近期一則《央視曝LED燈未安裝擴(kuò)散罩幾十秒可致失明》的新聞引起人們的關(guān)注,據(jù)悉該新聞取材于CCTV節(jié)目《第一時(shí)間》播出的《真相報(bào)告:LED會(huì)傷害眼睛嗎?》節(jié)目,但有斷章取義之嫌。
從該節(jié)目中受訪專家、國家電光源質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心(上海)副主任教授級(jí)高工俞安琪老師的文章《LED照明產(chǎn)品藍(lán)光危害的檢測分析和富藍(lán)化的分析和建議》文章中,我們可以詳細(xì)了解到:藍(lán)光危害和“富藍(lán)化”的照明影響并不是LED照明產(chǎn)品才有的,之前的某些金鹵燈和某些熒光燈早就存在。
俞安琪老師《LED照明產(chǎn)品藍(lán)光危害的檢測分析和富藍(lán)化的分析和建議》:
一、藍(lán)光危害的檢測及分析
根據(jù)LED產(chǎn)品可能存在的藍(lán)光危害,了解市場上LED照明產(chǎn)品藍(lán)光危害的情況,上海市質(zhì)質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院/上海時(shí)代之光照明電器檢測有限公司對LED照明產(chǎn)品進(jìn)行了摸底檢測,檢測情況及相關(guān)分析如下:
1.樣品來源及組成
(1)樣品來源
受測樣品數(shù)共為 27個(gè),分別來自于:
-8個(gè)樣品購于小的非正規(guī)商店;
-5個(gè)樣品購于大型超市;
-14個(gè)樣品是大中型生產(chǎn)企業(yè)的試驗(yàn)留樣。
(2)樣品組成
27個(gè)樣品中,8個(gè) LED臺(tái)燈、7個(gè)LED射燈、9個(gè)LED筒燈、1個(gè)LED燈泡和2個(gè)LED平板燈。
2.檢測目的和依據(jù)
檢測和評估LED照明產(chǎn)品的視網(wǎng)膜藍(lán)光危害。
檢測和分類依據(jù)標(biāo)準(zhǔn):GB/T 20145-2006 燈和燈系統(tǒng)的光生物安全性
危害判定依據(jù)文件:IECEE CTL(國際電工委員會(huì)-實(shí)驗(yàn)室委員會(huì))決議:DSH 0744
3.藍(lán)光危害等級(jí)及相應(yīng)要求
(1) 藍(lán)光危害等級(jí)
依據(jù)GB/T 20145-2006藍(lán)光視網(wǎng)膜危害可分類為:
1)無危險(xiǎn)(輻亮度≤100 W·m-2·sr-1):無危害類的科學(xué)基礎(chǔ)是燈對于本標(biāo)準(zhǔn)在極限條件下也不造成任何光生物危害;
2)低危險(xiǎn)(1類)(輻亮度≤1×104 W·m-2·sr-1):在曝光正常條件限定下,燈不產(chǎn)生危害;
3)中危險(xiǎn)(2類)(輻亮度≤4×106W·m-2·sr-1):燈不產(chǎn)生對強(qiáng)光和溫度的不適反映的危害。
4)高危險(xiǎn)(3類)(輻亮度>4×106W·m-2·sr-1):燈在更短瞬間造成危害。
(2) 相應(yīng)判定要求
依據(jù)IECEE CTL決議 DSH 0744:
1)亮度小于10000cd/m2,且只發(fā)出可見光時(shí),不需要按GB/T 20145-2006進(jìn)行危害等級(jí)分類,可以歸類為無危險(xiǎn)等級(jí),可以直接使用。如果亮度大于10000cd/m2,應(yīng)按下述2)或3)的方法處理。
2)如果制造商提供了表明燈具的輻亮度不超過GB/T 20145-2006規(guī)定的無危險(xiǎn)類和低危險(xiǎn)(1類)的試驗(yàn)報(bào)告,認(rèn)證機(jī)構(gòu)可以接受這樣的LED燈具,并認(rèn)為其在正常情況下不會(huì)產(chǎn)生光生物危險(xiǎn)。
3)如果制造商未提供這樣的聲稱,應(yīng)該按GB/T 20145-2006進(jìn)行試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果符合上述2)的要求。
4)依據(jù)IEC 62471-2和IEC 60598-1第8版的草案,2類及以上的LED光源和LED燈具沒有警告標(biāo)記不能直接使用。
4.檢測數(shù)據(jù)分析
本次試驗(yàn)對一個(gè)產(chǎn)品進(jìn)行了二個(gè)狀態(tài)下的分析,包括:
對正常使用LED產(chǎn)品的檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行藍(lán)光危害分析;
對可能出現(xiàn)的異常使用狀態(tài)下的LED產(chǎn)品的檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行藍(lán)光危害分析,即將燈具的前半透明擴(kuò)散板拆下檢測并進(jìn)行藍(lán)光危害分析;
(1)正常使用狀態(tài)LED產(chǎn)品的藍(lán)光危害分析
正常使用LED產(chǎn)品的檢測數(shù)據(jù)見表1。
表1中的8個(gè)臺(tái)燈樣品(1號(hào)~8號(hào))中有2個(gè)臺(tái)燈(3號(hào)和4號(hào))的前半透明擴(kuò)散板可以方便地拆卸,對這兩個(gè)燈具進(jìn)行了異常使用狀態(tài)測試,結(jié)果未超過1類危險(xiǎn),即使拆卸前半透明擴(kuò)散板也可安全使用。
表1中的9個(gè)LED筒燈樣品(16號(hào)~24號(hào))的前半透明擴(kuò)散板均可以方便地拆卸,對這9個(gè)燈具進(jìn)行了該種異常使用狀態(tài)的測試,結(jié)果8個(gè)未超過1類危險(xiǎn),即使拆卸前半透明擴(kuò)散板也可安全使用,但有1個(gè)燈具達(dá)到了2類危險(xiǎn),按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定應(yīng)有警告標(biāo)記,只有加注警告才能使用,但樣品上沒有任何標(biāo)記。
測試數(shù)據(jù)還表明,正常使用狀態(tài)下(即未拆卸前半透明擴(kuò)散板)的燈具輻亮度比拆卸后至少低一個(gè)數(shù)量級(jí),所以擴(kuò)散板是不能隨便拆卸的。
5. 藍(lán)光危害的檢測結(jié)論
本次檢測的27個(gè)樣品中,在正常使用狀態(tài)下未發(fā)現(xiàn)達(dá)到2類藍(lán)光危險(xiǎn)的情況,在正常使用情況下可安全使用。11個(gè)異常使用狀態(tài)條件下的樣品中,有1個(gè)樣品達(dá)到2類危險(xiǎn),如無防護(hù)措施可能對人體造成危害。
對于在異常使用狀態(tài)下達(dá)到2類危險(xiǎn)的1個(gè)樣品,分析發(fā)現(xiàn)該燈具使用的LED封裝,所以單位面積內(nèi)的光輸出高,對這類產(chǎn)品應(yīng)特別關(guān)注光源的藍(lán)光危害等級(jí),并對最終產(chǎn)品采取必要的結(jié)構(gòu)防護(hù)措施、加貼警告標(biāo)記。
本次測量了27個(gè)樣品的色溫,其中7個(gè)樣品的色溫遠(yuǎn)高于6500K,這種LED產(chǎn)品已經(jīng)超出照明產(chǎn)品使用的白光色溫上限,其中藍(lán)光成分已有相當(dāng)比例,雖然本次檢測樣品的LED模組功率較小,尚未構(gòu)成藍(lán)光危害,但已不適合用作一般照明,長期使用將危害人的司辰節(jié)律,影響睡眠,造成生物鐘紊亂,從而降低人的免疫力。
6.建議
光生物安全(包括藍(lán)光危害)關(guān)系到人們的身體健康和安全,規(guī)范照明產(chǎn)品這方面指標(biāo)的國家標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該是強(qiáng)制性的,但是目前的國家標(biāo)準(zhǔn)是GB/T 20145-2006《燈和燈系統(tǒng)的光生物安全性》卻為推薦性標(biāo)準(zhǔn),建議將該標(biāo)準(zhǔn)的性質(zhì)改為強(qiáng)制性,并建議增加到照明燈具CCC認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中。
二、“富藍(lán)化”照明光對人們的生理司辰節(jié)律的影響
按國際標(biāo)準(zhǔn)測量不會(huì)產(chǎn)生藍(lán)光危害的LED照明產(chǎn)品,其“富藍(lán)化”的照明光,對人們的生理將又會(huì)產(chǎn)生怎樣的影響?
1. 照明與人的自然生理司辰節(jié)律
人類幾百萬年的進(jìn)化過程已經(jīng)養(yǎng)成了“日出而作,日落而息” 的生理習(xí)慣,見圖1,經(jīng)研究這種生理反映是靠人的司辰視覺細(xì)胞提供給大腦信息的。所以每天從早晨到傍晚前,用較高的照明色溫來提升人的工作情緒,可以獲得較高的工作效率。
但是,目前人們的家庭用燈時(shí)間大都是在晚上,所以需要低色溫的燈光,以給人們生理上的提示,快接近休息時(shí)間了。
圖1 人的自然生理司辰節(jié)律
本次測量了27個(gè)樣品的色溫,其中7個(gè)樣品的色溫遠(yuǎn)高于6500K,甚至有>100000K的,這種LED產(chǎn)品已經(jīng)超出照明產(chǎn)品使用的白光色溫上限,其中藍(lán)光成分已有相當(dāng)大的比例,雖然本次檢測樣品的LED模組功率較小,尚未構(gòu)成藍(lán)光危害,但已不適合用作一般照明。如果長期使用這種照明光,將影響人的司辰節(jié)律,影響睡眠,造成生物鐘紊亂,從而降低人的免疫力。
根據(jù)國內(nèi)外最新的科學(xué)研究,對于易失眠的某些人群,即使是色溫范圍為5000K ~ 6500K的照明產(chǎn)品,也不完全適合于在晚上使用。
2. 質(zhì)量良好的LED燈和CFL燈光譜測量圖對比
圖2是LED燈與CFL燈的光譜對比圖,看圖2左邊列冷色調(diào)燈的光譜對比,LED燈色溫低1000K,在保持光效時(shí)才勉強(qiáng)達(dá)到顯色指數(shù)的要求,兩種燈的光譜中紅色和綠色光的比例差不多, LED燈的藍(lán)色比還比CFL燈略低。
圖2 LED燈與CFL燈的光譜對比
再看右邊列暖色調(diào)燈的光譜對比,LED燈色溫高300K,CFL燈的紅色比明顯高,但是藍(lán)色比還是LED燈略低??梢?,目前的技術(shù)水平制造的LED燈只要保持顯色指數(shù)大于80,色溫保持在4500K以下,其藍(lán)光的成分是不會(huì)高于同類的CFL燈的 。
3.目前低檔市場光質(zhì)量差的光譜圖
圖3 低檔市場光質(zhì)量差的光譜圖
圖3是熒光粉配方和覆涂的質(zhì)量都很差的LED照明產(chǎn)品的光譜圖,最明顯的特征是色溫高達(dá)8563 K(正常照明的色溫最高6500 K ),另外代表紅色的R9為-17.8 ,美國能源之星要求R9的數(shù)值要大于零。目前例如虬江路市場的低檔LED臺(tái)燈;應(yīng)急燈;車攤上安裝在電瓶車前燈的光譜基本都是這一類的,這種LED燈是不能用于照明尤其是居家照明、辦公照明和商場照明的。這種LED照明產(chǎn)品的存在敗壞了LED照明的聲譽(yù),也攪亂了LED照明產(chǎn)品的市場。根據(jù)2012年10月召開的“中國科協(xié)第249次青年科學(xué)家論壇”會(huì)議及國際新的研究,得出的結(jié)論是“富藍(lán)化”的照明將影響人的司辰節(jié)律。
4.較多的LED照明產(chǎn)品已經(jīng)顯示明顯的優(yōu)勢
目前,政府提倡的,經(jīng)過節(jié)能認(rèn)證的LED照明產(chǎn)品的各項(xiàng)指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到在一些領(lǐng)域取代傳統(tǒng)照明產(chǎn)品的優(yōu)勢。例如:
(1)LED筒燈在實(shí)現(xiàn)色溫3000K,顯色指數(shù)87.2,各項(xiàng)指標(biāo)都滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的前提下光效能可靠達(dá)到85lm/w,幾乎比采用緊湊型熒光燈的同類筒燈提高一倍。
(2)LED的PAR燈實(shí)現(xiàn)色溫5000K~3000K,顯色指數(shù)85,各項(xiàng)指標(biāo)都滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的前提下光效能可靠達(dá)到(50 ~ 65)lm/w,幾乎比采用鹵素?zé)舻耐怭AR燈提高樂2 ~ 3倍。
(3) 全配光的LED球泡燈在其空間配光完全達(dá)到普通白熾燈配光的前提下,色溫3000K,顯色指數(shù)87.2,光效能達(dá)到85lm/w。
(4)隧道內(nèi)采用LED燈具后,利用其優(yōu)良的調(diào)控功能,取得了比采用三基色熒光燈或者HID燈還節(jié)能15%~20%的效果,且使用壽命大幅提高,維修工作量大幅下降,人力成本僅為采用傳統(tǒng)照明燈具的35%左右。
三、總結(jié)論和建議
1.藍(lán)光危害和“富藍(lán)化”的照明影響并不是LED照明產(chǎn)品才有的,之前的某些金鹵燈和某些熒光燈早就存在。
2.要正確區(qū)分藍(lán)光危害和“富藍(lán)化”的照明影響人的司辰節(jié)律這兩種不同的情況,藍(lán)光危害是指當(dāng)藍(lán)光輻亮度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的2類或者3類時(shí),會(huì)在較短的時(shí)間或瞬間對人眼造成的傷害,它所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)是GB/T 20145-2006/CIE S009/E:2002,判定的依據(jù)是CTL-0744_2009-laser決議。而“富藍(lán)化”的照明對人的生理影響則是潤物無聲地且要經(jīng)過數(shù)個(gè)月甚至幾年的時(shí)間才會(huì)明顯影響到人的司辰節(jié)律的,這方面是目前世界科研的前沿課題,有較多的研究報(bào)告,但是還沒有對應(yīng)的考核標(biāo)準(zhǔn)。
3.目前國內(nèi)有人認(rèn)為是GB/T 20145-2006/CIE S009/E:2002標(biāo)準(zhǔn)很早就頒布實(shí)施了,現(xiàn)在是否過時(shí)? 但是,該標(biāo)準(zhǔn)目前依然是國際包括發(fā)達(dá)國家和地區(qū)在這方面現(xiàn)行有效的版本。國際標(biāo)準(zhǔn)的制定都是建立在大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集及分析的基礎(chǔ)上的,而我國在這方面根本沒有進(jìn)行過系統(tǒng)的有目的的實(shí)驗(yàn)和研究,輕言標(biāo)準(zhǔn)過時(shí)是不恰當(dāng)?shù)?,但密切關(guān)注正在修訂中國際標(biāo)準(zhǔn)也是必須的。
4.在普通情況下室內(nèi)只能使用藍(lán)光危害分類在1類及以下的LED照明產(chǎn)品。對于特殊人群(糖尿病人和光敏藥物影響的人)或者可能處于特殊體位(例如嬰幼兒)能直視LED燈的情況,則應(yīng)該用無危害的LED照明產(chǎn)品。
5. 藍(lán)光是組成白色光的重要組成部分,所以在正常情況下濾掉藍(lán)光的說法是片面的,按人的生理時(shí)辰節(jié)律選擇光照成份和質(zhì)量,才是正確的。為了避免因使用高色溫富藍(lán)光的LED照明產(chǎn)品對人體健康可能存在的不利影響,室內(nèi)LED照明產(chǎn)品的色溫不宜超過4000K,一般顯色指數(shù)應(yīng)達(dá)到80以上。室內(nèi)照明應(yīng)避免使用色溫5000K及以上的LED照明產(chǎn)品。目前推廣低色溫LED產(chǎn)品技術(shù)和成本上已經(jīng)完全可行。
6. 返璞歸真,模擬自然條件下的光照、光色及變化,是照明產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和照明設(shè)計(jì)和實(shí)施的最高境界。針對特殊人群和特殊使用場合,能調(diào)節(jié)出業(yè)已證明的合理的光譜和光色。在這一方面,恰恰是LED照明最有作為的。
來源:LED照明實(shí)驗(yàn)室
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