发光二极管LED(Light-Emitting Diode)是一种能发光的半导体电子元件,近几年来能发白光的LED逐渐发展成为一种新型的人造光源,而被应用到民用照明领域。
LED照明具有很多显著的特点,比如体积小巧、散热少、省电、使用寿命较长、装饰效果好、易于制作各种光效以及光衰快、显色性不好、材料不环保等等。
笔者是学自控专业出身,所以在20多年前就接触过LED,只不过那时的LED都是用在机箱面板或工业设备上用作指示灯使用。LED厂商生产出白光LED将其安装在民用照明灯具上走进写字楼、走进超市、摆上百姓的书桌也就是近几年的事。究其原因,大势所然!LED照明显著的节能特点,在能源紧张的当下具有强大的吸引力,因而广受政府和民众的青睐。
笔者在建设北京望京物业管理实训中心建筑照明展区(图1)的过程中,收集了各种类型的LED照明灯具,在将其与传统灯具进行比对实验时,每当凝望着LED白灿灿的耀眼发光体,总是感到眼花缭乱和某种不舒服,就像是眼睛盯着电脑屏幕时间长了的感觉,从而深刻地体验到了照明灯具市场上所谓的LED蓝光危害和眩光危害!
出于职业责任,笔者认为有义务把这个事情搞清楚,给广大的物业管理同仁一个交待。
通过大量查阅资料,笔者在与LED照明安全性相关的惟一一项国家标准GB/T20145-2006《灯和灯系统的光生物安全性》中,查到了有关“蓝光危害”的标准定义。“3.4条款 蓝光危害 blue light hazard;BLH:由波长主要介于400nm与500nm的辐射照射后引起的光化学作用,导致视网膜损伤的潜能。如果照射时间超过10s,这种损害机理起主要作用,而且是热损害机理的数倍之多”。
在这份国家标准中,蓝光视网膜危险分为四个等级,即无危险、低危险、中危险和高危险,其中的高危险是“灯在更短瞬间造成危害”。
蓝光就是指波长在400nm-500nm范围内的人体肉眼可以感知为蓝色的可见光。所谓的“蓝光危害”通俗地讲,就是人眼的生理特点决定了不能过多地接触400nm-500nm波长的蓝光,否则就会造成视网膜的光化学损伤、黄斑区功能性退化或其他眼底病变,严重时还会干扰人的生理节奏和内分泌功能,甚至导致失明。
而现今,最成熟和应用最广的白光LED生产技术,就是靠发出450nm-455nm波长的蓝光去激发黄色荧光粉发出黄光,同时部分蓝光透射出荧光粉层与黄光混合,从而形成白光!
白光LED发出的白光就是蓝光混合黄光形成,而非像自然界的日光那样包含赤橙黄绿青蓝紫的全光谱,所以白光LED照明的显色性不好是其一大特点。
不但白光LED会直接发出蓝光,而且涂抹在蓝光晶片上的那层荧光粉会逐渐衰减衰落,其结果就是白光LED发出的蓝光波段的光照会越来越强烈。
那么,现在市场上销售的LED照明灯具是否都有蓝光危害呢?
笔者查阅到的惟一一次由政府组织的对市售LED照明产品蓝光危害的客观检测发生在2013年1月的上海。资料(图2)显示,由上海市技术监督局组织,上海照明学会理事长俞安琪先生主持的这次检测,从路边电料店、大型超市和企业样品中购买或抽取了包括LED台灯、LED射灯、LED筒灯、LED平板灯和LED灯泡在内的共计27个检测样品。
其检测结果是:在正常使用状态下,27个样品中有13个样品属于低危险级蓝光危险。在异常使用状态下(即拆卸掉台灯或灯具的前部半透明扩散板),有1个样品达到了中危险蓝光危险,因为裸露出光源的LED灯具其辐照强度要增加一倍。
也就是说,LED照明产品上应增加警告标识,提示LED灯具必须在结构完好、不裸露光源的情况下使用。但笔者收集的二十多个LED照明产品上没有一个具有这类标识。
举一反三,相同发光原理的LED现在已经广泛用于手机彩屏的背光源和显示器、电视机的液晶屏背光源,所以在过度使用电脑、看电视和看数码产品屏幕后,你的眼睛不会说假话,它会告诉你已经非常疲劳。
除了蓝光危害,LED照明的另一大“罪过”就是眩光危害。
所谓眩光,就是在视野中由于亮度的分布或范围不适宜,或在空间或时间上存在极端的亮度对比,以致引起不舒适和降低物体可见度的情况,眩光是评价照明质量的最重要因素之一。
说通俗一些,当你在夜间行车,看到前面汽车的LED尾灯耀眼地亮起时,或者无意间将LED手电筒的光扫在眼睛上,你所感到的那种令人讨厌的眩晕或出现视觉残留的不舒服,就是眩光。
LED灯具之所以能出现令人不舒服的眩光,就是因为其光束狭小而能量高,这种强光线在遇到空气中的细小粒子时散射几率较高,特别是当LED发出很强的蓝光时,就显得更加晃眼。
其实,LED照明产品的这些问题,比起它及衍生产品带给人们的便利、愉悦以及由此产生的价值来说,只要合理和不过度使用,比如尽量减少在家庭中特别是儿童生活环境中使用;尽量选用暖色调的黄光LED照明产品;注意LED照明灯具外壳的保护,避免光源裸露;注意用眼卫生等,LED照明产品仍然是社会需要和可接受的。
任何科学技术的应用都有有利的一面和不利的一面,人们应能更加智慧,发扬其有利的方面,限制或控制其不利的应用,我想,这才是科学地对待生活的态度。
原载于《现代物业·新业主》2013年第8期/总第266期
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