浅论照明与节能用电

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1、浅论照明与节能用电2006-04-1111:07:43　　董其国　　近几年的夏季气候炎热，电力供应紧张，国内许多城市规定气温高于35℃时夜景灯光关闭，有些城市照明关灯的时间可能更多。照明节能的问题突显出来，成为社会公众普遍关注的热点，媒体也纷纷报道各种节电方法。节约能源是我国的基本国策，从倡导“科学发展观”的今天来看，更应采用科学的方法来审视城市照明管理，并提出切合实际的解决方案，以利于照明节能工作的科学开展。1　照明与人类健康　　照明会引起人们视觉效应与生理效应2个方面的影响。　　　　(1)照明的视觉效

2、应。围绕照明的视觉效应的科学研究，重点放在视觉功效与工作环境（包括情感）方面，形成了一些基本的认识。视觉功效与人们的工作环境和情感通常有以下关系：①工作环境要有一定的照度，且作业与背景要有一定的亮度对比才能看清物体。视觉与亮度对比成线性关系，而与光的数量并不成线性关系，不是越亮越好。②视野中的亮度分布或亮度范围不适宜或存在极端的对比时，会形成眩光。分为失能眩光（降低观察细部或目标的能力）和不舒适眩光（有不舒适感）2种。　　目前对不舒适眩光的机理研究只确定与瞳孔活动有密切联系。其资料尚不能应用于工程实践，因

3、此大多数不舒适眩光是根据视场内眩光源的大小、亮度、数量、位置及背景亮度等因素来评价的。③固定光谱成分的光，在不同适应亮度条件下，其感觉亮度与实际亮度不同，或者在同一亮度条件下，不同光谱成分的光，其亮度感觉也不同。即客观的（计量）亮度与感受到的亮度之间有差异。为此引进了“主观亮度”的概念，称之为视亮度。视亮度受适应水平和视觉敏锐度的影响，没有量纲。④人眼介质透射率随着年龄的增长而降低，故年龄越大，对照明的要求就越高。同样照度下，年青人的视觉功效要比老年人高。⑤人的视觉器官不但能反映光的强度，还能反映光的波长

4、特性。即人眼不但有亮度感觉，还有颜色感觉。颜色是物体的属性，通过颜色视觉，人们能从外界获得更多的信息。人眼对波长的变化感觉很灵敏，在整个光谱区，人眼能分辨出上百种不同的颜色。⑥光环境的舒适与光的空间分布有关。经有关研究结果表明，在水平视线上下20°球带范围内，当垂直面的亮度达到一定的水平时，人眼才感觉适宜。晴天与阴天人的感觉不同，阴天使人有一种朦胧的感觉，朦胧是一种视觉心理现象，会导致抑郁的情绪。因此根据不同的工作环境要求，应具有可适应的照度水平，包括光的空间分布和显色性。相应于视觉效应的照明质量为：根据

5、不同工作场所可适应的照度水平、光的空间分布情况以及显色性。　　(2)照明的生理效应。2002年美国科学家发现在人眼中有第3种光感受器，它与人的生理效应相关。①人的生理节律在24h内除体温变化外，皮质醇(紧张荷尔蒙)、氧基色胺（退黑激素，即睡觉荷尔蒙）也在变化。②脑体的生理器官与生物时钟有关，而灯光照明与敏感度有关。特别在午夜后0～8h内灵敏度降低非常多，工业生产的事故也大多发生在午夜后，这段时间若通过提高10倍的照度，将有所改善。③照明与沉睡度(脑电波活动)也有密切的关系，可通过提高灯光的照度来降低沉睡度

6、。④照明与紧张度有关。人工照明与天然光结合的照明可以降低人的紧张度，因为天然光中含有很多蓝光，实验证明蓝光可明显降低人的紧张程度，这也是医院墙壁大多采取蓝色涂料的主要原因。⑤照明与脑觉醒有关。实验证明荧光灯管的闪烁，在工频（50Hz）与高频（电子镇流器）状态下相比较，前者脑觉醒程度高，阅读速度快，但错误率要比后者高出1倍多。2　照明质量与相关参数　　(1)照明质量的要求。视觉效应的研究着重于视觉功效与工作环境的研究。视觉功效是指根据视觉作业的速度和精确度评价的视觉能力。照明质量与相关的参数见表1。(2)照

7、明质量与生理健康效应和视觉效应的关系。其对应关系见表2。　　照明设计要按照有关规范的要求来进行，其最后衡量的指标是照明功率密度LPD（W/m2）。　　(3)照明技术的相关名词术语。包括：①光量。光量(Q)是指人眼能感知的辐射能量或为光通量对时间的积分，单位名称为流明·秒（lm·s）。②光通量。光通量(Φ)是指单位时间内辐射或传递的光亮，Φ=dQ/dt。单位名称为流明（lm）。③发光强度。发光强度(I)是指单位立体角中发出的光通量，I=dФ/dw。单位名称为坎（cd）。④亮度。亮度(L)是指发光体在给定方向

8、上单位投影面积中发出的发光强度。单位名称为坎/米2（cd/m2）。⑤光出射度。光出射度(M)是指单位面积上发出的光通量，M=dФ/ds。单位名称为流明/米2（lm/m2）。⑥照度。照度(E)是指单位面积上接收的光通量，E=dФ/ds。单位名称为勒（lx）。⑦发光效率。发光效率是指光源发出的光通量与输入的电功率之比，单位名称为流明/瓦（lm/W）。⑧显色性显色性是指与参考标准相比较时，一个光源显现物体颜色的外观效果。　　(4)