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教室照明、读写台灯新国标正式实施 健康照明关键技术参数知多少

放大字体  缩小字体 发布日期:2022-03-04 来源:材料深一度浏览次数:1081
2022年3月1日起,强制性国家标准《GB 40070—2021 儿童青少年学习用品近视防控卫生要求》(以下简称《要求》)正式实施。无论是中小学、幼儿园还是校外培训机构,它们提供的与近视防控相关的儿童青少年学习用品必须符合《要求》规定的卫生要求。《要求》对普通教室照明灯具、读写作业台灯的相关指标做出了详细的规定。

一、普通教室照明灯具卫生要求
 
1.灯具应通过国家强制性产品认证。
 
2.相关色温不应小于3300K,且不应大于5300K。
3.一般显色指数Ra不应小于80,LED灯具R9应大于0。
4.对于GB 7000.1中不免除网膜蓝光危害评估的灯具,应根据IEC/TR62778进行评估。黑板局部照明灯具的蓝光危害组别为RG0或RG1,教室一般照明灯具的蓝光危害组别为RG0。
 
5.灯具在其额定电压下工作时,其光输出波形的波动深度应不大于表4的限值要求。
 
6.检测方法按照附录C的规定。
 
二、读写作业台灯卫生要求
 
1.灯具应通过国家强制性产品认证。
2.一般显色指数Ra不应小于80,LED灯具R9应大于0。
3.对于GB 7000.1中不免除网膜蓝光危害评估的灯具,应根据IEC/TR62778进行评估。灯具蓝光危险组别为R0。
4.灯具在其额定电压工作时,其光输出波形的波动深度应符合表4的要求。
5.灯具在正常工作位置时,灯具照度在≤300mm的120°扇形区域应不低于300lx,在>300mm且≤500mm的120°扇形环带不低于150lx。灯具照度均匀度在≤300mm的120°扇形区域应不大于3,在≥300mm且≤500mm的120°扇形环带应不大于3。
6.灯具应具有遮光性,没有过渡的眩光。对于正常工作位置的出光口面高度低于750mm的灯具,当人处于坐姿的位置时,人眼观察到的所有发光部件的表面亮度不大于2000cd/m²。
 
当前市场上健康照明产品主要以读写台灯和教室照明产品为典型代表,通过营造健康的光环境,提高人们工作、学习、生活的条件和质量,促进心理和生理健康。健康照明可认为是指对于人的视觉、生理、心理等身心健康需求具有有益效果的照明技术、照明形式、照明设施和使用方法。
 
健康照明关键技术参数如下:
1.照度
照度不足或照度太强都会对人产生不良的影响,照度不足会导致视物细节不清晰,更倾向于近距离观看导致视力不良,照度过强会过度刺激感觉器官等。
2.照度均匀度
照度均匀度越接近1,视觉感受越舒服,反之越小越增加视觉疲劳。如果在作业场所内环境的明暗差异很大,眼睛从一个表面转移到另一个表面时,眼睛会努力适应这个变化,这个适应过程,眼睛会视觉疲劳,经常遇到这种适应过程,会严重导致眼睛视力下降。
3.频闪
光源频闪的实质是光通量的波动,实质光源在交流或脉冲直流的驱动下,光通量,照度或亮度随电流幅值的周期性变化而发生相应的变化,人眼到人脑对这一变化产生的主观反应。而电光源光通量波动深度大小,与电光源的技术品质有直接关系。
频闪的危害包括可诱发偏头痛、癫痫、影响阅读及视力、导致注意力分散,有研究表明,荧光灯和CRT显示屏的亮度频闪会影响人在阅读文字时的眼球运动轨迹。目前LED照明产品出现频闪的主要原因是驱动电源质量参差不齐,通过提高驱动电源质量水平,目前频闪问题得到了很好的解决。
4.色温
色温5000K左右是接近自然光的色温,有助于稳定情绪,提高学习效率。目前哪种色温更加适合健康照明需求如教室照明领域,尚没有很好的解决,需要人因工程、生物测试、光环境构建等技术的进一步发展才能得到改善。
5.显色指数
光源对物体颜色呈现的程度为显色性,显指高有利于提高学生对色彩的识别能力。劣质荧光灯和劣质的LED光源显色指数在70左右,即损失了物体本来颜色的30%左右,而且对饱和红色(R9)的显色能力普遍偏低,甚至为负值。在这样的教室照明环境下长期学习,必然会导致辨色能力下降和衰退,出现色弱,辨色能力差的情况。
目前用于教室照明改造的灯具显色指数已经较高,并且向全光谱、类太阳光谱的方向发展,结合生物和人因的研究能够获得更大的进步。
6.眩光
眩光(Dazzle)是指视野中由于不适宜亮度分布,或在空间或时间上存在极端的亮度对比,以致引起视觉不舒适和降低物体可见度的视觉条件。视野内产生人眼无法适应之光亮感觉,可能引起厌恶、不舒服甚或丧失明视度。在视野中某一局部地方出现过高的亮度或前后发生过大的亮度变化。眩光是引起视觉疲劳的重要原因之一。
新型灯具利用灯具的保护角阻挡眩光,增加灯具保护角控制眩光,较少可视眩光。
7.光谱特性
光源的光谱直接影响照明的光色,同时由于同色异谱现象的存在,也会带来不同的视觉和非视觉效应,如蓝光危害、生物节律等。
(1)照明中的蓝光成分。380nm~450nm波段的光为高能短波可见光,波长短,能量大,进入人眼并到达视网膜后,会引起视网膜上大量光敏细胞死亡,造成视力损伤、干眼、眼涩、眼疲劳,同时诱发白内障、黄斑病等多种眼部疾病。过强过量的蓝光能够穿透晶状体直达视网膜,有可能引起视网膜色素上皮细胞的萎缩甚至死亡。由于蓝光波长短,聚焦点并不是落在视网膜中心位置,而是离视网膜更靠前一点的位置。当眼睛需要聚焦时,眼球会长时间处于紧张状态,引起视疲劳。长时间视觉疲劳,可能导致人们的近视加深、出现复视、阅读时易串行、注意力无法集中等症状,影响人们的学习与工作效率。
 
(2)照明对节律的影响。光照不仅产生视觉效应,亦可通过非视觉通道,对人体健康产生广泛而重要的影响。研究表明,人的昼夜节律、警觉性、情绪以及内分泌功能等都会受到所处光环境因素的影响,包括光照强度、光谱能量分布、光照时间和持续时长等。不适的光环境可扰乱昼夜节律,进而对人体健康造成负面影响,诱发诸如肥胖、糖尿病、失落、情绪失调、生殖系统疾病等慢性疾病;合适的光环境则可促进节律健康,进而对人体健康产生长期的正面影响。
 
(3)当前高光品质的LED照明产品采用新型全光谱技术和类太阳光技术,以解决蓝光危害,通过光谱调控实现较为均匀的光谱能量分布。自然光或者全光谱光源相比于传统光源,在健康舒适照明方面具有一定的优势。对于照明工具来讲,全光谱主要指发出来的光接近自然光谱,光谱中包含紫外光、红外光以及可见光;可见光中红绿蓝的比例与阳光相似。全光谱LED在光线柔和均匀度方面,光线更均匀、自然、视觉更舒适,色温方面,光光谱的色温变化会根据使用环境不同而产生不同的变化;显色指数方面接近太阳光,色彩还原能力强;普通LED及传统照明光源在。普通LED及传统光源均难以满足健康照明的所有指标。
 
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