教室照明環(huán)境主觀評(píng)價(jià)分析
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摘要：高校教室是學(xué)生主要的活動(dòng)場(chǎng)所，舒適的照明環(huán)境設(shè)計(jì)不僅可以減少學(xué)生的視覺(jué)損傷，還能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。文章通過(guò)主觀評(píng)價(jià)的方式，對(duì)河北工程大學(xué)12間教室進(jìn)行研究，分析教室照明環(huán)境中影響學(xué)生視覺(jué)舒適度的因素，并確定視覺(jué)舒適度的回歸方程。通過(guò)分析，教室人工光環(huán)境中空間環(huán)境因子對(duì)視覺(jué)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(jì)提供方向，為教室照明環(huán)境舒適度評(píng)價(jià)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(píng)價(jià)；回歸分析
引言
近年來(lái)，我國(guó)近視人數(shù)呈現(xiàn)逐年增長(zhǎng)的趨勢(shì)，近視已經(jīng)成為影響我國(guó)人民健康的重要問(wèn)題，大學(xué)生的視力不良率高達(dá)84.72%[1]，其視覺(jué)健康問(wèn)題應(yīng)被重視起來(lái)。視覺(jué)是人眼獲取外部信息的主要通道，而光環(huán)境則是視覺(jué)形成的前提條件，光環(huán)境的好壞會(huì)直接影響視覺(jué)效果[2]。隨著健康建筑在我國(guó)的迅速發(fā)展，健康光環(huán)境成為學(xué)者研究重點(diǎn)。劉剛[3]通過(guò)對(duì)商場(chǎng)照明環(huán)境的指標(biāo)測(cè)量和主觀評(píng)價(jià)，獲得照明環(huán)境指標(biāo)與顧客視覺(jué)舒適度的量化關(guān)系，指出了商場(chǎng)照明存在的問(wèn)題；郭琦[4]基于對(duì)圖書(shū)館的調(diào)研數(shù)據(jù)，建立了不同平面照度與讀者視覺(jué)滿意度的模型，得出斜面照度對(duì)讀者的視覺(jué)滿意度影響最大，為日后圖書(shū)館光環(huán)境研究提供了方向。綜上，視覺(jué)舒適度涉及視覺(jué)和心理學(xué)兩方面的內(nèi)容，一方面需要通過(guò)視覺(jué)感知環(huán)境；另一方面還要結(jié)合心理感受做出評(píng)價(jià)，主觀評(píng)價(jià)調(diào)查可以較好地反映使用對(duì)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?jī)?nèi)容多集中在各照明指標(biāo)對(duì)使用者學(xué)習(xí)效率的影響[5-7]，而對(duì)于使用者在其光環(huán)境中學(xué)習(xí)的視覺(jué)舒適性研究卻相對(duì)較少。高等院校擔(dān)負(fù)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(fèi)大量的時(shí)間。在進(jìn)行教室光環(huán)境設(shè)計(jì)時(shí)，除了要符合各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，良好的視覺(jué)舒適性對(duì)使用者的學(xué)習(xí)體驗(yàn)也同樣重要。本文在此基礎(chǔ)上，對(duì)教室照明環(huán)境的視覺(jué)舒適度主觀評(píng)價(jià)進(jìn)行調(diào)查，通過(guò)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(jué)舒適度評(píng)價(jià)體系建立提供研究方向。
1高校教室照明環(huán)境主觀評(píng)價(jià)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(lèi)教室。多媒體教室投影儀及幕布的安裝會(huì)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(duì)象。為減小其他因素影響，確保選取的對(duì)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(shí)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(jué)舒適度帶有很強(qiáng)的主觀性，還受心理因素的影響。在本研究中，使用語(yǔ)義差別量表對(duì)教室的視覺(jué)舒適度進(jìn)行評(píng)價(jià)。在問(wèn)卷的設(shè)計(jì)上，將問(wèn)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(duì)象的性別、年齡、專(zhuān)業(yè)、年級(jí)和眼部近視情況；第二部分為調(diào)查對(duì)象對(duì)教室日常使用情況的評(píng)價(jià)，涉及學(xué)生日常自習(xí)的頻率、每次自習(xí)所用時(shí)間以及自習(xí)時(shí)眼部舒適情況；第三部分是對(duì)描述教室光環(huán)境的詞匯進(jìn)行評(píng)價(jià)。在此之前，重慶大學(xué)的黃海靜通過(guò)主觀評(píng)價(jià)對(duì)教室的照明環(huán)境進(jìn)行研究[3]，參考其主觀評(píng)價(jià)問(wèn)卷及前期在對(duì)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(gè)可用于形容教室光環(huán)境的詞匯，后經(jīng)過(guò)學(xué)生勾選，留下10對(duì)詞匯用于問(wèn)卷評(píng)價(jià)。在10對(duì)詞匯中，8對(duì)詞匯是對(duì)教室照明環(huán)境主觀感受的評(píng)價(jià)，剩下的“舒適—不舒適”“滿意—不滿意”是對(duì)教室整體照明環(huán)境的評(píng)價(jià)。此次調(diào)研是對(duì)教室照明中的舒適度問(wèn)題進(jìn)行研究，不涉及滿意度的問(wèn)題。
2問(wèn)卷檢驗(yàn)及結(jié)果分析
2.1問(wèn)卷的效度檢驗(yàn)
本次調(diào)查共發(fā)放調(diào)查問(wèn)卷600份，回收有效問(wèn)卷588份。對(duì)調(diào)研結(jié)果進(jìn)行匯總分析后，通過(guò)對(duì)問(wèn)卷進(jìn)行可靠性檢測(cè)，得到問(wèn)卷的α系數(shù)為0.92，屬于高可靠性系數(shù)。由此可知，該問(wèn)卷數(shù)據(jù)結(jié)果具有較好的一致性，該問(wèn)卷可用于研究教室照明環(huán)境的視覺(jué)舒適度。
2.2調(diào)查結(jié)果
運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件SPSS22.0對(duì)調(diào)研結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)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(lèi)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(jí)和三年級(jí)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(guò)對(duì)學(xué)生的近視情況進(jìn)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(huì)去教室自習(xí)，35.7%的學(xué)生每?jī)商鞎?huì)去教室自習(xí)一次，兩項(xiàng)累計(jì)占到總?cè)藬?shù)的74.7%；在自習(xí)時(shí)間上，每次自習(xí)1～2小時(shí)和2～3小時(shí)的人數(shù)最多，累計(jì)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(shí)會(huì)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(shí)間在1～3小時(shí)的學(xué)生居多，雖然自習(xí)時(shí)間不長(zhǎng)，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(duì)學(xué)生的視覺(jué)影響問(wèn)題應(yīng)被重視起來(lái)。
3建立教室照明環(huán)境視覺(jué)舒適度回歸方程
3.1視覺(jué)舒適度影響因子提取
問(wèn)卷中的量表是對(duì)影響視覺(jué)舒適度的多個(gè)因子進(jìn)行評(píng)價(jià)，在進(jìn)行分析時(shí)需要提取量表中的主要影響因子。對(duì)問(wèn)卷中的因子進(jìn)行降維處理，得到表1。由對(duì)教室照明環(huán)境主觀評(píng)價(jià)量表中8個(gè)因子主成分的提取統(tǒng)計(jì)表可知，旋轉(zhuǎn)后特征值大于1的因子共有3個(gè)，累計(jì)解釋75.607的變量，說(shuō)明從8個(gè)因子中提取的3個(gè)因子對(duì)于原始數(shù)據(jù)的解釋度較為理想，因子1的累計(jì)特征值為2.763，可解釋方差百分比34.539%；因子2的累計(jì)特征值為2.161，可解釋方差百分比27.015%；因子3累計(jì)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(gè)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(píng)價(jià)舒適度的回歸分析
在進(jìn)行回歸分析前，對(duì)空間環(huán)境、情緒、溫暖度三個(gè)因子與舒適度進(jìn)行相關(guān)分析，三個(gè)因子與舒適度的顯著性系數(shù)均小于0.01，說(shuō)明三個(gè)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(qiáng)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(qiáng)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(shuō)明二者具有相關(guān)關(guān)系。研究中涉及到1個(gè)因變量與多個(gè)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(jìn)行數(shù)據(jù)的分析，建立視覺(jué)舒適度的預(yù)測(cè)模型，以便于研究因變量與多個(gè)自變量之間的關(guān)系。通過(guò)多元線性回歸分析，由表3可知R為0.772，說(shuō)明自變量與因變量間的線性關(guān)系較強(qiáng)；R2為0.596，說(shuō)明模型與樣本的擬合度較好。通過(guò)對(duì)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(dú)立變量，以學(xué)生的視覺(jué)舒適度Y建立模型，影響視覺(jué)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(píng)價(jià)度對(duì)視覺(jué)舒適度的影響。使用方差分析在方程中對(duì)每個(gè)變量做顯著性檢驗(yàn)和回歸分析，得到模型的回歸系數(shù)及顯著性檢驗(yàn)表。由表可知，X1、X2、X3和常數(shù)b的顯著性均小于0.05，說(shuō)明3個(gè)自變量和常數(shù)項(xiàng)都應(yīng)存在。由此可得關(guān)于視覺(jué)舒適度Y的多元線性回歸方程：式中：Y為視覺(jué)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(jué)舒適度的多個(gè)因子中，空間環(huán)境對(duì)學(xué)生的視覺(jué)感受影響最大，其影響程度是情緒因子的2.44倍，說(shuō)明空間環(huán)境在教室照明環(huán)境對(duì)學(xué)生視覺(jué)舒適度的影響是非常顯著的?？臻g環(huán)境與學(xué)生視覺(jué)舒適度呈正相關(guān)關(guān)系，說(shuō)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(shí)的情緒也會(huì)對(duì)其視覺(jué)舒適度產(chǎn)生影響，良好的心理感受有助于使用者在視覺(jué)作業(yè)時(shí)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(duì)象工作水平面為桌面，桌面照度值大小會(huì)對(duì)其正常書(shū)寫(xiě)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(duì)照明質(zhì)量的判斷，為了看清作業(yè)對(duì)象不得不降低正常工作的高度。長(zhǎng)此以往，會(huì)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(zhǎng)的LED光源。
結(jié)語(yǔ)
通過(guò)學(xué)生對(duì)教室照明環(huán)境的主觀評(píng)價(jià)，對(duì)學(xué)生對(duì)教室的評(píng)價(jià)進(jìn)行量化分析，建立視覺(jué)舒適度與教室照明環(huán)境的預(yù)測(cè)模型。通過(guò)分析，教室的空間環(huán)境對(duì)學(xué)生視覺(jué)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(jué)舒適感最強(qiáng)。學(xué)生的情緒還會(huì)影響視覺(jué)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(jì)不僅要滿足規(guī)范要求，還需要在空間環(huán)境及氛圍營(yíng)造方面多加考慮，創(chuàng)造符合學(xué)生視覺(jué)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
