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LED应用于教室照明的最佳照度及色温剖析——访重庆大学建筑城规

来源:http://www.zzsswlkj.com 责任编辑:环亚ag88 更新日期:2018-08-04 23:14

  LED应用于教室照明的最佳照度及色温剖析——访重庆大学建筑城规学院严永红教授

   现在,学生近视眼发病率居高不下,经调研发现,环境要素与近视眼发病率适当亲近,其间教室照明是最重要的影响要素之一。为了改善这一状况,为学生供给健康的照明环境,自2008年起,重庆大学修建城规学院教授严永红承当了国家自然科学基金项目《依据光生物效应的教室健康照明研讨》。在近3年的时刻,她所带领的项目组对三种光色的T5荧光灯、LED灯,在不同照度下受试人的心思、生理反应进行了测验研讨。内容首要包含视成效、视疲惫、脑疲惫、学习功率测验以及脉息、心跳、呼吸等根底生理目标测验;为进一步了解不同光照影响对人大脑的影响,项目组还进行了脑电图测验。

  现在除脑电图剖析成果没有完结外,其他测验成果已完结。为进一步了解该项研讨成果对工业的含义,本刊特此采访了担任该项意图重庆大学修建城规学院教授、国家低碳照明研讨修建照明研讨室主任严永红。

  led照明没有正式进入教室照明范畴

  《半导体照明》 :教室作为一类特别的室内照明场所,其用灯有着哪些特别要求?

  严永红:教室照明不只对学生视力健康有很大影响,因为眼睛的非视觉效应,不同色温光源的光谱、光强度差异还会影响到学生的生理节律,使之发作振奋或疲惫,影响学习功率和心思、生理健康。因而,教室照明用灯不只要考虑光源色温、照度对学生的影响,还应该特别注意光源的光谱安全性。

  《半导体照明》:LED照明运用于教室现在是一种怎样的现状?

  严永红:现在,教室照明首要仍是以荧光灯光源为主,LED照明没有正式进入教室照明范畴。只是在一些试验性项目中选用了LED。现在比较常见的是以直管LED来代替旧式的T8荧光灯管,以取得更高的光效。但因为许多校园现已选用了光效更高的T5荧光灯,因而,这种LED运用的思路在往后将会遭到很大限制。因为LED光源现在的价格高于T5荧光灯,从光效来看,也不占优势。因而,假如仅以节能的概念去推广LED教室用灯,我个人以为远景并不太好。

  青少年高近视率与不良的照明联系亲近

  《半导体照明》:在您看来,LED照明运用于教室的市场潜力有多大?

  严永红:现在我国青少年近视率居全球第二,特别是大学生的视力不良检出率高达82.68%,其原因与不良的教室照明有很大联系。与荧光灯比较,LED更简单满意光谱安全性的要求,咱们的试验也证明了在相同色温、相同照度下,LED具有更好的视成效体现。因而,从有利于学生视力健康、缓解学生严重心情的视点来看,LED较荧光灯有较大的优势,具有非常大的市场潜力。

  《半导体照明》:您以为现在LED运用于教室照明具有哪些优势和缺乏?

  严永红:与传统荧光灯光源比较,LED光源的最大优势是光谱易于操控,可经过以传统的蓝光芯片合作不同荧光粉配方、或运用多个不同光谱芯片混光等多种形式来构成所需的特定光谱,具有很强的灵敏性。而荧光灯光谱只能经过分配荧光灯粉配方这一方法完结,具有很大的局限性。

  此外,LED还具有呼应快、可进行点对点操控、灵敏调光等特色,可很方便地得到需求的照度。运用这一特色不只可完结与天然光的联动,依据咱们的最新研讨成果,还可用于咱们行将开发的动态健康照明体系。

  与传统荧光灯照明比较,LED照明也还存在着一些缺乏。如配光不如传统的荧光灯照明,牢靠性和稳定性差,价格高。

  教室照明4000K左右光源视成效最好

  《半导体照明》:LED运用于教室照明还需求处理的难点?未来将从哪些方面去改善?

  严永红:怎么完结更准确的配光、进步LED照明体系的牢靠性和稳定性、下降造价等都是LED全面进入教室照明范畴需处理的问题。此外,环亚ag88。LED光谱安全性问题更应当引起业界的高度重视。上述这些方面都需求咱们进一步的研讨和改善。

  《半导体照明》:在由您打开的LED运用于教室照明的试验中,现在已取得了哪些定论?

  严永红:大体有以下一些定论:首要,在心思试验及查询方面的调研成果显现,学生对色温的偏好并非原封不动,而是随教室功用、照度水平而改变,以此作为教室照明色温挑选的依据并不牢靠。点评一种光源是否是好的教室照明光源,除考虑学生的片面点评外,还必须考虑学生长时刻处在特定光谱环境下,很多影响所带来的疲惫累积对学生生理健康的影响。

  其次,在视成效测验方面的定论首要体现在以下三个方面,榜首,应防止教室一般照明与黑板照明选用同色温光源;第二,无论是荧光灯组仍是LED组,4000K左右光源的识别率曲线稳定性最好、识别率最高,标明其视成效体现最好;第三,现在我国南边大学教室运用最遍及的6500K荧光灯光源,其视成效体现最差;且当电压不稳定而使作业面照度发作奇妙改变时,可能引起学生视觉工作功率的俄然下降。

  教室照明中应防止色温——照度组合

  《半导体照明》:在运用于教室照明的产品中,经过试验您是否有一些能够供业界参阅的目标?您下一步将会在哪些方面打开研讨?

  严永红:学习功率及视疲惫、脑疲惫试验中,咱们得出的定论有,榜首,最佳引荐色温:在教室照明光源挑选中,应以4000K左右中等色温的荧光灯、凯发娱乐全球公开财富!LED作为首要光源。而高、低色温光源,可加剧学生的脑疲惫和视疲惫,下降学习功率,不该作为教室主光源。

  第二,最佳照度主张值:不同色温的光源,其最佳照度值并不相同,荧光灯与LED组相同色温的光源,其最佳照度值也不完全相同。咱们以归纳指数排序(见表1、2)来反映各色温组光源不同照度段受试人学习功率γ、视疲惫δ、脑疲惫η三者的归纳目标ε,以“>”表明“优于”;以基准标识Ψ分项未合格总数来反映该光环境是否具有显着缺点,即在归纳目标ε较高的状况下,γ、δ、η三项中是否存在未合格的状况。此外,以均匀归纳指数ε来反映各色温组光环境的均匀体现。

  比照表1、2能够看出,LED整体归纳指数及分项合格状况优于荧光灯组;4000K组光源未合格数最少,体现最为杰出。

  第三,教室照明中应防止色温——照度组合。依据试验成果,不考虑色温,盲目进步教室均匀照度,不只不能改善光环境,反而会下降学生的学习功率,影响其健康。

  试验还证明,在色温相同的状况下,光谱差异对归纳指数ε、基准标识Ψ均有明显影响。因而,应对教室光源光谱进行改善。在测验中发现,某些厂家的LED室内光源中含有数量不等的紫外光,还有一些厂家的产品会显着地加剧受试人的视、脑疲惫。假如不对LED光谱的安全性进行深化的研讨,赶快制订出相关的行业规范,这样的产品一旦很多进入市场,其后果不堪设想。因而,课题组下一步的工作重点会在LED健康光谱挑选、LED动态健康照明体系研讨等方面更深化地打开。

  表1 荧光灯组不同色温归纳指数排序

  

 

  

 

  

 

  

  

  

  

  

 

  

  

  

  

  

 

  

  

  

  

  

 

  

  

  

  


色温(K)

 

  

归纳指数排序

  

 

  

均匀归纳指数ε

  

 

  

基准标识Ψ分项未合格总数(个)

  

 

  

2700

  

 

  

300lx>1000lx>500lx>750lx

  

 

  

1.117

  

 

  

8

  

 

  

4000

  

 

  

1000lx>750lx>500lx>300lx

  

 

  

2.016

  

 

  

3

  

 

  

6500

  

 

  

750lx>300lx>500lx>1000lx

  

 

  

1.1016

  

 

  

10

  

 

  表2 LED组不同色温归纳指数排序

  

 

  

 

  

 

  

  

  

  

  

 

  

  

  

  

  

 

  

  

  

  

  

 

  

  

  

  


色温(K)

 

  

归纳指数排序

  

 

  

均匀归纳指数ε

  

 

  

基准标识Ψ分项未合格总数(个)

  

 

  

2700

  

 

  

300lx>750lx>500lx>1000lx

  

 

  

1.336

  

 

  

7

  

 

  

4000

  

 

  

750lx>1000lx>300lx>500lx

  

 

  

1.994

  

 

  

3

  

 

  

6500

  

 

  

500lx>300lx>750lx>1000lx

  

 

  

1.497

  

 

  

8

  

 

  严永红

  教授、博士生导师,国家修建技术科学系主任、国家低碳照明研讨中心修建照明研讨室主任、我国照明学会理事。首要研讨城市照明规划、修建室表里照明、生态修建技术研讨等范畴。完结国家、省部级研讨项目十余项,由其首要担任的课题有:国家自然科学基金项目《依据光生物效应的教室健康照明研讨》;亚热带国家重点试验室敞开课题《教室典型光源对人体光生物效应影响研讨》;重庆市自然科学基金项目《依据LED规范的模块式生态屋面要害技术研讨》等。

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