《电气照明技术》课件：照亮生活的艺术与科学.pptVIP

*************************************光生物学效应昼夜节律人体内部生物钟，又称昼夜节律，是调节各种生理功能的内部时间系统。这一系统在下丘脑的视交叉上核（SCN）中控制，对光照信号极为敏感。自然光照模式是调节生物钟的主要外部信号（Zeitgeber）。早晨的蓝光富含光线有助于抑制褪黑素分泌，提高警觉性和认知功能；而晚上减少蓝光照射则有助于准备身体进入睡眠状态。褪黑素分泌褪黑素是由松果体分泌的激素，在调节睡眠-觉醒周期中起关键作用。其分泌受光照强烈抑制，特别是波长在460-480nm范围的蓝光。光照通过视网膜中的光敏视网膜神经节细胞（ipRGCs）传递信号，这些细胞含有对蓝光敏感的视蛋白melanopsin。夜间过多的人工光照，尤其是富含蓝光的LED照明和电子屏幕，会扰乱褪黑素分泌，导致睡眠质量下降。光疗应用理解光对生物节律的影响催生了多种治疗应用。光疗法采用高强度（通常≥10,000勒克斯）全光谱光源，每天早晨使用20-30分钟，有效治疗季节性情感障碍（SAD）和某些其他抑郁症。医院中的循环节律照明可加速患者康复；养老院中的动态照明系统可改善老年人睡眠质量和认知功能；学校和办公室的人因照明则能提高警觉性和工作效率。蓝光危害蓝光的特性蓝光是可见光谱中波长约为380-500nm的高能短波光。自然光源（如阳光）和人工光源（特别是LED光源和电子屏幕）都会发出蓝光。LED照明中的蓝光通常来自于蓝光芯片，即使是暖白光LED也含有一定比例的蓝光成分。蓝光具有强大的生物活性，对人体生理功能影响显著。适当的蓝光接触有益于维持正常生物节律和认知功能，但过量或时机不当的蓝光暴露则可能带来健康风险。对视网膜的影响长期高强度蓝光暴露可能导致视网膜光化学损伤，称为蓝光视网膜损伤。这一风险与光强度、暴露时间和波长相关，尤其是430-460nm范围的蓝光对视网膜细胞的氧化应激作用最为明显。实验研究表明，长期蓝光暴露可能加速视网膜色素上皮细胞老化和光感受器细胞凋亡，与年龄相关性黄斑变性（AMD）等眼病有潜在关联。儿童眼睛由于晶状体更为透明，对蓝光的吸收较少，因此面临更高风险。防护措施照明设计中的蓝光防护措施包括：选择低蓝光含量的LED产品（暖白光通常蓝光含量较低）；使用蓝光过滤技术；在夜间环境使用低色温（≤3000K）光源；设计适当的遮光罩减少直视光源可能性。个人防护方面，可使用蓝光滤光眼镜；电子设备可开启护眼模式；注意控制屏幕亮度；遵循20-20-20法则（每20分钟注视20英尺外的物体20秒）；避免睡前2小时使用强蓝光设备。健康照明设计健康照明设计以人为本，将生理需求、心理感受和视觉舒适度整合考虑。人因照明（HumanCentricLighting）的核心是模拟自然光变化，根据人体生物节律需求调整光谱和强度。这种设计方法综合考虑照明的视觉和非视觉效应，使人工照明环境更接近人类进化适应的自然光环境。自然采光的合理利用是健康照明设计的重要组成部分。通过优化窗户位置、大小、采光井和导光管等技术，将自然光引入室内深处，同时控制眩光和热量。动态照明系统则通过变化色温和照度，模拟全天自然光变化规律，支持人体昼夜节律，提高舒适度和工作效率。照明与工作效率认知测试得分工作效率提升(%)照明环境对人的认知功能有重要影响。研究表明，适当的照明可提高注意力、增强记忆力、加速信息处理速度和改善决策能力。这些认知效应主要通过两种机制实现：一是视觉效应，即良好照明提供清晰视觉信息，减少视觉疲劳；二是非视觉效应，即光通过视网膜中的特殊光感受器直接影响大脑活动和激素分泌。提高工作效率的照明策略包括：确保足够照度（办公区通常需要300-500勒克斯）；选择高显色性光源（Ra≥90）；采用4000-6500K色温，增强警觉性；控制眩光（UGR19）；利用动态照明模拟自然光变化；融合自然光与人工光；个性化照明控制，允许用户根据需求调整。以人为中心的照明设计不仅能提高工作效率，还能减少错误率，降低缺勤率，提升员工满意度。第六部分：照明节能与环保高效光源技术采用LED等高效光源替代传统光源，光效提升3-10倍，寿命延长5-25倍，大幅减少更换频率和废弃物产生。智能控制系统应用传感器、时控和场景管理等智能控制技术，实现按需照明，避免不必要能源消耗，可节约30-70%照明能耗。自然光利用优化建筑设计和采光技术，最大化利用自然光资源，减少人工照明依赖，同时提升视觉舒适度和健康性。全生命周期管理从材料选择、生产制造到回收处理，全方位考虑照明产品的环境影响，推行照明循环经济模式。照明能耗现状商业建筑工业照明住宅照明