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教室照明、讀寫臺燈新國標正式實施 健康照明關鍵技術參數知多少

放大字體  縮小字體 發布日期:2022-03-04 來源:材料深一度瀏覽次數:1064
2022年3月1日起,強制性國家標準《GB 40070—2021 兒童青少年學習用品近視防控衛生要求》(以下簡稱《要求》)正式實施。無論是中小學、幼兒園還是校外培訓機構,它們提供的與近視防控相關的兒童青少年學習用品必須符合《要求》規定的衛生要求?!兑蟆穼ζ胀ń淌艺彰鳠艟?、讀寫作業臺燈的相關指標做出了詳細的規定。

一、普通教室照明燈具衛生要求
 
1.燈具應通過國家強制性產品認證。
 
2.相關色溫不應小于3300K,且不應大于5300K。
3.一般顯色指數Ra不應小于80,LED燈具R9應大于0。
4.對于GB 7000.1中不免除網膜藍光危害評估的燈具,應根據IEC/TR62778進行評估。黑板局部照明燈具的藍光危害組別為RG0或RG1,教室一般照明燈具的藍光危害組別為RG0。
 
5.燈具在其額定電壓下工作時,其光輸出波形的波動深度應不大于表4的限值要求。
 
6.檢測方法按照附錄C的規定。
 
二、讀寫作業臺燈衛生要求
 
1.燈具應通過國家強制性產品認證。
2.一般顯色指數Ra不應小于80,LED燈具R9應大于0。
3.對于GB 7000.1中不免除網膜藍光危害評估的燈具,應根據IEC/TR62778進行評估。燈具藍光危險組別為R0。
4.燈具在其額定電壓工作時,其光輸出波形的波動深度應符合表4的要求。
5.燈具在正常工作位置時,燈具照度在≤300mm的120°扇形區域應不低于300lx,在>300mm且≤500mm的120°扇形環帶不低于150lx。燈具照度均勻度在≤300mm的120°扇形區域應不大于3,在≥300mm且≤500mm的120°扇形環帶應不大于3。
6.燈具應具有遮光性,沒有過渡的眩光。對于正常工作位置的出光口面高度低于750mm的燈具,當人處于坐姿的位置時,人眼觀察到的所有發光部件的表面亮度不大于2000cd/m²。
 
當前市場上健康照明產品主要以讀寫臺燈和教室照明產品為典型代表,通過營造健康的光環境,提高人們工作、學習、生活的條件和質量,促進心理和生理健康。健康照明可認為是指對于人的視覺、生理、心理等身心健康需求具有有益效果的照明技術、照明形式、照明設施和使用方法。
 
健康照明關鍵技術參數如下:
1.照度
照度不足或照度太強都會對人產生不良的影響,照度不足會導致視物細節不清晰,更傾向于近距離觀看導致視力不良,照度過強會過度刺激感覺器官等。
2.照度均勻度
照度均勻度越接近1,視覺感受越舒服,反之越小越增加視覺疲勞。如果在作業場所內環境的明暗差異很大,眼睛從一個表面轉移到另一個表面時,眼睛會努力適應這個變化,這個適應過程,眼睛會視覺疲勞,經常遇到這種適應過程,會嚴重導致眼睛視力下降。
3.頻閃
光源頻閃的實質是光通量的波動,實質光源在交流或脈沖直流的驅動下,光通量,照度或亮度隨電流幅值的周期性變化而發生相應的變化,人眼到人腦對這一變化產生的主觀反應。而電光源光通量波動深度大小,與電光源的技術品質有直接關系。
頻閃的危害包括可誘發偏頭痛、癲癇、影響閱讀及視力、導致注意力分散,有研究表明,熒光燈和CRT顯示屏的亮度頻閃會影響人在閱讀文字時的眼球運動軌跡。目前LED照明產品出現頻閃的主要原因是驅動電源質量參差不齊,通過提高驅動電源質量水平,目前頻閃問題得到了很好的解決。
4.色溫
色溫5000K左右是接近自然光的色溫,有助于穩定情緒,提高學習效率。目前哪種色溫更加適合健康照明需求如教室照明領域,尚沒有很好的解決,需要人因工程、生物測試、光環境構建等技術的進一步發展才能得到改善。
5.顯色指數
光源對物體顏色呈現的程度為顯色性,顯指高有利于提高學生對色彩的識別能力。劣質熒光燈和劣質的LED光源顯色指數在70左右,即損失了物體本來顏色的30%左右,而且對飽和紅色(R9)的顯色能力普遍偏低,甚至為負值。在這樣的教室照明環境下長期學習,必然會導致辨色能力下降和衰退,出現色弱,辨色能力差的情況。
目前用于教室照明改造的燈具顯色指數已經較高,并且向全光譜、類太陽光譜的方向發展,結合生物和人因的研究能夠獲得更大的進步。
6.眩光
眩光(Dazzle)是指視野中由于不適宜亮度分布,或在空間或時間上存在極端的亮度對比,以致引起視覺不舒適和降低物體可見度的視覺條件。視野內產生人眼無法適應之光亮感覺,可能引起厭惡、不舒服甚或喪失明視度。在視野中某一局部地方出現過高的亮度或前后發生過大的亮度變化。眩光是引起視覺疲勞的重要原因之一。
新型燈具利用燈具的保護角阻擋眩光,增加燈具保護角控制眩光,較少可視眩光。
7.光譜特性
光源的光譜直接影響照明的光色,同時由于同色異譜現象的存在,也會帶來不同的視覺和非視覺效應,如藍光危害、生物節律等。
(1)照明中的藍光成分。380nm~450nm波段的光為高能短波可見光,波長短,能量大,進入人眼并到達視網膜后,會引起視網膜上大量光敏細胞死亡,造成視力損傷、干眼、眼澀、眼疲勞,同時誘發白內障、黃斑病等多種眼部疾病。過強過量的藍光能夠穿透晶狀體直達視網膜,有可能引起視網膜色素上皮細胞的萎縮甚至死亡。由于藍光波長短,聚焦點并不是落在視網膜中心位置,而是離視網膜更靠前一點的位置。當眼睛需要聚焦時,眼球會長時間處于緊張狀態,引起視疲勞。長時間視覺疲勞,可能導致人們的近視加深、出現復視、閱讀時易串行、注意力無法集中等癥狀,影響人們的學習與工作效率。
 
(2)照明對節律的影響。光照不僅產生視覺效應,亦可通過非視覺通道,對人體健康產生廣泛而重要的影響。研究表明,人的晝夜節律、警覺性、情緒以及內分泌功能等都會受到所處光環境因素的影響,包括光照強度、光譜能量分布、光照時間和持續時長等。不適的光環境可擾亂晝夜節律,進而對人體健康造成負面影響,誘發諸如肥胖、糖尿病、失落、情緒失調、生殖系統疾病等慢性疾?。缓线m的光環境則可促進節律健康,進而對人體健康產生長期的正面影響。
 
(3)當前高光品質的LED照明產品采用新型全光譜技術和類太陽光技術,以解決藍光危害,通過光譜調控實現較為均勻的光譜能量分布。自然光或者全光譜光源相比于傳統光源,在健康舒適照明方面具有一定的優勢。對于照明工具來講,全光譜主要指發出來的光接近自然光譜,光譜中包含紫外光、紅外光以及可見光;可見光中紅綠藍的比例與陽光相似。全光譜LED在光線柔和均勻度方面,光線更均勻、自然、視覺更舒適,色溫方面,光光譜的色溫變化會根據使用環境不同而產生不同的變化;顯色指數方面接近太陽光,色彩還原能力強;普通LED及傳統照明光源在。普通LED及傳統光源均難以滿足健康照明的所有指標。
 
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