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LED照明产品蓝光危害的检测分析和富蓝化的分析及建议

2013-01-17 01:01
黯影冰风
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  本次测量了27个样品的色温,其中7个样品的色温远高于6500K,甚至有>100000K的,这种LED产品已经超出照明产品使用的白光色温上限,其中蓝光成分已有相当大的比例,虽然本次检测样品的LED模组功率较小,尚未构成蓝光危害,但已不适合用作一般照明。如果长期使用这种照明光,将影响人的司辰节律,影响睡眠,造成生物钟紊乱,从而降低人的免疫力。

  根据国内外最新的科学研究,对于易失眠的某些人群,即使是色温范围为5000K ~ 6500K的照明产品,也不完全适合于在晚上使用。

  2. 质量良好的LED灯和CFL灯光谱测量图对比

  图2是LED灯与CFL灯的光谱对比图,看图2左边列冷色调灯的光谱对比,LED灯色温低1000K,在保持光效时才勉强达到显色指数的要求,两种灯的光谱中红色和绿色光的比例差不多, LED灯的蓝色比还比CFL灯略低。

  

图2 LED灯与CFL灯的光谱对比

  再看右边列暖色调灯的光谱对比,LED灯色温高300K,CFL灯的红色比明显高,但是蓝色比还是LED灯略低。可见,目前的技术水平制造的LED灯只要保持显色指数大于80,色温保持在4500K以下,其蓝光的成分是不会高于同类的CFL灯的 。

  3.目前低档市场光质量差的光谱图

  图3是荧光粉配方和覆涂的质量都很差的LED照明产品的光谱图,最明显的特征是色温高达8563 K(正常照明的色温最高6500 K ),另外代表红色的R9为-17.8 ,美国能源之星要求R9的数值要大于零。目前例如虬江路市场的低档LED台灯;应急灯;车摊上安装在电瓶车前灯的光谱基本都是这一类的,这种LED灯是不能用于照明尤其是居家照明、办公照明和商场照明的。这种LED照明产品的存在败坏了LED照明的声誉,也搅乱了LED照明产品的市场。根据2012年10月召开的“中国科协第249次青年科学家论坛”会议及国际新的研究,得出的结论是“富蓝化”的照明将影响人的司辰节律。

  3.较多的LED照明产品已经显示明显的优势

  目前,政府提倡的,经过节能认证的LED照明产品的各项指标已经达到在一些领域取代传统照明产品的优势。例如

  (1)LED筒灯在实现色温3000K,显色指数87.2,各项指标都满足标准要求的前提下光效能可靠达到85lm/w,几乎比采用紧凑型荧光灯的同类筒灯提高一倍。

  (2)LED的PAR灯实现色温5000K~3000K,显色指数85,各项指标都满足标准要求的前提下光效能可靠达到(50 ~ 65)lm/w,几乎比采用卤素灯的同类PAR灯提高乐2 ~ 3倍。

  (3) 全配光的LED球泡灯在其空间配光完全达到普通白炽灯配光的前提下,色温3000K,显色指数87.2,光效能达到85lm/w。

  (4)隧道内采用LED灯具后,利用其优良的调控功能,取得了比采用三基色荧光灯或者HID灯还节能15%~20%的效果,且使用寿命大幅提高,维修工作量大幅下降,人力成本仅为采用传统照明灯具的35%左右。

  三、总结论和建议

  1.蓝光危害和“富蓝化”的照明影响并不是LED照明产品才有的,之前的某些金卤灯和某些荧光灯早就存在。

  2.要正确区分蓝光危害和“富蓝化”的照明影响人的司辰节律这两种不同的情况,蓝光危害是指当蓝光辐亮度达到标准规定的2类或者3类时,会在较短的时间或瞬间对人眼造成的伤害,它所依据的标准是GB/T 20145-2006/CIE S009/E:2002,判定的依据是CTL-0744_2009-laser决议。而“富蓝化”的照明对人的生理影响则是润物无声地且要经过数个月甚至几年的时间才会明显影响到人的司辰节律的,这方面是目前世界科研的前沿课题,有较多的研究报告,但是还没有对应的考核标准。

  3.目前国内有人认为是GB/T 20145-2006/CIE S009/E:2002标准很早就颁布实施了,现在是否过时? 但是,该标准目前依然是国际包括发达国家和地区在这方面现行有效的版本。国际标准的制定都是建立在大量的试验数据的采集及分析的基础上的,而我国在这方面根本没有进行过系统的有目的的实验和研究,轻言标准过时是不恰当的,但密切关注正在修订中国际标准也是必须的。

  4.在普通情况下室内只能使用蓝光危害分类在1类及以下的LED照明产品。对于特殊人群(糖尿病人和光敏药物影响的人)或者可能处于特殊体位(例如婴幼儿)能直视LED灯的情况,则应该用无危害的LED照明产品。

  5. 蓝光是组成白色光的重要组成部分,所以在正常情况下滤掉蓝光的说法是片面的,按人的生理时辰节律选择光照成份和质量,才是正确的。为了避免因使用高色温富蓝光的LED照明产品对人体健康可能存在的不利影响,室内LED照明产品的色温不宜超过4000K,一般显色指数应达到80以上。室内照明应避免使用色温5000K及以上的LED照明产品。目前推广低色温LED产品技术和成本上已经完全可行。

  6. 返璞归真,模拟自然条件下的光照、光色及变化,是照明产品设计、制造和照明设计和实施的最高境界。针对特殊人群和特殊使用场合,能调节出业已证明的合理的光谱和光色。在这一方面,恰恰是LED照明最有作为的。

  参考及引用文件:

  1. GB/T 20145-2006/CIE S009/E:2002 灯和灯系统的光生物安全性。

  2.IECEE CTL(国际电工委员会-实验室委员会)决议:DSH 0744。

  (本文作者系国家电光源质量监督检验中心(上海)副主任教授级高工、上海时代之光照明电器检测有限公司副总经理、上海市照明学会理事长俞安琪)
 

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