張江濱

我國對于教室照明具有明確要求，根據(jù)相關(guān)條款規(guī)定，在教室照明應(yīng)用當(dāng)中，其課桌面平均照度應(yīng)保持在300LX。同時，對于眩光照度、均勻度、功率密度等也具有明確考核。目前，教室照明燈具大致可分為兩類，教室燈具以及黑板燈具，其分別對課桌以及黑板提供照明。有效的燈光對于學(xué)生的學(xué)習(xí)非常重要，燈光安裝在天花板當(dāng)中，因此在設(shè)立照明標(biāo)準(zhǔn)時，必須考慮到眩光因素以及相關(guān)的陰影，通過有效配比增強LED 的使用效果，以達到有效應(yīng)用。就目前LED 應(yīng)用趨勢而言，我國在現(xiàn)有基礎(chǔ)上完成了后續(xù)改良，對LED 照明具有初步的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)以及應(yīng)用經(jīng)驗。這將為LED 后續(xù)改良奠定堅實基礎(chǔ)，提供良好的發(fā)展思路。

1.LED 照明燈具在教室照明中的應(yīng)用優(yōu)勢

1.1 LED 照明燈具光利用率

就傳統(tǒng)熒光燈而言，熒光燈的發(fā)光機制是在其內(nèi)飾燈柱上全面發(fā)光。對于屋頂燈具而言，其存在明顯缺陷。熒光燈發(fā)出的光源約有40%的光直接照射到工作面當(dāng)中，而另外60%則通過東西的反射，呈現(xiàn)分散狀態(tài)，燈具反射率達70%[1]。就市面常見的三色熒光燈進行分析，三色熒光燈的燈光效率約為95lm/W。因此，存在明顯的應(yīng)用不足。而LED 照明燈具可以保證其顯色度≥90；色溫5000K，可以提供舒適、有效的照明環(huán)境。此外，其光源集中，具有明顯的光利用率。其效能已然超過了傳統(tǒng)的三色熒光燈，是目前學(xué)校燈具照明當(dāng)中的主要照明選擇。

1.2 黑板燈的照明均勻度

目前，就黑板燈照明度而言，在中小學(xué)教室當(dāng)中，其黑板寬度按照國家統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定；而熒光燈管的長度也按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定[2]。傳統(tǒng)熒光燈具對黑板進行照明過程當(dāng)中，其黑板的照明以及照明均勻度無法達到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。而采用58W 燈具照明，雖然照明均勻度得到明顯改善，但是其整體依然具有較大的不合格率，且能效指標(biāo)較低，無法增強教室照明效果。在單位測量過程當(dāng)中，全國各地的教室傳統(tǒng)熒光燈照明的黑板項目均勻度以及項目合格率不足20%，表明目前黑板燈照明尚未得到學(xué)校的相關(guān)認(rèn)知。

1.3 LED 燈具有極長的使用壽命

就照明燈具而言，其自身的壽命以及維護成本關(guān)系到我國社會建設(shè)以及“節(jié)能減排”、“綠色發(fā)展”目標(biāo)的執(zhí)行。而傳統(tǒng)的熒光燈照明壽命較低，損壞率較高，這就意味著在生產(chǎn)過程當(dāng)中，會導(dǎo)致污染以及能耗增加[3]。就使用單位角度而言，熒光燈的頻繁損壞以及維修也會增加學(xué)校自身的人力以及物力運行成本。目前，學(xué)校使用的熒光燈每年需換一次燈管，并且在使用當(dāng)中，要想保證其5 年一換，完成理想使用壽命，就需將燈光照明度保持在70%，但此燈光照明度顯然無法滿足學(xué)生以及教師的整體需求。而LED 燈具性能對比非常明顯，LED 在100%光源投入下，可以使用5 年左右，維護成本僅為傳統(tǒng)人工光源燈具的12%。因此，極具應(yīng)用性以及推廣價值。同時，LED還具有優(yōu)良的調(diào)控功能。作為一種新型燈光技術(shù)，LED 可以實現(xiàn)智能照明以及個性照明。就傳統(tǒng)熒光燈燈管而言，其自身雖然通過調(diào)控也可實現(xiàn)一定程度的照明需求，但是其整體效率不足，且熒光燈有可能會因電極溫度導(dǎo)致其使用壽命大幅下降。而LED 在調(diào)光過程當(dāng)中，可以完成0%～100%的調(diào)整，且可實現(xiàn)冷光到暖光的響應(yīng)極快。在運行過程當(dāng)中，使用中央處理系統(tǒng)進行調(diào)控時，可以完成智能控制。當(dāng)LED 燈光檢測到相關(guān)人員在場時，其燈光可實現(xiàn)100%照明；而當(dāng)人離場后，燈光可維持在1%～3%的夜間燈光照明模式。在為周邊障礙物提供基本照明環(huán)境的基礎(chǔ)上，提供有效節(jié)能。當(dāng)相關(guān)人員進入后，其LED 感應(yīng)器可立即調(diào)整到75%的照明亮度。有人員在場超過30s 后，可增加至100%，具有遠(yuǎn)程調(diào)控功能。因此，就教師教學(xué)以及學(xué)生學(xué)習(xí)而言，LED燈具的應(yīng)用前景非常廣闊，極具推廣價值[4]。

2.LED 照明中藍(lán)光視覺危害

2.1 藍(lán)光危險來自輻亮度

就目前而言，LED 照明雖然具有明顯的優(yōu)勢，但是也有一定的危害。其中，最明顯的便是藍(lán)光視覺危害。就藍(lán)光危害進行分析，藍(lán)光主要來自輻亮度。輻亮度可以對發(fā)光體產(chǎn)生明顯影響，在使用眼睛觀察光源或發(fā)光體時，其人眼對藍(lán)光耐受力較弱，因此也容易引起相關(guān)視力受損[5]。據(jù)調(diào)查報告顯示，我國目前將藍(lán)光視網(wǎng)膜危險進行了分級，其中：

（1）“0”級為無危險等級。其輻射亮度保持在≤100Wm-2sr-1 以下，在此等級下，人眼不會感到疲勞。在≤100Wm-2sr-1 燈光進行相應(yīng)工作時，不會造成光生物危害；

（2）“1 級”低危險輻射亮度保持在輻亮度≤1X104Wm-2sr-1 時，會產(chǎn)生輕度危害；

（3）“2 級”危害，則是輻亮度≤4X106Wm-2sr-1 時，其燈光會使人肉眼感到強烈不適；

（4）“3 級”高危害亮度為輻亮度＞4X106Wm-2sr-1，此燈光可在極短時間內(nèi)造成嚴(yán)重危害。

因此，據(jù)我國目前大量數(shù)據(jù)調(diào)查而言，市面上的LED 燈視網(wǎng)膜均屬于1 級到2級。就目前中小學(xué)生的視網(wǎng)膜發(fā)育情況而言，其晶體對于藍(lán)光穿透率較高。

2.2 藍(lán)光的司辰視覺影響

在以往的研究當(dāng)中，其醫(yī)學(xué)觀點一致認(rèn)為人類視覺僅存在兩種感光細(xì)胞，分別為“錐狀細(xì)胞”以及“桿狀細(xì)胞”[6]。但在2002 年，美國醫(yī)療領(lǐng)域發(fā)現(xiàn)人眼視覺具有第3 類感光細(xì)胞——司辰細(xì)胞。司辰細(xì)胞的作用可以實現(xiàn)光通過視網(wǎng)膜產(chǎn)生光物效應(yīng)，因此，司辰細(xì)胞被稱之為2002 年十大發(fā)現(xiàn)之一。目前，藍(lán)光波長在450nm～480nm 左右，可以與人眼的司辰視覺產(chǎn)生一定關(guān)聯(lián)，可以抑制人體分泌褪黑素。LED 燈色溫低于1000K，且光譜中的紅色以及綠色光源比例一致，LED燈的藍(lán)色較目前常用的三色熒光燈略低，二者進行對比，可以得知LED 燈藍(lán)色區(qū)域略低。

就目前技術(shù)水準(zhǔn)而言，LED 燈具可以做到保持顯色度大于等于90，在相同色溫時有效高于三色熒光燈。但在實際應(yīng)用當(dāng)中，LED 燈具良莠不齊，特別是其紅色顯色指數(shù)R9；一般LED 燈具R9 為0，甚至于小于0；好點的LED 教育燈具，其R9 大于等于50；高端的產(chǎn)品R9 才大于90。因此，現(xiàn)在的LED 燈照明水準(zhǔn)在顯色方面已經(jīng)與常規(guī)的三色熒光燈持平或高于三色熒光燈。但市場上，LED 燈具產(chǎn)品魚龍混雜，加上對照明知識的不足以及我國現(xiàn)有部分廠家刻意曲解的宣傳模式，對藍(lán)光造成了不良引導(dǎo)，使我國居民對于藍(lán)光的危害產(chǎn)生了片面化的情緒。

很多人在購買燈具時，燈具廠均會打上“無藍(lán)光”字樣。但經(jīng)過科學(xué)實踐證明，其自然界的光源以及人工合成的三基色光源均有藍(lán)光。無藍(lán)光，則不會有白光。藍(lán)光可以有效改良人類的情緒，據(jù)相關(guān)研究證實，在冬季某些地區(qū)有可能無法得到長時間的照明，缺乏藍(lán)光會產(chǎn)生季節(jié)性憂郁癥。在治療過程當(dāng)中，相關(guān)醫(yī)護人員對志愿者由太陽光色由暖白光變?yōu)槔浒坠?，人們的精神也會變得飽滿，其反應(yīng)力以及敏捷力也會得到顯著提升。因此，藍(lán)光對于學(xué)習(xí)以及工作效率將有明顯增強，能使居民的心情愉悅感增加。但到晚上，隨著太陽光色溫的轉(zhuǎn)換，褪黑素將逐步分泌，低溫色光可以給居民以提示，使其可以完成休息轉(zhuǎn)換。因此，司辰節(jié)律紊亂是導(dǎo)致免疫力下降的重要因素。藍(lán)光是LED燈具所產(chǎn)生的相關(guān)正常光源，只要使用得當(dāng)，即可保證藍(lán)光有效。因此，其在教室照明當(dāng)中可以得到顯著應(yīng)用。

3.結(jié)束語

綜上所述，LED 燈在教室照明運用過程中，可以達成有效使用效果。我國目前對LED 燈的推廣以及應(yīng)用，在三四線城市學(xué)校當(dāng)中還存在一定的空缺。因此，必須加強LED 燈的普及，使其全面取代傳統(tǒng)的三色熒光燈，使LED 燈自身的安全性、高效性、智能性得到全面發(fā)揮。