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隐 藏 于 教 室 灯 光 中 的 秘 密,你 知 道 多 少?

灯光,是教室中必不可少的设备,现阶段教室照明主要采用卤素灯、荧光灯,个别学校基于节能考虑,采用简单的LED灯管替代原有卤素灯或荧光灯。然而,隐藏于传统教室照明灯具中的问题,你又知道多少呢?


照度不足且不均匀

什么是照度?光照强度是一种物理术语,指单位面积上所接受可见光的光通量。简称照度,单位勒克斯(Lux或Lx)。用于指示光照的强弱和物体表面积被照明程度的量。


根据相关国家照明卫生标准,教室照度标准必须≥300Lx,黑板照度必须≥500Lx,一些专用教室照度必须≥500Lx。而人对教室照度的感知并不精确,且滞后,一些学校为了不影响学生视力,不管天气如何一天都开着灯,造成了大量能源浪费;而一些学校为了省电,常常是“感觉暗了”再去开灯,此时已经对学生视力造成了不可挽回的伤害,因此,如何平衡两者是管理者的一个痛点。


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BG真人游戏智慧教室灯根据环境变化自动调节


存在频闪

什么是频闪?传统灯具由于使用交流电供电,其光亮度随着交流电的周期性变化而变化。灯具频闪就是由光线的明暗变化而形成的,通常分为两种:一种是变化频率在100Hz以下的,此时的频闪可以被人眼捕捉;另一种是变化频率在100Hz以上的,这种频闪不会被人看到,但实际上已经对人体造成了伤害,以下所讨论的频闪均指不可见频闪。

左为BG真人游戏教室灯无频闪,右为传统荧光灯频闪对比


频闪的危害

1.可能引发脑损伤

有研究者称,通过观察脑电图发现,即使环境中光的频闪已快到让人无法察觉,生物体的视网膜仍然可以分辨出频率为100-160Hz,甚至高达200Hz的光并做出反应,在以猫为代表的动物实验中,100-120Hz的光已经引起了其脑部细胞灼伤,灼伤细胞属外侧膝状体组织,该组织起到控制眼球的作用。


2.可能影响阅读及视力

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,另外,在一些健康检查报告中也发现,视力损伤正是由荧光灯频闪造成的。


3.可能诱发偏头痛

实验发现,频率为100Hz的荧光灯频闪可能引起头痛发病率倍增,当然,这种影响通常被认为是特例,只产生于特殊人群中。


4.降低学习效率和引发事故

频闪引起的视觉疲劳、偏头痛,会造成定位困难,学习效率低下等问题;在运动物体的速度和光源频闪频率成倍数关系时,运动物体的运动状态就会产生静止、倒转、运动速度缓慢等三种状态周期性重复的错误视觉,容易引发事故。


存在蓝光危害

什么是蓝光?蓝光是波长为300至500的蓝色光线,435纳米至440纳米之间的蓝光对眼睛的危害效应最大,该效应随着波长的增加或递减而逐渐减小。蓝光不仅存在于太阳光,还大量存在于电脑显示器、数码产品显示屏、手机、电视。孩童由于眼部晶体清澈,对蓝光没有抵御能力,是最容易被蓝光伤害的群体。


1.人造照明中的蓝光危害

随着人造光源的普及,人类活动在夜晚的时间越来越长,我们眼睛所受的伤害也越来越大。室内照明的日光灯使用红、绿、蓝三基色荧光粉,通过交流电工作。他不仅带有严重的频闪和辐射,更含有高能量的蓝光。而现有的普通LED灯具,只靠450~455nm波长的蓝光激发荧光粉发光,可商家为了追求亮度,通常会加强LED光源的蓝光强度。人眼长期在这样的光源下工作会直接对黄斑区细胞产生损害,这样的光线儿童的视力更是伤害巨大!



2.引起眩光

由于短波长光线具有相对较高的能量,当遇到空气中的细小的粒子乱射率较高,这是引起眩光的主要原因。视网膜病变和眼术后(准分子手术、白内障手术)患者对光非常敏感,会感觉到异常的刺眼,那也是短波蓝光使然。



3.视觉疲劳

可见光线在眼内聚焦后焦点不同,两焦点之间会形成焦点距离差。这是形成视物模糊的主要原因。长时间视觉疲劳会引发其他疲劳症状。蓝光的射入会加剧焦点距离差和视觉模糊度。是因为蓝光经过聚焦后,焦点没有落在视网膜上,而是落在了视网膜与晶状体之间。增大了光线在眼内聚焦的焦点距离差。


色温过高

什么是色温?色温是表示光源光谱质量最通用的指标,色温提高后,能量分布中,蓝辐射的比例增加,通常称为“冷光”。一些常用光源的色温为:标准烛光为1930K(开尔文温度单位);钨丝灯为2760-2900K;荧光灯为6400K;闪光灯为3800K;中午阳光为5000K;电子闪光灯为6000K;蓝天为10000K。

 


  • 色温在 3300K 以下,光色偏红给以温暖的感觉,容易放松,因此不适宜在教室使用。
  • 色温在 3000--6000K 为中间,人在此色调下无特别明显的视觉心理效果,有爽快的感觉;故称为 " 中性 " 色温;
  • 色温超过 6000K ,蓝光比例会逐渐加大,产生眩光,眼睛会有刺眼疼痛的感觉,对环境感知也会觉得清冷。


因此,色温在5000K左右时看书的效果是最好的。而为什么只有比较少的厂家会使用5000K的色温呢,原因有两个:一是5000K左右的色温技术含量和成本相对较高。二是色温越高灯光看起来越亮,就像加了增白剂的面粉一样,效果好!然而色温越高,蓝光的成分越多。





显色性指数低

什么是显色性?光源对物体颜色呈现的程度称为显色性,也就是颜色的逼真程度,显色性高的光源对颜色的再现较好,我们所看到的颜色也就较接近自然原色,显色性低的光源对颜色的再现较差,我们所看到的颜色偏差也较大。


能正确表现物质本来的颜色需使用显色指数(Ra)高的光源,其数值接近100,显色性最好。

90-100:优良,需要色彩精确对比的场所,例如美术教室、博物馆等。

80-89:需要色彩正确判断的场所,例如常规教室、图书馆等

60-79:普通,需要中等显色性的场所

40-59:对显色性的要求较低,色差较小的场所

20-39:较差,对显色性无具体要求的场所

显色性差无法还原实物的真实色彩,形成色差,影响人的正常视觉判断。青少年长期处于显色性差的环境,色彩识别力会降低。

时间

2018-08-15


栏目

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