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再谈“护眼台灯” 2013/1/7 10:17:16
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分类:默认分类 标签:家居照明 LED技术 照明技术 

  再谈“护眼台灯”
  陈超中 施晓红 王晔 刘尔立

  Re-Discussing about the “Eye-Protecting Table Lamp”
  Chen Chaozhong, Shi Xiaohong, Wang Ye, Liu Erli

  [全国照明电器标准化技术委员会灯具分技术委员会、上海市质量监督检验技术研究院、国家灯具质量监督检验中心、国家电光源质量监督检验中心(上海)、上海时代之光照明电器检测有限公司 上海 201114]

  [摘 要] 文章揭示“护眼台灯”存在的质量问题,介绍了声称“护眼”的台灯的特性。文章认为台灯“护眼”的关键是提供舒适照明,而眩光、照度水平和照度均匀度是舒适照明的重要参数。文章给出了有利于视力的台灯要素,包括对摆放位置、桌面材料及其颜色的要求,应注意作业的局部照明与周围环境照明同时使用,营造一种舒适的照明环境。
  [关键词] “护眼台灯”;高频电磁辐射;标准;舒适照明;评价

  Abstract:The article presents the quality problems of “Eye Protection Table Lamp”, introducing the characteristics of the table lamp claimed to be eye-protecting. The writers consider that comfort lighting is the key point of “eye-protecting”, and glare, illuminance and illuminance uniformity is also the important parameter. The article gives the elements of table lamp in favor of eyesight,including position, materiel and color of table surface, etc. Besides, Area lighting together with the basic lighting is useful to build a comfort lighting environment as well.
  Key words: “Eye-Protecting Table Lamp”; high frequency electromagnetic radiation; standards; comfort lighting; evaluate

  人工照明方式下的阅读和视屏终端的视觉作业与近视眼人群的增加存在一定联系。由于“护眼台灯”的名称巧妙地迎合了人们对阅读和桌面视觉作业用台灯有保护视力的心理需求,各种叫做“护眼台灯”的台灯产品在市面上大行其道。

  由于“护眼”与台灯性能之间的关系并未经过严格的科学论证,且“护眼”功能缺乏医学临床的相关验证,市场上“护眼台灯”这种叫法没有科学依据。为阅读或书写提供照明的台灯叫读写作业台灯。

  1、“护眼台灯”产品存在的质量问题

  1)桌面上的照明质量不达标

  书写照明用的读写台灯在正常工作位置应提供被照桌面上足够的照度和照度均匀度,使人眼感到舒适、不容易产生疲劳感。

  标称有护眼功能的台灯通常被用作提供读写作业照明,而且声称商品能使使用者的眼睛感到舒适、不易产生疲劳、能够保护视力。

  2) 骚扰电压超过标准规定的限值

  骚扰电压属于无线电骚扰的一种,台灯的骚扰电压超过限值,将影响周围广播电视接收和仪表仪器及自动控制设备的正常工作,导致无法正常收听收看和仪器控制失灵。主要原因是由于灯具电子镇流器中没有安装抑制骚扰的滤波电路,或者选择的元器件参数不恰当,造成骚扰电压超过标准规定的限值。

  3)耐久性试验不合格

  在正常条件和异常条件下周期性工作时,灯具部件不应过早的损坏,也不应有烧焦变形等不安全的现象。如果台灯内部的镇流器不具有异常条件下的保护功能而烧坏,台灯就不能耐久地正常工作。

  2、“护眼台灯”的工作原理

  市场上所谓“护眼台灯”卖点是声称“无频闪,具有护眼功能”。大多数“护眼”台灯是采用电子镇流器使荧光灯在高频电流下工作的原理,频率通常在20kHz以上,该频率相对于采用电感镇流器使荧光灯在工频50Hz电流下工作而言,使肉眼更不易察觉到存在的高频闪烁。不过即便肉眼感觉不到,频闪还是存在的,只不过荧光灯使用高频电子镇流器工作时的频率比使用工频电感镇流器工作时的频率高得多而不易察觉。但是高频闪烁视觉影响研究的工作成果尚未肯定高频的光刺激引起的视网膜神经响应会对感知或运动神经的视觉功能产生影响,因此目前也难以确定它是否能有效地保护眼睛。

  3、台灯的高频电磁辐射

  所有的电子产品都存在一定量的电磁辐射,采用电子镇流器的读写作业台灯也不例外,存在电磁辐射,由于其工作频率一般在20 kHz~40 kHz,相对来说频率较低,并且人体对这一频率段的电磁辐射耐受性最好,同时在正常使用时有一定的距离,导致人体的吸收很微小。通常满足GB 17743-2007《电气照明和类似设备的无线电骚扰特性的限值和测量方法》要求的产品在正常使用情况下,可放心使用。

  4、评价“护眼台灯”可参考的标准

  读写作业台灯应符合下列安全、电磁兼容和性能标准的要求。在评价“护眼台灯”时可参考这些标准。

  1)安全标准:

  GB 7000.204-2008《灯具 第2-4部分:特殊要求 可移式通用灯具》;

  GB 7000.1-2007《灯具 第1部分:一般要求与试验》。

  2)电磁兼容标准:

  GB 17743-2007《电气照明和类似设备的无线电骚扰特性的限值和测量方法》;

  GB 17625.1-2003《电磁兼容 限值 谐波电流发射限值和测量方法(设备每相输入电流≤16A)》。

  3)性能标准:

  GB/T 9473-2008《读写作业台灯性能要求》。该标准还包括照明质量的检测。

  5、有利于保护视力的台灯等要素

  读写作业台灯最重要的是满足舒适照明对眩光、照度水平和照度均匀度的要求。

  眩光是评价台灯性能的重要内容。我们都有这样的生活经验,当你迎着太阳时,看不清前面的景物,当你用手遮在眼睛的上面,眼前的景物就清楚很多。这是由于太阳的光线照射到眼睛里,形成一道光幕,如同景物前面有一道帘,景物看不清了。读写作业台灯安置在桌面上、灯体高度与眼睛的高度差不多时,如果灯具结构尺寸不合理,灯具溢出的光线射进眼睛内会造成光幕。因此,标准对灯具提出要求,当眼睛处于距桌面的高度为400 mm、离光源中心的水平距离600 mm处看灯具时,应看不见光源及反射器的内壁。

  当眼睛从暗的环境里走向亮的地方,会觉得刺眼,这时眼睛的瞳孔会马上缩小减少射入的光线来适应亮的环境。这是自然的生理适应现象。因此,要求台灯在桌面上的照明应是比较均匀的,且照明区域应覆盖读写作业的面积,否则,阅读写字时在眼睛的视线范围内照明不均匀引起眼睛时刻在不停地调节瞳孔的大小,容易引起视觉的疲劳。对此标准规定了两个照明等级。如果需在台灯下工作较长的时间,制造商可以推荐用户使用照度水平较高的等级。

  要素1:在作业面上应有满足照度要求的光通量和相应的光分布。

  -有一定的照度要求

  对于长期读写和困难作业,作业面上的照度应至少达到500 lx(AA级)。短时间作业,作业面上的照度应至少达到250 lx(A级)。作业面最大照度与最小照度之比不大于3。

  -灯具中的光源功率不能太低。紧凑型荧光灯功率至少18 W;

  -照亮一定的面积,面积为离圆心的半径为500 mm和300 mm的三分之一扇形的区域。

  要素2:应有相当数量的上射光线。上射光线照明四周的环境(如图1所示)。以免造成亮的太亮,暗的太暗,应形成亮暗的平缓过渡,以利于视觉舒适性,不宜产生视觉疲劳。

  


  图1 台灯的光线分布示意图

  要素3:台灯的侧面应透光。如图1所示,形成亮暗的平缓过渡。从任何正常使用和坐着的位置上看灯具表面的亮度在510 cd/m2和170 cd/m2之间。台灯侧面不透光的例子见图2,透光的例子见图3。


  图2 台灯侧面不透光的例子                                          图3 台灯侧面透光的例子

  要素4:台灯高度。台灯高度应>40 cm,最好可调。VDT作业用的台灯高度应在50 cm或以上,才能得到一个较为明亮的光环境。图4表明,当台灯高度为40 cm时,视觉范围内的暗区较为明显,感觉较为不舒服。图5表明,当台灯高度为60 cm时,视觉范围内的暗区较为不明显,感觉较为舒服。


  图4 高度40cm时视觉环境较暗                                         图5 高度60cm时视觉环境较亮

  为营造舒适的照明环境,台灯工作时,对周围和作业照明,在桌子的前面或侧面使用直接照明/间接照明的壁灯或低亮度天花板安装式灯具。

  要素5:台灯的摆放位置。应注意不能放在人的正前方,以免在纸上产生反射眩光(台灯位于正前方的摆放位置的例子见图6)。台灯的摆放位置还应注意避开手的遮影(如右手写字,台灯宜放在左侧,见图7)。


  图6 台灯位于正前方的摆放位置的例子

  


  图7 台灯的摆放位置避开手的遮影的举例

  要素6:桌面材料及其颜色

  采用反射比在30%-70%的淡色无光泽材料的制成(桌子不宜用黑色或深色且不宜有光泽)。

  台灯放置的桌面应是淡色的,与阅读材料颜色相近,不能是玻璃桌面。

  作业-背景亮度比取决于正常的作业面与背景工作面之间的亮度差。对于长期的纸面工作并改善视觉疲劳,中等-亮的色调的亚光工作面(如图8所示)能提供柔软、舒适的背景。


 图8作业面与背景较小的亮度比 


图9作业面与背景较大的亮度比

  黑暗的工作面,第一印象引人注目,纸作业面与工作表面的背景之间形成强烈地亮度比。长期纸面工作很可能会视觉疲劳(如图9所示)。

  有光泽的工作面将灯具、天花板和墙的亮度反射回使用者,可能产生光幕反射,反射眩光会使人分心或讨厌(如图10所示)。


  图10 有光泽的工作面可产生光幕反射

  6、台灯提供的舒适照明特性是可以科学评价的

  用视觉作业上的照度、视觉作业上的最大照度/最小照度之比、作业周围照度以及作业/周围/环境亮度之比等来评价读写台灯照明的舒适性是比较科学的。

  一般读写作业的照明要求见表1,电脑作业的照明要求见表2。

 

 

  7、总结

  不能仅仅依赖于一盏台灯,应注意作业的局部照明与周围环境照明同时使用,营造一种舒适的照明环境,这样才有利于保护眼睛。

  近视的形成与用眼不当有很大关系,用眼过度是形成近视的重要原因,同时近视的形成与遗传、营养等因素也有一定关系。无论使用什么灯具,都不会阻止长期用眼形成的疲劳,将孩子的视力押宝给“护眼台灯”是没有科学依据的。防治近视的关键还是养成科学用眼的习惯,注意自身的用眼卫生,看书时坐姿一定要正确,最好每45分钟休息一次,避免眼睛过于疲劳。

  8、参考文献

  [1] 《中国照明电器》2012年第5期,陈超中 施晓红,“从照明环境的视觉舒适性谈起”

  [2] THE IESNA LIGHTING HANDBOOK,NINTH EDITION & TENTH EDITION.

  [3] 《光源与照明》2007年第3期,陈超中,“从‘护眼台灯’谈起”

  [4] 章海骢,“保护视力的台灯的探讨”PPT

  [5] 陈超中 施晓红 刘尔立 陆世鸣,“照明设备对人体电磁辐射的IEC标准研究”

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