“绿色校园”背景下校园照明问题及策略研究——以江苏城乡建设职业学院为例

孔德敏，徐 晴，车风义，姚淋元

1.江苏城乡建设职业学院，江苏 常州 213147

2.常州艺术高等职业学校，江苏 常州 213147

3.常州市城市照明管理处，江苏 常州 213147

0 引言

“绿色校园”强调的是校园整体的资源节约和环境保护，“绿色校园”的评价不仅要评价“绿色措施”，而且要评价这些“绿色措施”所产生的实际效果，即把“运行评价”作为本标准的正式评价。文章在“绿色校园”的建设背景下，针对性地抓住《绿色校园评价标准》（GB/T 51356—2019）提出的“绿色校园”重在“园”而非“单体建筑”，偏重考虑“运行评价”，评价相关“绿色措施”所产生的实际效果的要求，针对校园照明问题，提出有效建议和提升措施，并加以总结。

1 绿色照明国内外研究现状

1.1 国外研究现状

美国环保局（EPA）在1991 年1 月首先提出实施“绿色照明”和推进“绿色照明工程”的概念，并积极采取相应的政策和技术措施，推进绿色照明的实施和发展。这一概念很快得到联合国的支持和许多发达国家和发展中国家的重视。

如今，在国外，绿色照明已经从节能提高到“节约能源+保护环境”的高度，影响更广泛、深远。美国推广绿色照明的一大措施是立足国家战略，以周密详细的计划和全面有效的政策措施推动绿色照明LED产品的发展。美国注重制造研发，致力于建设专利标准体系。在国外的学者看来，绿色照明不只是经济效益的问题，更是一项着眼于资源利用和环境保护的重大课题。通过照明节电减少发电量，进而降低燃煤量，减少二氧化硫、氮氧化物等有害气体以及二氧化碳等温室气体的排放，有助于解决世界面临的环境与发展课题。

1.2 国内研究现状

中华人民共和国住房和城乡建设部于2017 年发布了《“十三五”城市绿色照明规划纲要》，主要阐明城市绿色照明的指导思想、基本原则、发展目标、重点工作及保障措施，是各地“十三五”期间实施城市绿色照明的依据。现阶段，照明的质量和水平已成为衡量社会现代化程度的一个重要标志。绿色照明的“绿色”主要指的是能够大幅度节约照明用电，减少环境污染，促进以提高照明质量、节能降耗、保护环境为目的的照明电器新型产业的发展。

2013 年3 月，由中国城市科学研究会绿色建筑与节能专业委员会编制的《绿色校园评价标准》（CSUS/GBC 04—2013）颁布实施，提出我国的绿色建筑工作要从关注单体绿色建筑向关注绿色生态城区、绿色校园、低碳城市转型。标准率先在校园照明方面得以应用，其对校园房间或场所的照明功率密度提出了“控制项”要求和“评分项”要求。

2019 年3 月，中华人民共和国住房和城乡建设部颁布《绿色校园评价标准》（GB/T 51356—2019），提出“为贯彻国家技术经济政策，节约资源，保护环境，倡导可持续发展理念，规范绿色校园的建设，推进绿色校园发展[1]”。该标准作为我国开展绿色校园评价工作的技术依据，适用于新建、改建、扩建及既有中小学校、职业学校和高等学校的绿色校园的评价工作。

2 校园照明存在的问题

“在过去十余年，绿色建筑的推广大大推动了建筑行业的市场转型，使绿色建筑和具有环保意识的建筑实践在全球迅速扩展。但是所有的绿色建筑标准都将关注点放在节约能源上，缺少对促进人类健康与保健的健康环境的推动作用[2]”。此次研究通过问卷调研及校园重要场所照明水平测量，对师生在校园照明质量、照明设施运行质量、节能环保措施、绿色照明认知情况展开调研。发现学校在绿色照明方面，尤其是在夜间照明的安全、舒适、节能、环保方面存在以下问题。

2.1 室内外照明照度严重不足，存在安全隐患

通过问卷调研，收回有效问卷106 份。在校园五类重要场所的夜间照明提升需求方面，73.58%的师生认为“乐跑步道”（校园道路）的照明照度需要提升；46.23%的师生认为运动场所、篮球场的照明照度需要提升；40.57%的师生认为三元湖的照明照度需要提升；36.79%的师生认为教室、图书馆等学习场所的照明照度需要提升；34.91%的师生认为校园活动广场——思成广场的照明需要提升。由此可见，学校室内外照明照度偏低，难以满足校内师生的要求，存在一定的安全隐患。

2.1.1 校园公共场所照明

针对照明需求最多的“乐跑步道”，文章进行了现场调研及照明照度数据测量。“乐跑步道”是指校园环线和内部道路，是校园的主要交通干道，也是开展校园特色活动的主要活动场所。由于该道路是人机混合道路，学生是集中性活动群体，道路安全十分重要。

“乐跑步道”主要通过道路两侧的景观灯柱和庭院灯提供路面照明。景观灯柱和单挑灯均双侧交错布灯，灯高均为3 m，灯间距分别为16 m 和21 m。经过现场调研，对多个标准路段现场照明照度进行测试，依据测量数据（见图1），采用“四点法布点”计算照度E：

图1 内部道路单挑灯路段照度测量数据（单位：lx）

式中：EQ为测量区4 个角处测点的照度；EO为除了4 个角的4 条边上的测点的照度；E1为测量区4 个边以内测点的照度；M为道路纵方向划分的网格数；N为道路横方向划分的网格数。

经计算，校园内部道路平均照度为2.06 lx，且灯与灯之间的暗区较大；夜间环线道路照明照度严重不足（见图2），经测量车行道和人行道的路面最小照度和平均照度均为0 lx。按照道路性质，校园人机混合道路的照明标准不适合采用《城市道路照明设计标准》（CJJ 45—2015）的机动车道路照明标准值，应按照人流量设置，参考居住区道路照明要求（见表1）中道路类型“流量较高的道路”的条款，路面最小照度为2 lx，路面平均照度为10 lx，两种校园道路照明水平均不符合国家规范要求。

图2 校园环路夜间照明现状

表1 居住区道路照明-人行及非机动车道路照明标准值

在夜间18：00—21：00，因学生上晚自习，校园道路人流量较大，存在学生骑自行车、滑板、步行、“乐跑”健身以及值班教师骑机动车等情况，路况较复杂。照度严重不足带来较大的校园安全隐患，容易导致校园交通事故，同时，“照明环境与安全有着较强的关联，步行方式和灯具属性都影响着行人的安全感受[3]”，校园道路照明亟需改善提升。

（44）双齿护蒴苔 Calypogeia tosana（Steph.）Steph.杨志平（2006）；李粉霞等（2011）；余夏君等（2018）

2.1.2 校园教学场所照明

校园的另一个重要场所为教室，如前文所述，认为教室照明需要提升的师生占36.79%。调研校园中20 个教室的晚自习时段的照度(见图3），发现95%以上的教室照度低于国家《建筑照明设计标准》（GB 50034—2013）中规定的300 lx 的最低值，教室夜间照明不足严重影响学生的学习效率及视觉健康。

图3 校园教室照明水平测量数据

2.2 照明灯具防眩光措施不到位，照明舒适度较差

2.2.1 校园环线道路照明

校园环线道路两侧采用的照明灯柱为装饰性景观灯具，在照明方式上属于非截光型灯具。灯具内光源安装方式较简单，高度为1.5 m，没有配光，且防眩光措施不佳。光线影响道路行人、驾驶员及骑行人员视线，并形成较强眩光，不符合《城市道路照明设计标准》（CJJ 45—2015）第5.2.14 条“居住区人行道路照明灯具的安装高度不宜低于3.5 m，不应把裸灯设施在视频线上[4]”的条文要求。由于校园缺乏景观照明，周边环境光较弱，评价道路照明“不舒适眩光”（心理眩光）的G值较低，照明评价不足（见表2）。

表2 不舒适眩光感觉与G 值关系表

2.2.2 建筑内教室照明

教室内部照明灯具采用的是截光型灯具，光源为T5 直管荧光灯，光效较好，但防眩光措施一般。在阶梯教室，教室前端灯具安装高度较低，照明眩光较严重；普通教室的照明灯具安装方向平行于教室黑板，当学生观看黑板教学内容时，会有眩光光线进入视野，对师生视觉产生严重影响[5]。

2.3 灯具光效较差，节能措施有待完善

2.3.1 照明灯具节能问题

校园环线道路及内部道路的景观灯柱和庭院灯的光效较差。景观灯柱内部光源是2 根28 W 三基色T5直管荧光灯管，总功率为56 W/套。一般来讲，三基色T5 直管荧光灯管的发光效率为100 lm/W。道路的布灯灯间距为双侧交错布灯，灯间距为16 m，经过照度计测量，地面平均照度为0 lx，说明景观灯柱发光效率极差，并不适合校园环线道路照明。

在节能措施上，校园道路及重要活动场地——篮球场的照明控制方式为由人工设定开关灯的时间，此控制措施不合理，且不节能。调研发现，冬季校园道路晚上开灯时间为16：50，此时天然光照度为470 lx；夏季晚上开灯时间为17：30，此时天然光照度为5 185 lx，不符合《城市道路照明设计标准》（CJJ 45—2015）中关于道路照明开关灯的天然光照度水平为20 lx 要求，造成了极大的能源浪费。

2.4 照明设计不符合规范要求，环保措施需改进

（1）校园照明没有实施整体规划。校园夜景照明应该分为功能性照明和装饰性照明两大部分。在功能性照明方面，校园道路主干道、车行道、人行道、宿舍区慢行道以及活动广场、三元湖周边漫步道应根据道路性质、人流量采用相应的照明设计及照明标准，而不是简单地在车行道路设计景观灯柱，在校园入口设置7 m 单挑灯，在其他道路均采用一种形式的庭院灯。

（2）校园缺乏景观照明。景观照明是展现校园文化的一种重要手段，好的景观照明能够美化校园夜间环境，让学生走出宿舍，远离电脑游戏，在美丽的校园环境中培养审美情操，锻炼身心健康[6]。学院在师生活动的主要场所以及学院行政楼、图书馆建筑周边公共空间均未实施景观照明（见图4）。

图4 校行政楼周边夜间环境

（3）不符合环境保护要求。在环境保护方面，依据《常州市城市照明专项规划》，江苏城乡建设职业学院殷村校区属于规划区域的E2 照明区，为低亮度环境区。按照《常州市城市照明专项规划》第八章“绿色照明规划”第3.3 条“保护暗天空”的要求，灯具上射光通量比最大允许值为5%。该校环线道路照明采用非截光型景观灯柱，不符合该限制性要求，产生严重的光污染，破坏天空夜间环境。

3 校园照明提升策略

3.1 规划先行，推动校园绿色照明发展

（1）对校园实施有效的照明建设规划。主要从道路功能照明、景观照明、智慧照明规划等方面，从“规划与生态”“能源与资源”“运行与管理”“教育与推广”等方面针对性开展规划设计。树立绿色照明共同目标与理念，对广大学生开展绿色照明相关课程教学、培训活动。通过系统性、普及性的讲授，让学生了解绿色照明的内容、策略、技术及成果，促进绿色照明理念的推广。

（2）梳理校园区域内道路构架，依据道路功能性质进行照明照度分级。依据相关照明规范要求设定照度；提高照明照度，解决校园夜间安全隐患。

（3）更新校园景观，对校园景观节点实施景观照明。校园景观节点包括三元湖、大学生悦动广场、学校入口广场、雨水花园、湿地景观等核心建筑景观。构建“一心两轴多节点”的景观照明构架（见图5）。以“三元湖+思成广场”为景观照明核心节点；以东西轴“主入口—三元湖—思成广场—正身楼-悦动广场”为校园景观照明一级景观照明轴线，以南北轴“北入口—品味园”为二级景观照明轴线；以校园环路串联多个景观照明节点，为师生提供优美夜间环境，丰富校园夜间文化，可以为相关专业师生提供专业实践场地，培养学生的绿色理念、绿色行为和生活方式，扩大绿色校园建设的影响力。

图5 校园景观照明构架

（4）推广智能照明技术。运用智能化技术提升校园运行管理水平是校园管理的重要基础工作。一方面，校园智能照明系统作为智慧校园的核心子系统，应积极运用无线ZigBee、Wi-Fi、GPRS 等多种物联网和IT技术，使校园照明实现远程单灯开关、调光、检测等功能，实现对路灯及景观照明的远程集中控制与管理[7]（见图6）。另一方面，在照明控制节能上，应根据学校所在的城市区位的地理位置、季节变化、道路交通流量变化合理确定不同等级道路的开关灯时间，宜根据天光亮度的变化进行修正，采用光控与时控相结合的控制方式；或依据校园管理需求，选择片区空间、回路控制或单灯控制方式等智能控制方式来达到照明智能节能的效果，大幅节省电力资源，提升公共照明管理水平，节省维护成本[8]。

图6 室内外照明智能控制系统

目前，学校在江苏省内高校率先建成基于BIM 及运行体系数据的校园绿色建筑综合管理平台，将校园建筑用能信息、室内外环境质量信息、可再生能源利用（太阳能）集成于一体，提供绿色建筑包括室内照明系统运行管理信息查询、统计、分析功能。

3.2 选择高效光源，合理布设灯具

校园内部道路照明参照相关道路照明规范中居住区人车混行道路的照明要求，并选择高效光源，选择具有良好显色性的LED 光源或金属卤化物灯，灯具配光宜选择蝙蝠翼配光灯具，提高道路照明均匀度水平，提高视看目标对象的识别性，提升安全感，也能提供良好的光环境氛围；在校园教学楼区、居住区，夜间照明环境设计要尊重人的感受，强调以人为本的理念。

在照明设计节能上，校园道路照明设计应根据道路断面形式、宽度、人车流量的大小设计不同的布置方式，如单侧布置、双侧交错布置、双侧对称布置、中心对称布置等基本方式。

校园环线道路照明为节约投资成本，对原有灯柱进行改造，采用30 W 透镜式蝙蝠翼配光LED 模组替代原有双管28 W T5 荧光灯管，并拆除原有亚克力灯罩，提升道路照明照度及均匀度同时解决眩光问题，满足照明需求（见图7）。LED 黑板灯，总功率为300 W（见图8）；原教室照明方案采用6 套28 W 双管T5 日光灯，2 套28 W 双管T5日光灯（总功率为448 W）。按晚自习2 h（18：30—20：30）计算，每晚同类型教室节约电0.3 kW·h，全校采用新照明方案，节能效果可观。

图7 校园环路照明提升改造

图8 教室照明提升方案

3.3 注重照明灯具的防眩光措施，保障照明舒适度

教室功能照明采用国内优秀品牌欧司朗34 W LED日光灯替代原有双管28 W T5 日光灯，可将原有照度（200 lx）提高到407 lx，经照度模拟计算符合照明标准要求。新照明方案采用6 套34 W LED 日光灯，2 套48 W

学校的光环境是导致学生近视的一项重要因素，对光环境的重视体现了绿色照明舒适性的照明目标理念，同时也是《绿色校园评价标准》（GB/T 51356—2019）第4.3 节“环境与健康”的重要评分项。具体内容如下：“满足教学用房室内照明数量及质量要求，控制眩光并改善照明舒适度，保证学生用眼健康，评价总分值15 分”“主要教学用房作业面积参考面的照明设计值应满足现行国家标准《建筑照明设计标准》（GB 50034—2013）中关于平均照度值、统一眩光值、显色指数、照明均匀度值的要求”“主要教学功能房角有合理有效的控制眩光措施，得5 分”，“荧光灯采用高频镇流器或采用其他无频闪和防眩光灯具，得6 分”。

因此，校园建筑室内功能照明灯具光源应选择显色性＞80 的光源，选择截光型灯具，以及具有良好的防眩光措施的格栅灯具，并且确保灯具安装时的配光法线与黑板垂直。

3.4 师生参与，提升校园夜间照明品质

针对校园环线及内部道路照明照度严重不足的情况，通过校级课题立项或通过校园大课堂，发动广大师生的力量。让师生学生在教学过程中，针对校园照明问题实施调研，发现校园照明问题，师生共同参与校园照明照度提升改造设计，使“绿色照明”理念切实落实到校园的教学管理与办学实践中[9]。

4 总结

绿色校园既是为师生提供安全、健康、使用和高效的学习及使用空间，最大限度的节约资源、保护环境、减少污染，并对学生具有教育意义的和谐校园。《绿色校园评价标准》在规划与生态、能源与资源、运行与管理、教育与推广四个方面对校园照明指出相应的规范建设及评价要求，一方面，说明绿色校园的评价是以单个校园或学校整体作为评价对象，它不仅体现在包括校园照明系统在内的“能源与资源”的可持续发展方面，还包括绿色校园人文、绿色教育、绿色科技创新及社会服务等多方面。节约资源、保护环境和教育推广是绿色校园发展和评价的核心内容。另一方面，《绿色校园评价标准》作为国家标准，是对绿色校园评价的基本要求，因全国各地区在环境、资源、经济社会发展水平等方面存在较大差异，国家并没有对校园照明统一提出更高的要求。各自校园绿色照明如何发展，如何促进绿色校园的建设还需要学校从上述四个方面深入挖掘，发现问题，因地制宜，综合考虑。