学校照明系统优化.docx
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学校照明系统优化.docx
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学校照明系统优化
机电工程学院
制作人:
Perfect优化队
指导老师:
张吴湖
队员:
朱立辉张碧瑜
杨治强陈畅
一、队伍介绍
我们是“Perfect优化”团队,团队由四名成员组成,分别是机电学院09工业工程的朱立辉、杨治强、张碧瑜,化材学院10化工的陈畅。
毫无疑问,相较于其他的队伍,我们更有优势,因为我们不必担心有交流的障碍,而且我们的专业知识,也让我们能够更全面更专业地考虑问题。
因此在接下来的比赛中,我们不会辜负我们的专业知识,不辜负那些支持我们的同学、帮助我们的老师,极我们所能,尽全力做好优化设计。
在保证正常工作的情况下,我们以改善教室照明系统为目标,实现布局合理和节约能源,更好的发扬工业工程精神。
同时通过参加优化设计大赛,我们丰富了自己的知识,完善我们现有的知识结构,使我们所学的专业知识系统化,并提高我们利用专业知识解决实际问题的能力,为我们以后的社会工作实践,做好充足的准备。
我们的口号是:
更好的设计,完美的优化!
二、课题背景
据最新抽样调查统计,中国青少年学生、儿童的近视率已居世界第二位,小学生近视为28%,初中生近视为60%,高中生近视为85%,大学生近视为90%。
学生是世界的未来,很多学生被视力所困扰,而造成他们近视的原因有很多,其中一个最重要的原因是他们长期在光照不足或光照不均匀的环境下学习。
因此学校的照明条件的好坏直接影响学生的视力健康。
为了使学生和老师有一个舒适的工作学习环境,有助于提高学生学习的效率和激情,我们需要营造一个良好的照明环境。
于是,我们组对温州大学机电工程学院教室照明系统做了一系列的调查分析。
机电工程学院现有上课教室(除开实验室)18间,其中小教室5间,大教室13间,我们随即抽取小教室6B202和大教室6B308进行调查统计。
据我们调查结果显示,教室里日光灯的排布存在较多的问题。
很多地方光照照度严重不达标,灯具分布不合理,造成同一教室桌面照度均匀度差照度不均匀,严重影响到了学生们的视力健康以及上课效率。
另外黑板灯开关控制不合理,造成了严重的用电浪费。
除此之外,对于老师而言,上课时黑板教学与投影仪教学经常交换使用,从而需要花时间和精力去调整教室照明,一方面浪费了时间,另一方也影响到老师的心情并增加了他们的疲劳度,在一定程度上降低了教学质量。
所以,教室里日光灯的控制系统也存在一些问题。
总而言之,学院里教室照明系统存在一些问题。
而这些问题的存在直接影响学生老师的学习和健康。
就此,我们将对问题进行分析,寻找解决方案。
我们相信通过我们组对教室照明系统的优化改进,会给大家带来一个舒适的学习工作环境。
1.问卷分析
第1题您对现在教室照明的第一印象
选项
小计
比例
好
19
20.4%
一般
60
64.5%
不好
12
12.9%
很不好
2
2.1%
本题有效填写人次
93
第2题现在的光照是否是您有刺眼或难受的感受
选项
小计
比例
毫无感觉
32
34.4%
稍有感觉
50
53.8%
感觉明显,令人分心或不舒服
11
11.8%
感觉严重,作业有困难
0
0%
本题有效填写人次
93
第3题您对现在的亮度是否满意
选项
小计
比例
很满意
21
22.6%
一般
56
60.2%
不满意
13
14.0%
非常不满意
3
3.2%
本题有效填写人次
93
第4题您觉得教室灯光下的颜色和白天光下的颜色是否一样
选项
小计
比例
一样
19
20.4%
不一样
51
54.8%
没有注意察觉
23
24.8%
本题有效填写人次
93
第5题您是否感觉上课的时候有些地方特别亮,有些地方很暗
选项
小计
比例
毫无感觉
19
20.4%
稍有感觉
57
61.3%
感觉明显
17
18.3%
感觉很明显
0
0%
本题有效填写人次
93
第6题您发现上课的时候老师经常打开黑板和投影仪的灯么
选项
小计
比例
是的,经常
43
46.2%
偶尔打开
47
50.5%
从不打开
3
3.3%
本题有效填写人次
93
第7题您上课的老师在同一节课都用黑板和投影仪么
选项
小计
比例
是的,都在使用
59
63.4%
是的,偶尔使用
33
35.5%
从来都不一起使用
1
1.1%
本题有效填写人次
93
第8题您在晚上自习的时候发现教室只要有人灯就全部打开的么
选项
小计
比例
是的,全部打开
55
59.1%
不是,随着人的减少灯也在关闭
38
40.9%
本题有效填写人次
93
第9题您觉得是否有些灯照亮了没有用的角落
选项
小计
比例
是的
54
58.1%
没有
39
41.9%
本题有效填写人次
93
2.问卷总结
问题
评价
人数
比例(总人93)
您对现在教室照明的第一印象
好
19
20.4%
一般
60
64.5%
光照是否是您有刺眼或难受的感受
毫无感觉
32
34.4%
稍有感觉
50
53.8%
您对现在的亮度是否满意呢
很满意
21
22.6%
一般
56
60.2%
您觉得教室灯光下颜色和白天光下的颜色是否一样
不一样
51
54.8%
没有注意察觉
23
24.8%
您是否感觉上课时候有些地方特别亮,有些地很暗
毫无感觉
19
20.4%
稍有感觉
57
61.3%
您发现上课时候老师经常打开黑板和投影仪的灯么
是的,经常
43
46.2%
偶尔打开
47
50.5%
您上课的老师在同一节课都用黑板和投影仪么
是的,都在使用
59
63.4%
是的,偶尔使用
33
35.5%
您自习的时候发现教室只要有人灯就全部打开的么
是的,全部打开
55
59.1%
不是,人少灯也在关
38
40.9%
您觉得是否有些灯照亮了没有用的角落
是的
54
58.1%
没有
39
41.9%
3调查:
同学们的意见和建议
1、教室前面两排的灯光最好稍微暗些,后面的灯要亮点。
2、灯打开就是一大群,不能精确控制每一盏灯。
3、黑板处的灯光反光太强烈。
4、日光灯的开关分布欠佳,有灯开着浪费。
5、晚上灯暗,眼睛不舒服。
6、考研自习室6B205的灯光比较暗,有些灯不会亮。
7、投影仪与黑板的灯分开控制。
8、把灯的档次换高点,质量更好些,那样就不会经常出灯的频闪了。
4从问卷中直接分析得到:
1:
绝大部分人对我们教室的灯光照明度的第一感觉不是那么的很满意。
2:
大部分人对现在的光照感觉不是很舒服,没有达到最佳状态。
3:
对我们现在教室的光照满意度不是那么的尽人如意。
4:
很多人觉得上课的时候光照是不均的,有此暗彼明或者此明彼暗。
5:
上晚自习的时候是人走了,灯依然照亮全部,感觉这种精神太无私奉献了。
6:
大多数人觉得我们的教室有些灯光还是多余的,有些不是工作面的地方我们点燃了那里。
三、优化过程(我们按照以下步骤依次进行)
1、统计教学环境。
其中包括教室日光灯的使用、屏幕的使用以及窗帘的使用等。
其统计结果如下表1
表1教学环境
由此总结了常用几种教学环境,如下表2。
这将对我们下一步测量教室灯光照度以及灯的开关控制有帮助。
表2常用教学环境
编号
天气
教学方式
窗帘使用
用灯状况
1
晴天
使用半块黑板
使用前窗帘
开黑板灯
2
晴天
使用屏幕
使用前窗帘
黑板灯不开,其它视情况开
3
晴天
使用整块黑板
都使用
开黑板灯
4
阴天
使用半块黑板
都不用
开全部的灯
5
阴天
使用屏幕
都不用
开除黑板灯以外的灯
6
阴天
使用整块黑板
都不用
开全部的灯
2、测量现有教室尺寸以及灯的布局
机电工程学院现有上课教室(除开实验室)18间,其中小教室5间,大教室13间,我们随即抽取小教室6B202和大教室6B308进行研究。
其俯视图如下图1、图2
图16B308图26B202
重要尺寸及数据如表3
教室
6B202
6B308
长*宽*高(cm)
800*800*350
1200*800*350
灯距桌面高度(cm)
200
200
前后灯距(cm)
360
200、145、195
左右灯距(cm)
200
200
灯管数目(支)
19
35
3、测量教室照度
依据中华人民共和国国家标准-建筑照明设计标准-GB50034-2004如表4,教室桌面照度达到300Lx以上,黑板照度达到500Lx以上,但通过我们的测量,发现在某些环境下,教室桌面照度不能满足要求。
表4建筑照明设计标准-GB50034-2004
场所
参考照度
场所
参考照度
场所
参考照度
办公室
500Lx
篮球、排球场
500Lx
装配车间
300~500Lx
会计室
300Lx
举重场
500Lx
铸造业车间
300~500Lx
电脑室
500Lx
乒乓球
750Lx
精细车间
750~1000Lx
浴室
80~100Lx
游泳场
500Lx
制表车间
500~750Lx
楼梯间
100Lx
棋房
500Lx
钢铁工业场
100~300Lx
图书馆
300Lx
足球场
750Lx
造纸业场
200~300Lx
商场
500Lx
观众席
150Lx
机械加工场
150~300Lx
客房
100Lx
休息室
100Lx
木材处理场
200~300Lx
教室
300Lx
黑板
500Lx
印刷场
500~750Lx
电视转播室
1500Lx
停车场
50Lx
石化橡胶场
300~500Lx
下面是我们用照度计并参考表2中各种环境下测得6B202、6B308教室桌面和黑板照度情况。
加粗标出的照度值均未达到标准(照度值允许在±%10波动)
黑板(450)黑板(420)
天气 阴 时间 11:
50地点6B202
845
364
294
280
260
247
519
317
265
239
237
212
289
256
228
194
172
160
426
268
216
178
159
145
571
288
235
210
191
180
435
288
258
245
228
211
平均照度
281
均匀度
0.57
天气 阴 时间9:
30地点6B202
1640
700
231
122
167
177
931
616
230
179
160
150
631
643
247
202
150
130
1234
822
302
224
162
128
1151
937
329
251
214
184
1055
686
335
293
249
234
平均照度
447
均匀度
0.2
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