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影响健康的照明因素

http://bjzmdqxh.com/ 发布时间：2007-01-05 00:00

本文从照明史出发分析了人工照明中影响人类健康的各种因素以及当前的状况，并提出了综合改善健康照明的建议。
人类文明和人类照明的发展几乎是同步开始的。翻开人类的照明史可以发现，人类的照明史其实就是人类文明史的一个缩影。
远古先民的第一盏“光源”也许是从大自然引来的第一堆天然篝火。当人类向燧人氏或普罗米修斯学会取火后才有了可以点的“灯”。不过最早的“灯”实际上是一种火炬，大的用于室外照明，称为“ ”；小的用于室内照明，称为“燎”。直到文明进展到陶器时代，在生产陶罐、陶盆的同时，也产生了外形像一只高脚浅酒杯的灯盏，称为“陶豆”（“豆”是这种器皿的一个很漂亮的象形字）。进入青铜时代后，第一批青铜器中就有了灯具，因此金文中“灯”写为“镫”。
“陶豆”和青铜灯都是以油脂为能源的，燃烧时会冒出对人体健康不利且气味不好闻的烟尘。因此人类在寻求良好照明的同时就已经开始防止照明对健康造成危害。一条路是寻找好的发光材料，从动物脂到植物油，从植物油到矿物蜡，向着既高效又干净的方向前进；另一条路是改进灯具，保证完全燃烧以提高光效减少烟尘，同时增加了防污染的结构，如汉朝的长信宫灯已经具有良好的防风、排烟等功能。
当然，随着人类文明程度的提高，也开始注重灯的装饰性，于是便有了台灯、吊灯、宫灯、街灯等等。尽管没有脱离对火的依赖，但这些灯具已经有了多方面的改进，并制作成各种式样以适应民间的、贵族的、皇家的、商家的需求。
一百多年前，人类的照明史发生了突变：用火点灯变成了用电点灯。从此人类有了更明亮、更方便、更高效的照明光源。但电灯的出现也给人类带来了更多的污染、更强的辐射、更频繁的闪烁。人类有了现代化的照明灯好象视觉更容易疲劳，眼病更容易发生。难道一利必得一弊相伴吗？专家的回答是，只要我们从照明的设计、生产、使用到废弃强调照明健康，强化照明环保，加强照明卫生，我们就能既享受到现代化的照明文明，又避免不当照明对人类健康的影响。
1、照明影响健康的三个因素
不当的人工照明对人类健康的影响有显性因素、环境因素和隐性因素。
显性因素是最为大家所熟悉的。例如：过暗的工作面照度引起的视力衰退；过高的亮度（直射或反射）对视力的影响，包括不恰当照明设计造成的不舒适眩光甚至失能眩光；伴随可见光发出的其他电磁辐射包括紫外辐射对人体的影响；气体放电灯产生的闪烁造成的视觉疲劳等等。
环境因素是正在被人们逐渐认识的因素。从一个照明产品的寿命全过程可以非常清晰地展现这些因素。在产品的制造过程中，过高的能源材料消耗，过多使用有毒有害物质（例如汞、镉等）；在产品的使用过程中，过量地消耗电能；在产品寿命终了后，废弃或破碎的照明体向环境继续排放有害物质。
而隐性因素目前尚不为大多数人所认识。我们知道，今天的人类是进化的最高产物。几百万年以来，大自然的光已经在人类进化中打上了一系列烙印：日出日落形成的光学生物钟；日光月光范围的视力区域；朝夕昼夜的光色范围；对太阳光的显色适应，以及光照对人类情绪造成的心理、生理效应等等。如果用人造光来强行地大幅度地改变这些因素，也就从根本上影响了人类的潜在健康。
2 科学设计，优化显性因素
对影响照明健康的每个显性因素，包括恰当的照度、合理的亮度分布、允许的眩光度、可接受的频闪因子和电磁辐射、最低的垂直水平照明比等，照明设计师都有了很好的解决方案、计算公式和设计软件。
国家和国际照明委员会有根据视觉舒适和健康而推荐各应用场所和活动形式的照度标准；有各工作场合的亮度分布值；有各类眩光评价等级；有频闪影响的研究数据等等。这一切都为正确的照明方案设计奠定了科学的基础。
但是片面的照明设计还大量存在。你时常能见到大厅顶上大批节能灯伸出筒灯产生的眩光；工作区的强照度和非工作区的暗照度造成的不舒适梯度；泛光灯的不合理角度对行人的光线刺激；由于光污染形成的不暗的夜天空等等。
这里需要强调的是消除这些因素要作系统的评价，而不能相信某些厂家达到了某一项指标就自称为“护眼灯”，也不能轻信某些厂家明明是石英玻壳，未采取任何技术就号称隔离紫外线灯，更不能轻信某些灯具厂用抄来的配光曲线自称的防护角。
使用者在用灯时也应有健康照明的常识。例如阅读的最佳照度和年龄有很大的关系，一个老人所需要的照度是一个小孩的15倍，如果这位老者以自己的感觉去加大他孙子的桌面照度，对他孙子来讲实在是太亮了。有寓言说：一船夫冬日划船，热而不断脱衣，同时不断脱婴儿衣，等到船夫赤膊还冒汗时，婴儿已冻僵了。
3、综合解决，改善环境因素
绿色是指对环境友好。提倡绿色照明就是要使照明产品不会对环境造成不利影响，同时还能体现出现代的照明文化。
改善环境因素的核心是选择高效节能的光源、附件及灯具。只有充分节约能源，才能减少发电厂对大气CO2，SO2和NOX的排放（需知每生产1度电，火电厂将向大气排放1.1kgCO2和9gSO2），从而减少导致地球变暖的温室效应，减少酸雨的产生，避免人们因长期生活在高浓度的SO2和NOX空气中而患上呼吸道和其他疾病。
这里还要突破一个认识上的误区。由于汞对人体的危害已被人们认识，一些人认为无汞灯最好，某些厂家不负责任地以“无汞”为名推荐低效率灯包括白炽灯。其实汞是煤炭中的伴生杂质，用煤炭发1kWh电就有零点几毫克的汞向大气排放。因此灯内含汞量和灯耗电释汞量有一个平衡点，当灯的发光效率小于某一值时，这种低效无汞灯对环境的汞污染绝对高于含的高效气体放电灯。
近几十年，已经出现了一系列高效节能的绿色照明器供我们使用，例如各类荧光灯（包括三基色荧光灯和紧凑型荧光灯）、高压钠灯、金卤灯、电子镇流器、高反射高透射的灯具，以及新出现的LED等。
而从照明产品寿命的全过程来看，目前产品的制造过程和废弃过程完全没有受到重视。例如：最常见的36W/80直管荧光灯，飞利浦等关注环保的公司保证管内注汞量＜3.6mg，而某些厂每支用汞量是其几倍。至于寿命结束的含汞灯，不应该随便废弃和破碎，应由有能力的生产公司回收有害物质集中处理。这一点国外有些国家已有立法，我们希望中国这个气体放电灯使用大国早日将其以法律的形式进行规定。
4 深入研究，认识隐性因素
万物生长靠太阳，人工照明也必须尽量地使用太阳光。
先看光色。人类习惯了自然界白天强光下的冷色和晨昏弱光下的暖色，形成光色依赖照度的这种视觉舒适关系。因此光源光色的选择应与要求的照度相适应，如果只需几十勒克司的照度，不妨用2000K左右的烛光色便可以了。
再看显色。人总是把阳光作为最高的显色指数100，尽管白昼、黄昏色调差别很大。在阳光下，人的锥状和杆状细胞都得到合理比例的刺激，大脑对环境产生最佳的感知。而现在越现代化的灯，显色并不越好。为了满足人眼的舒适要求，在选择光源时要尽量考虑高显色性，我们特别提倡选用高显色的各类荧光灯、金卤灯等。
直接采用太阳光，除了节能的理由外，健康照明的重要保障。日出而作，日落而息，人类进化经过长期适应，不是短期就能改变的。24h的灯火通明，或人为控制的昼夜周期将影响人类的健康。知道饲养场母鸡的故事吗？灯照和黑暗各循环8h，鸡提前成熟了，鸡蛋下得多了，人也需要这样吗？现在很多大楼用窗帘挡住灿烂的阳光，只靠灯提供光亮，也将严重影响人的生理健康。
现代研究证明，人眼除了视觉效应外，还存在一种非视觉的生理效应。起着生物钟调节作用的阳光，通过视网膜的非视觉细胞，调节由肾上腺素（主兴奋）和褪黑色素（主抑制）控制的荷尔蒙周期，影响机体一天或一个生长周期（如几个月）的生物节律，包括体温周期、思维活跃周期。不合理的光照将干扰机体的睡眠、疲乏、效率、情绪和行为等周期，从根本上影响了人类机体的健康。
希望人类能使用更多更优质的天然光。(邵介圣 )

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