教室照明環(huán)境主觀評價分析

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摘要：高校教室是學(xué)生主要的活動場所，舒適的照明環(huán)境設(shè)計不僅可以減少學(xué)生的視覺損傷，還能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。文章通過主觀評價的方式，對河北工程大學(xué)12間教室進行研究，分析教室照明環(huán)境中影響學(xué)生視覺舒適度的因素，并確定視覺舒適度的回歸方程。通過分析，教室人工光環(huán)境中空間環(huán)境因子對視覺舒適度的影響最大，是情緒因子的2.44倍。文章可為日后教室照明環(huán)境的優(yōu)化設(shè)計提供方向，為教室照明環(huán)境舒適度評價指標(biāo)體系的建立提供基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：高校教室；照明環(huán)境；主觀評價；回歸分析

引言

近年來，我國近視人數(shù)呈現(xiàn)逐年增長的趨勢，近視已經(jīng)成為影響我國人民健康的重要問題，大學(xué)生的視力不良率高達84.72%[1]，其視覺健康問題應(yīng)被重視起來。視覺是人眼獲取外部信息的主要通道，而光環(huán)境則是視覺形成的前提條件，光環(huán)境的好壞會直接影響視覺效果[2]。隨著健康建筑在我國的迅速發(fā)展，健康光環(huán)境成為學(xué)者研究重點。劉剛[3]通過對商場照明環(huán)境的指標(biāo)測量和主觀評價，獲得照明環(huán)境指標(biāo)與顧客視覺舒適度的量化關(guān)系，指出了商場照明存在的問題；郭琦[4]基于對圖書館的調(diào)研數(shù)據(jù)，建立了不同平面照度與讀者視覺滿意度的模型，得出斜面照度對讀者的視覺滿意度影響最大，為日后圖書館光環(huán)境研究提供了方向。綜上，視覺舒適度涉及視覺和心理學(xué)兩方面的內(nèi)容，一方面需要通過視覺感知環(huán)境；另一方面還要結(jié)合心理感受做出評價，主觀評價調(diào)查可以較好地反映使用對象的心理狀態(tài)。教室作為使用人數(shù)和頻率較多的建筑空間，研究內(nèi)容多集中在各照明指標(biāo)對使用者學(xué)習(xí)效率的影響[5-7]，而對于使用者在其光環(huán)境中學(xué)習(xí)的視覺舒適性研究卻相對較少。高等院校擔(dān)負著培養(yǎng)科技人才的重任，學(xué)生為完成課程學(xué)業(yè)需要在教室中花費大量的時間。在進行教室光環(huán)境設(shè)計時，除了要符合各項標(biāo)準，良好的視覺舒適性對使用者的學(xué)習(xí)體驗也同樣重要。本文在此基礎(chǔ)上，對教室照明環(huán)境的視覺舒適度主觀評價進行調(diào)查，通過量化分析確定相關(guān)因素的影響程度，為日后教室照明視覺舒適度評價體系建立提供研究方向。

1高校教室照明環(huán)境主觀評價調(diào)查

經(jīng)調(diào)查，校區(qū)內(nèi)學(xué)生日常使用的主要有階梯教室、自習(xí)教室、多媒體教室及建筑藝術(shù)類教室。多媒體教室投影儀及幕布的安裝會破壞教室原有光線的分布，建筑藝術(shù)教室的工作面多具有傾斜角度，因此選擇階梯教室和多媒體教室較集中的第六、七教學(xué)樓作為調(diào)查對象。為減小其他因素影響，確保選取的對象具有代表性，本次調(diào)研只選取功能較單一的學(xué)生自習(xí)教室，根據(jù)教室空間大小選取大型教室6間、小型教室6間。調(diào)研時間為2019年5月，為排除白天自然光因素的影響，調(diào)研安排在20:00～22:00。視覺舒適度帶有很強的主觀性，還受心理因素的影響。在本研究中，使用語義差別量表對教室的視覺舒適度進行評價。在問卷的設(shè)計上，將問題分三為部分。第一部分為學(xué)生的基本信息，包括調(diào)查對象的性別、年齡、專業(yè)、年級和眼部近視情況；第二部分為調(diào)查對象對教室日常使用情況的評價，涉及學(xué)生日常自習(xí)的頻率、每次自習(xí)所用時間以及自習(xí)時眼部舒適情況；第三部分是對描述教室光環(huán)境的詞匯進行評價。在此之前，重慶大學(xué)的黃海靜通過主觀評價對教室的照明環(huán)境進行研究[3]，參考其主觀評價問卷及前期在對學(xué)生就教室照明環(huán)境主觀感受的調(diào)查，總結(jié)出數(shù)十個可用于形容教室光環(huán)境的詞匯，后經(jīng)過學(xué)生勾選，留下10對詞匯用于問卷評價。在10對詞匯中，8對詞匯是對教室照明環(huán)境主觀感受的評價，剩下的“舒適—不舒適”“滿意—不滿意”是對教室整體照明環(huán)境的評價。此次調(diào)研是對教室照明中的舒適度問題進行研究，不涉及滿意度的問題。

2問卷檢驗及結(jié)果分析

2.1問卷的效度檢驗

本次調(diào)查共發(fā)放調(diào)查問卷600份，回收有效問卷588份。對調(diào)研結(jié)果進行匯總分析后，通過對問卷進行可靠性檢測，得到問卷的α系數(shù)為0.92，屬于高可靠性系數(shù)。由此可知，該問卷數(shù)據(jù)結(jié)果具有較好的一致性，該問卷可用于研究教室照明環(huán)境的視覺舒適度。

2.2調(diào)查結(jié)果

運用統(tǒng)計學(xué)軟件SPSS22.0對調(diào)研結(jié)果進行統(tǒng)計分析。此次調(diào)查的學(xué)生中，男生為279人，女生為309人，分別占調(diào)查總?cè)藬?shù)的47.4%和52.6%；所調(diào)查的學(xué)生共涉及9大學(xué)科類別，其中工科人數(shù)為348人，占到學(xué)生總?cè)藬?shù)的59.18%；學(xué)生的年齡處于17～28歲之間；二年級和三年級的學(xué)生人數(shù)居多，分別為204和216人，占到總比重的71.43%。通過對學(xué)生的近視情況進行匯總，近視人數(shù)為455人，占到調(diào)查總?cè)藬?shù)的77.38%。在教室的使用情況上，38.9%的學(xué)生每天都會去教室自習(xí)，35.7%的學(xué)生每兩天會去教室自習(xí)一次，兩項累計占到總?cè)藬?shù)的74.7%；在自習(xí)時間上，每次自習(xí)1～2小時和2～3小時的人數(shù)最多，累計占到總?cè)藬?shù)的71.3%；被調(diào)查學(xué)生中，65.56%的學(xué)生在教室自習(xí)時會出現(xiàn)眼部不舒適的情況。由調(diào)查結(jié)果可知，大部分學(xué)生去教室自習(xí)的頻率較高，且自習(xí)時間在1～3小時的學(xué)生居多，雖然自習(xí)時間不長，但是學(xué)生眼部不舒適的人數(shù)比重較大，教室照明環(huán)境對學(xué)生的視覺影響問題應(yīng)被重視起來。

3建立教室照明環(huán)境視覺舒適度回歸方程

3.1視覺舒適度影響因子提取

問卷中的量表是對影響視覺舒適度的多個因子進行評價，在進行分析時需要提取量表中的主要影響因子。對問卷中的因子進行降維處理，得到表1。由對教室照明環(huán)境主觀評價量表中8個因子主成分的提取統(tǒng)計表可知，旋轉(zhuǎn)后特征值大于1的因子共有3個，累計解釋75.607的變量，說明從8個因子中提取的3個因子對于原始數(shù)據(jù)的解釋度較為理想，因子1的累計特征值為2.763，可解釋方差百分比34.539%；因子2的累計特征值為2.161，可解釋方差百分比27.015%；因子3累計特征值為1.125，可解釋方差百分比14.063%。根據(jù)四次方旋轉(zhuǎn)成分矩陣可以判斷各個題目的因子歸屬，其中“清晰—模糊、明亮—陰暗、柔和—刺眼、寬敞—狹窄”屬于因子1，根據(jù)其內(nèi)容命名為空間環(huán)境因子；“興奮—壓抑、有趣—沉悶、輕松—緊張”屬于因子2，根據(jù)其內(nèi)容命名為情緒因子；“溫暖—寒冷”屬于因子3，根據(jù)其內(nèi)容命名為溫暖度因子。

3.2基于主觀評價舒適度的回歸分析

在進行回歸分析前，對空間環(huán)境、情緒、溫暖度三個因子與舒適度進行相關(guān)分析，三個因子與舒適度的顯著性系數(shù)均小于0.01，說明三個因子與舒適度之間具有顯著關(guān)系，其中空間環(huán)境因子與舒適度的相關(guān)性系數(shù)為0.734，兩者為強相關(guān)關(guān)系；情緒因子與舒適度的相關(guān)性系數(shù)為0.687，二者具有較強的相關(guān)性；溫暖度因子與舒適度的相關(guān)性系數(shù)為0.38，也能說明二者具有相關(guān)關(guān)系。研究中涉及到1個因變量與多個自變量存在線性相關(guān)關(guān)系，需要采用多元線性回歸的方法進行數(shù)據(jù)的分析，建立視覺舒適度的預(yù)測模型，以便于研究因變量與多個自變量之間的關(guān)系。通過多元線性回歸分析，由表3可知R為0.772，說明自變量與因變量間的線性關(guān)系較強；R2為0.596，說明模型與樣本的擬合度較好。通過對模型樣本的顯著性分析，其顯著性系數(shù)小于0.01，表示此方程成立。在模型中，假設(shè)自變量為獨立變量，以學(xué)生的視覺舒適度Y建立模型，影響視覺舒適度的因子空間環(huán)境為X1、情緒因子為X2、溫暖度因子為X3，反映主觀評價度對視覺舒適度的影響。使用方差分析在方程中對每個變量做顯著性檢驗和回歸分析，得到模型的回歸系數(shù)及顯著性檢驗表。由表可知，X1、X2、X3和常數(shù)b的顯著性均小于0.05，說明3個自變量和常數(shù)項都應(yīng)存在。由此可得關(guān)于視覺舒適度Y的多元線性回歸方程：式中：Y為視覺舒適度，X1為空間環(huán)境量，X2為心理感受量，為溫暖度。根據(jù)基于教室照明環(huán)境調(diào)研數(shù)據(jù)得出的方程可知，在影響學(xué)生視覺舒適度的多個因子中，空間環(huán)境對學(xué)生的視覺感受影響最大，其影響程度是情緒因子的2.44倍，說明空間環(huán)境在教室照明環(huán)境對學(xué)生視覺舒適度的影響是非常顯著的?？臻g環(huán)境與學(xué)生視覺舒適度呈正相關(guān)關(guān)系，說明在空間寬敞、照明環(huán)境明亮、光線清晰柔和的環(huán)境中學(xué)習(xí)，學(xué)生具有較高的舒適性；學(xué)生工作時的情緒也會對其視覺舒適度產(chǎn)生影響，良好的心理感受有助于使用者在視覺作業(yè)時提升其舒適感。教室的空間環(huán)境與室內(nèi)的照度、亮度、眩光等指標(biāo)值有關(guān)，本次調(diào)查中所選取的對象工作水平面為桌面，桌面照度值大小會對其正常書寫學(xué)習(xí)的舒適性產(chǎn)生影響。調(diào)查中大部分教室照明環(huán)境較暗，學(xué)生缺乏對照明質(zhì)量的判斷，為了看清作業(yè)對象不得不降低正常工作的高度。長此以往，會增加學(xué)生近視水平，損害眼部健康。調(diào)查教室使用的均為熒光燈光源，為改善教室的照度水平、提升環(huán)境質(zhì)量，可使用綠色環(huán)保且使用壽命較長的LED光源。

結(jié)語

通過學(xué)生對教室照明環(huán)境的主觀評價，對學(xué)生對教室的評價進行量化分析，建立視覺舒適度與教室照明環(huán)境的預(yù)測模型。通過分析，教室的空間環(huán)境對學(xué)生視覺舒適度的影響最大，是情緒因素的2.44倍。教室環(huán)境的空間大小、環(huán)境亮度都是影響舒適度的因素，皆呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系，寬敞、明亮的環(huán)境中學(xué)生的視覺舒適感最強。學(xué)生的情緒還會影響視覺舒適感，輕松、興奮狀態(tài)下學(xué)生的舒適性最高。日后教室的照明環(huán)境設(shè)計不僅要滿足規(guī)范要求，還需要在空間環(huán)境及氛圍營造方面多加考慮，創(chuàng)造符合學(xué)生視覺需求的照明環(huán)境。

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作者：王首一 吳思穎 馮華 單位：河北工程大學(xué)建筑與藝術(shù)學(xué)院