视觉舒适度。

2.2调查结果

运用统计学软件SPSS22.0对调研结果进行统计分析。此次调查的学生中，男生为279人，女生为309人，分别占调查总人数的47.4%和52.6%；所调查的学生共涉及9大学科类别，其中工科人数为348人，占到学生总人数的59.18%；学生的年龄处于17～28岁之间；二年级和三年级的学生人数居多，分别为204和216人，占到总比重的71.43%。通过对学生的近视情况进行汇总，近视人数为455人，占到调查总人数的77.38%。在教室的使用情况上，38.9%的学生每天都会去教室自习，35.7%的学生每两天会去教室自习一次，两项累计占到总人数的74.7%；在自习时间上，每次自习1～2小时和2～3小时的人数最多，累计占到总人数的71.3%；被调查学生中，65.56%的学生在教室自习时会出现眼部不舒适的情况。由调查结果可知，大部分学生去教室自习的频率较高，且自习时间在1～3小时的学生居多，虽然自习时间不长，但是学生眼部不舒适的人数比重较大，教室照明环境对学生的视觉影响问题应被重视起来。

3建立教室照明环境视觉舒适度回归方程

3.1视觉舒适度影响因子提取

问卷中的量表是对影响视觉舒适度的多个因子进行评价，在进行分析时需要提取量表中的主要影响因子。对问卷中的因子进行降维处理，得到表1。由对教室照明环境主观评价量表中8个因子主成分的提取统计表可知，旋转后特征值大于1的因子共有3个，累计解释75.607的变量，说明从8个因子中提取的3个因子对于原始数据的解释度较为理想，因子1的累计特征值为2.763，可解释方差百分比34.539%；因子2的累计特征值为2.161，可解释方差百分比27.015%；因子3累计特征值为1.125，可解释方差百分比14.063%。根据四次方旋转成分矩阵可以判断各个题目的因子归属，其中“清晰—模糊、明亮—阴暗、柔和—刺眼、宽敞—狭窄”属于因子1，根据其内容命名为空间环境因子；“兴奋—压抑、有趣—沉闷、轻松—紧张”属于因子2，根据其内容命名为情绪因子；“温暖—寒冷”属于因子3，根据其内容命名为温暖度因子。

3.2基于主观评价舒适度的回归分析

在进行回归分析前，对空间环境、情绪、温暖度三个因子与舒适度进行相关分析，三个因子与舒适度的显著性系数均小于0.01，说明三个因子与舒适度之间具有显著关系，其中空间环境因子与舒适度的相关性系数为0.734，两者为强相关关系；情绪因子与舒适度的相关性系数为0.687，二者具有较强的相关性；温暖度因子与舒适度的相关性系数为0.38，也能说明二者具有相关关系。研究中涉及到1个因变量与多个自变量存在线性相关关系，需要采用多元线性回归的方法进行数据的分析，建立视觉舒适度的预测模型，以便于研究因变量与多个自变量之间的关系。通过多元线性回归分析，由表3可知R为0.772，说明自变量与因变量间的线性关系较强；R2为0.596，说明模型与样本的拟合度较好。通过对模型样本的显著性分析，其显著性系数小于0.01，表示此方程成立。在模型中，假设自变量为独立变量，以学生的视觉舒适度Y建立模型，影响视觉舒适度的因子空间环境为X1、情绪因子为X2、温暖度因子为X3，反映主观评价度对视觉舒适度的影响。使用方差分析在方程中对每个变量做显著性检验和回归分析，得到模型的回归系数及显著性检验表。由表可知，X1、X2、X3和常数b的显著性均小于0.05，说明3个自变量和常数项都应存在。由此可得关于视觉舒适度Y的多元线性回归方程：式中：Y为视觉舒适度，X1为空间环境量，X2为心理感受量，为温暖度。根据基于教室照明环境调研数据得出的方程可知，在影响学生视觉舒适度的多个因子中，空间环境对学生的视觉感受影响最大，其影响程度是情绪因子的2.44倍，说明空间环境在教室照明环境对学生视觉舒适度的影响是非常显著的。空间环境与学生视觉舒适度呈正相关关系，说明在空间宽敞、照明环境明亮、光线清晰柔和的环境中学习，学生具有较高的舒适性；学生工作时的情绪也会对其视觉舒适度产生影响，良好的心理感受有助于使用者在视觉作业时提升其舒适感。教室的空间环境与室内的照度、亮度、眩光等指标值有关，本次调查中所选取的对象工作水平面为桌面，桌面照度值大小会对其正常书写学习的舒适性产生影响。调查中大部分教室照明环境较暗，学生缺乏对照明质量的判断，为了看清作业对象不得不降低正常工作的高度。长此以往，会增加学生近视水平，损害眼部健康。调查教室使用的均为荧光灯光源，为改善教室的照度水平、提升环境质量，可使用绿色环保且使用寿命较长的LED光源。

结语

通过学生对教室照明环境的主观评价，对学生对教室的评价进行量化分析，建立视觉舒适度与教室照明环境的预测模型。通过分析，教室的空间环境对学生视觉舒适度的影响最大，是情绪因素的2.44倍。教室环境的空间大小、环境亮度都是影响舒适度的因素，皆呈现正相关关系，宽敞、明亮的环境中学生的视觉舒适感最强。学生的情绪还会影响视觉舒适感，轻松、兴奋状态下学生的舒适性最高。日后教室的照明环境设计不仅要满足规范要求，还需要在空间环境及氛围营造方面多加考虑，创造符合学生视觉需求的照明环境。

参考文献：

[1]赵浉,李嘉璐,鲁晶晶,贺雯娟,郭继芸.1000名大学生近视加深影响因素调查[J].中国校医,2018,32(09):673-675.

[2]魏永健.体育照明质量检测和设计的新方法[D].天津大学,2005.

[3]刘刚,刘梦柳,雒琛,党睿.基于评价实验的办公室光环境舒适度研究[J].照明工程学报,2017,28(06):48-51+69.

[4]郭琦,王立雄.图书馆照明环境中电子阅读视觉满意度预测模型[J].土木与环境工程学报(中英文),2019,41(01):144-149.

[5]毛鹏,王文翰,李婕,王涵,唐彦钊,熊丽林.高校教室室内照度对学习效率的影响[J].东南大学学报(医学版),2018,37(04):662-666.

[6]严永红,关杨,刘想德,刘炜.教室荧光灯色温对学生学习效率和生理节律的影响[J].土木建筑与环境工程,2010,32(04):85-89.

[7]黄海静.大学教室照明中的光生物效应研究[D].重庆大学,2010.

作者：王首一 吴思颖 冯华 单位：河北工程大学建筑与艺术学院