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徐代升:健康照明光環境相關問題探討

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2020-01-09 作者:徐代升 來源:中照網 瀏覽量: 網友評論: 0
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摘要:   健康照明是通過照明,改善并提高人們工作、學習、生活的條件和質量,促進心理和生理健康,因此構建健康的照明光環境是健康照明基礎。

  隨著新一代照明光源LED光源技術和照明控制技術的進步,現代照明早就不在只關注照亮環境了,而是朝著關注照明對人們健康的影響發展了。如何通過照明來構建健康、舒適的光環境,已成為民生關注的熱點問題,2016年歐洲照明組織發布2025年戰略發展圖路線,明確“以人為本的照明”作為今后照明發展的核心。

  健康照明是通過照明,改善并提高人們工作、學習、生活的條件和質量,促進心理和生理健康,因此構建健康的照明光環境是健康照明基礎。鑒于LED照明光源的諸多優點,尤其是其可控性好這一點,使它必將成為構建健康照明光環境的主要光源。要用LED照明光源構建健康照明光環境,必須先明確健康照明光環境是怎樣的?在此筆者發表一點自己的淺見,就相關問題進行一些探討。

  1、健康光環境光源的光譜組成

  人類進化的歷史長河中,一直沐浴在太陽光里。圖1給出了大氣層外及海平面太陽光譜分布示意,從圖中我們可以看出,太陽光譜主要包括紫外、可見及紅外(780nm~1mm)光譜。大氣層外太陽全部輻射能中,波長在150nm~4000nm之間的占99%以上,可見光區占太陽輻射總能量的約50%,紅外區占約43%,紫外區的太陽輻射能較少,只占總量的約7%。在地面上觀測的太陽輻射的波段范圍大約為295nm~2500nm。短于295nm和大于2500nm波長的太陽輻射,因地球大氣中臭氧、水氣和其他大氣分子的強烈吸收,已基本不能到達地面。

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  圖1 大氣層外及海平面太陽光譜輻照度分布

  人類在長期的進化過程中,已經適應和習慣了太陽光譜的照射,因此對人及自然界生物來說,太陽光譜是最健康的光譜。太陽光譜中,紫外光具有殺菌消毒的作用,可以殺滅螨蟲等微生物或病原體,促進維生素D合成,對佝僂病和軟骨癥有預防和治療作用,還能預防老年人骨質疏松癥,有消炎止痛、促進局部血液循環、調節免疫力等作用;紅外光在人體組織代謝、血液循環、人體免疫功能增強等方面具有很好的治療作用;同時對于肌肉痙攣、肌肉勞損、軟組織損傷、身體組織消腫有治療作用;可見光讓我們感知五彩斑斕、色彩繽紛的大千世界,是視覺盛宴、精神愉悅的媒介。因此用人造光源LED來構建健康照明光環境,自然組成健康照明光環境的光譜成分應與太陽光譜一致。

  就正常人而言普通的人造(特別是密閉的空間)健康照明光環境的光譜應與太陽光譜一致,但對于特殊人群,譬如小孩、老人、病人等室內活動空間,光環境中是不是要有太陽光譜里沒有的光譜、還是要去掉太陽里的某些光譜,才是最健康的照明光環境,這些都值得進一步研究。

  2、健康光環境光源的光譜密度

  希望健康照明光環境與太陽光譜盡可能一致,但還必須對光譜密度進行控制,無論紫外光還是紅外光,太強都會對人體有害,可見光太強至少會造成眩光,也叫人不舒服。

  2.1 強紫外光照射引起的危害

  紫外光照射主要引起光化學反應和光免疫學反應,長波紫外線對人體健康的影響主要是皮膚、眼睛、免疫系統。

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