專家聚焦Focus

林燕丹

(復(fù)旦大學(xué)電光源研究所)

LED作為固態(tài)半導(dǎo)體光源，近年來光效不斷提高，價(jià)格不斷下降。LED與傳統(tǒng)光源相比，具有體積小、可調(diào)可控、壽命長等諸多優(yōu)勢(shì)，LED照明產(chǎn)品在許多應(yīng)用領(lǐng)域如教室照明中得到了快速發(fā)展和廣泛關(guān)注。本文針對(duì)目前在社會(huì)上引起討論和質(zhì)疑的“現(xiàn)階段教室照明能否使用LED光源”問題進(jìn)行幾點(diǎn)討論，旨在拋磚引玉，明辨有關(guān)概念，以期向人們傳遞對(duì)有關(guān)問題的正確認(rèn)識(shí)。

1 教室照明使用LED光源的爭(zhēng)議

目前關(guān)于“現(xiàn)階段教室照明能否使用LED光源”的爭(zhēng)議主要有兩方面。其一是在LED技術(shù)快速發(fā)展的今天，LED燈具正在逐漸取代過去主流的“稀土三基色熒光燈”被用在教室照明中，現(xiàn)行的教室照明國家標(biāo)準(zhǔn)是否允許和推薦使用LED光源？其二是在照明產(chǎn)品品質(zhì)日益受到關(guān)注，藍(lán)光危害、頻閃等問題成為社會(huì)熱點(diǎn)的背景下，LED光源是否對(duì)處于發(fā)育期間的孩子的視力健康存在安全隱患？以下就這兩方面展開討論。

2 現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)是否允許教室使用LED光源？

現(xiàn)行有效的教室照明標(biāo)準(zhǔn)包括《中小學(xué)校教室采光和照明衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 7793-2010)、《中小學(xué)校設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50099-2011)、《中小學(xué)校及幼兒園教室照明設(shè)計(jì)規(guī)范》(DB 31/539-2011)、《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50034-2013)及《中小學(xué)校及幼兒園教室照明產(chǎn)品節(jié)能認(rèn)證技術(shù)規(guī)范》(CQC 3155-2016)在內(nèi)，均對(duì)教室的平均照度和照度均勻度、黑板的平均照度和照度均勻度、統(tǒng)一眩光值、顯色指數(shù)、光源色溫、燈具效率和功率密度等指標(biāo)提出了要求，這些標(biāo)準(zhǔn)均適用各類光源。不論是LED還是傳統(tǒng)光源，在用于教室照明時(shí)相應(yīng)參數(shù)都應(yīng)滿足照明標(biāo)準(zhǔn)對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)的要求。由于LED照明產(chǎn)品的發(fā)展和逐漸普及，因此需要對(duì)教室照明LED的標(biāo)準(zhǔn)，目前已有中國質(zhì)量認(rèn)證中心(CQC)于2016發(fā)布了《中小學(xué)校及幼兒園教室照明產(chǎn)品節(jié)能認(rèn)證技術(shù)規(guī)范》，對(duì)LED產(chǎn)品參數(shù)進(jìn)行了進(jìn)一步的規(guī)范，其他對(duì)于LED教室照明燈具的標(biāo)準(zhǔn)還有待完善。

3 LED光源是否存在安全隱患？

目前普通照明用的白光LED的光效和燈具效率都已超過傳統(tǒng)光源，且可以實(shí)現(xiàn)高顯色性、高穩(wěn)定性，能滿足智能照明對(duì)調(diào)光的需求。LED的使用，關(guān)鍵還是取決于最后燈具是否能滿足照明指標(biāo)和相關(guān)照明器件的要求。關(guān)于LED的光生物安全問題，可以參照國際半導(dǎo)體照明聯(lián)盟、國家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟及中國照明學(xué)會(huì)于2013年7月聯(lián)合發(fā)布的《普通照明LED與藍(lán)光》白皮書。白皮書中明確提到正確使用合格的普通照明白光 LED 產(chǎn)品，對(duì)于人眼是完全安全的。目前社會(huì)輿論對(duì)于藍(lán)光有諸多顧慮，但對(duì)于藍(lán)光我們不能一味否定。一方面，藍(lán)光是白光的重要組成成分，不僅對(duì)于保證顯色性有重要作用，還能對(duì)生理節(jié)律的進(jìn)行調(diào)節(jié)。室外的日光可以滿足同步調(diào)節(jié)人體生理節(jié)律(或稱為生物鐘)的功能，室內(nèi)所接收的藍(lán)光照射遠(yuǎn)少于室外活動(dòng)所接收的劑量。而藍(lán)光和冷白光源可用于建立合適的光環(huán)境，幫助人們獲得每日所需的藍(lán)光劑量，以保證其生理節(jié)律與自然的晝夜節(jié)律相協(xié)調(diào)。另一方面，通常我們聽到的“藍(lán)光危害”指的是光源的400—500nm藍(lán)光波段如果輻射亮度過高，眼睛長時(shí)間直視光源后可能引起視網(wǎng)膜的光化學(xué)損傷。藍(lán)光問題實(shí)質(zhì)是輻亮度、藍(lán)光加權(quán)函數(shù)和時(shí)間的共同作用，而單從光譜上看，色溫升高時(shí)LED光譜的藍(lán)光比例增加，但與熒光燈光譜的藍(lán)光相比并無特別之處，色溫相同時(shí)，LED 的藍(lán)光安全亮度上限跟熒光燈差不多。國內(nèi)外對(duì)于藍(lán)光視網(wǎng)膜危險(xiǎn)有統(tǒng)一的評(píng)級(jí)規(guī)范 GB/T 20145-2006/IEC 62471。日常普通照明的LED燈具都屬于0級(jí)或1級(jí)，屬于安全范疇。

4 教室照明使用LED光源，應(yīng)該注意什么？

目前學(xué)校教室照明LED燈的使用存在著品牌雜亂、質(zhì)量良莠不齊、市場(chǎng)不規(guī)范、定期檢修缺乏、標(biāo)準(zhǔn)不健全等問題，但不能把問題都?xì)w咎于LED光源本身，教室照明在使用LED產(chǎn)品中應(yīng)注意以下問題：首先，選用的LED產(chǎn)品應(yīng)在光色品質(zhì)等質(zhì)量上達(dá)到規(guī)范要求，包括達(dá)到安全級(jí)別要求、性能要求、可靠性要求、環(huán)保法規(guī)要求等；其次，應(yīng)正確使用光源和照明系統(tǒng)，包括采用合理的照明設(shè)計(jì)、正確的安裝方式、定期檢測(cè)維修等；最后，對(duì)于各類光源及照明系統(tǒng)產(chǎn)品，都應(yīng)當(dāng)進(jìn)行光生物安全的測(cè)試，即使基于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定它們是安全的且無需額外的警告標(biāo)志，但使用者仍應(yīng)該避免對(duì)這些光源長時(shí)間的直視，尤其是在較短的距離的情況下。