在IEC 62471:2006標(biāo)準(zhǔn)中，還將紫外、紅外、藍(lán)光對(duì)皮膚和眼睛的危害劃分為光譜輻照度和光譜輻亮度兩個(gè)大類，具體參數(shù)見表2(原標(biāo)準(zhǔn)為表5.4)和表3(原標(biāo)準(zhǔn)為表5.5)。照度就是視光源為一個(gè)點(diǎn)光源測定其投射到單位面積上的能量;亮度是把人眼作為一個(gè)點(diǎn)去直視光源。
表2對(duì)皮膚表面和視網(wǎng)膜發(fā)射限量(照度值為準(zhǔn))
表3 對(duì)視網(wǎng)膜發(fā)射限量(亮度值為準(zhǔn))
這個(gè)IEC 62471:2006被歐盟采納并加嚴(yán)了部分要求后變成了EN 62471:2008，并在EC/244/2009 EUP指令中要求強(qiáng)制執(zhí)行。2014年出版的IEC 60598-1-2014中加入了IEC/TR 62778:2014 藍(lán)光危害項(xiàng)目，并強(qiáng)制執(zhí)行。國內(nèi)參照IEC62471:2006發(fā)布了GB/T 20145-2006，其次GB7000.1-2015也參照IEC 60598-1-2014增加了IEC/TR 62778的要求。在構(gòu)造健康照明光環(huán)境非可見光譜參數(shù)值時(shí)，我們有必要遵循上述標(biāo)準(zhǔn)給出的發(fā)射限量。
3、健康光環(huán)境光源的性能評(píng)價(jià)
構(gòu)造出了人造的照明光環(huán)境，到底這樣的光環(huán)境是不是健康照明光環(huán)境，還必須進(jìn)行科學(xué)的評(píng)價(jià)。如何評(píng)價(jià)，這也是一個(gè)值得深入探討的問題。
3.1 健康光源光譜評(píng)價(jià)
圖6、圖7是用LightingPassport測量的某一天太陽光和普通白熾燈的R1~R15的顯色指數(shù)，同時(shí)也算出了Ra、Re。從兩圖中可以看出，某一天太陽光和普通白熾燈的R1~R15的顯色指數(shù)幾乎相同，甚至白熾燈還好一點(diǎn)。但如果來看它們的光譜相對(duì)強(qiáng)度分布圖8、圖9，很快發(fā)現(xiàn)某一天太陽光和普通白熾燈的光譜相對(duì)強(qiáng)度分布圖相差很大。
圖6 某一天太陽光的各種顯色指數(shù)(左)
圖7 白熾燈的各種顯色指數(shù)(右)
圖8 某一天太陽光譜的相對(duì)強(qiáng)度分布(左)圖9 白熾燈光譜的相對(duì)強(qiáng)度分布(右)
大家一致認(rèn)同太陽光譜是最健康的光譜構(gòu)成，因此營造健康光環(huán)境的光源，不僅可見光波段與太陽光譜R1~R15的顯色指數(shù)非常接近，而且相應(yīng)的光譜強(qiáng)度分布也應(yīng)大致相同，同時(shí)還要有紫外和紅外光譜，且其光譜強(qiáng)度也應(yīng)遵循2.4所述，并占比也與太陽光大體一致?？梢哉J(rèn)為光源光譜強(qiáng)度分布圖與太陽光光譜強(qiáng)度分布圖吻合度大的照明產(chǎn)品，同時(shí)又滿足顯色指數(shù)、色溫、照度、亮度、頻閃、眩光等指標(biāo)要求的照明產(chǎn)品應(yīng)該是健康照明產(chǎn)品。
因此，如果用積分球或LightingPassport測量某照明產(chǎn)品，其Ri(i=1~15)值與太陽光對(duì)應(yīng)的Ri值每一個(gè)的差別都小于10的話，可認(rèn)為該產(chǎn)品在光譜上是滿足健康照明光源要求的。太陽光譜的特殊顯色指數(shù)Ri(i=1~15)理論上都是100。
3.2 健康光源光譜相對(duì)強(qiáng)度評(píng)價(jià)
對(duì)于太陽光譜的分布參數(shù)，CIE有NO.20和NO.85兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。GJB/T 150.7A—2009[2]與GB/T2424.14—1995采用了國際照明委員會(huì)第20號(hào)出版物CIENO.20 的太陽輻射光譜分布;GB/T1865—2009，GB/T14522—2008，GB/T 16422.1—1999則采用了CIE NO.85[3]出版物中的太陽輻射光譜。
CIE NO.20標(biāo)準(zhǔn)中，太陽輻射光譜波長范圍設(shè)定為280～3000 nm，共劃分了19 個(gè)帶寬，紫外線和可見光區(qū)域間隔為40 nm，紅外線區(qū)域間隔大多為200 nm，總的輻照度為1120 W/m2。GJB/T 150.7A—2009 明確表示該光譜代表了海拔4～5 km 環(huán)境的光譜，且強(qiáng)調(diào)在海平面和高海拔地區(qū)都使用此光譜;GB/T 2424.14—1995 則籠統(tǒng)說是地球表面環(huán)境。
CIE NO.85 提供了海平面的日光光譜輻照度，其大氣衰減參數(shù)：相對(duì)空氣質(zhì)量為1，水蒸氣含量為1.42cm 沉積水，臭氧含量為0.34 cmSTP，地表反射率為0.2，空氣溶膠消光厚度(在λ=500 nm 處)為0.1 或0.27。它提供的海平面光譜波長范圍為305～2450 nm，104 個(gè)波長太陽光的輻照度值，紫外線區(qū)域波長間隔為5～10 nm，可見光區(qū)域和紅外線區(qū)域波長間隔為10～20 nm，紅外線區(qū)域最大波長間隔達(dá)到90 nm，總輻照度因空氣溶膠消光厚度不同而不同。當(dāng)相對(duì)空氣質(zhì)量為1，空氣溶膠消光厚度(在λ=500nm 處)為0.1，0.27 時(shí)，總輻照度分別為1090.40 W/m2和 1074.91 W/m2。
為了比較不同光譜分布輻照度的大小，根據(jù)CIENO.20 和CIENO.85兩出版物的光譜分布數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)相同帶寬的輻照度，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表4所示[4 ]。從統(tǒng)計(jì)結(jié)果來看，兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的差別并不特別明顯。但大氣環(huán)境中許多因素會(huì)降低太陽光到達(dá)地面的光譜輻照度，因此CIE NO.85 波長范圍較窄，光譜更準(zhǔn)確、更細(xì)致，更接近地面太陽光照射情況。
表4 不同出版物日光光譜輻照度
CIENO.20 和CIE NO.85這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，在健康光源光譜相對(duì)強(qiáng)度評(píng)價(jià)中如何參照及具體應(yīng)用，還有待筆者進(jìn)一步研究。
4、結(jié)束語
健康照明已是照明領(lǐng)域的熱門話題。綜上所述，健康照明主要是指用于照明的人造光源光譜與太陽可見光譜非常接近(即仿自然光照明)，R1~R15的顯色指數(shù)都大于90;光源有害光譜成分劑量在安全范圍內(nèi)的前提下，光譜強(qiáng)度分布盡可能與太陽光譜的一致。
照明必須滿足場所的功能性要求和人們的心理要求，既要求燈光的舒適度，又要求燈光在色溫、亮度、光與影的和諧度方面滿足人們的心理情緒。期望人們對(duì)健康照明內(nèi)涵進(jìn)一步明確后，能給出健康照明光環(huán)境的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，為健康照明光環(huán)境的營造提供科學(xué)可靠的依據(jù)。
參考文獻(xiàn)：[1]Reference Number CEI/IEC 62471:2006,Phtobiological safety of lamps and lamp systems[R].[2]GJB/T 150.7A—2009, 軍用裝備實(shí)驗(yàn)室環(huán)境試驗(yàn)方法第7 部分: 太陽輻射試驗(yàn)[S][3]Commission Internationale delEclairage. CIE Publication NO.85 Solar Spectral Irradiance[R]. Paris: 52 Bd Malesherbes, F-75008, 1989.[4]趙立華, 唐其環(huán).太陽輻射試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中的太陽光譜分布[J].裝備環(huán)境工程. 2017,14(11):65~70.
