Світлодіодні світильники для дизайну класного освітлення для шкіл і навчальних закладів

Роль освітлення в засвоєнні знань і процесі навчання є фундаментальною. Це дозволяє візуально досліджувати фізичні характеристики досліджуваних предметів, а також відкривати поняття з письмових і графічних відображень на папері, комп’ютері та проекції. Освітлення також створює умови для слухання, вербального спілкування, розвитку соціальних навичок і розуміння ситуації. Будучи критичним елементом дизайну, який суттєво впливає на те, наскільки добре простір відповідає потребам студентів та викладачів, освітлення класу має підтримувати здоров’я, благополуччя та продуктивність, забезпечуючи комфортне, привабливе середовище для студентів та викладачів. Окрім підвищення рівня задоволеності мешканців і підтримки освітнього досвіду в освітленому просторі, освітлення в школах і навчальних закладах має здійснюватися в рамках суворіших обмежень кодексу.

Навчальне середовище

Навчальні заклади варіюються від початкових (початкових) шкіл, середніх шкіл, середніх шкіл до університетів і коледжів. Хоча ці приміщення мають різні типи простору, спільним для них є те, що більшість навчальної та навчальної діяльності відбувається в класах. Класна кімната загального призначення має площу не менше 32 квадратних метрів (350 квадратних футів) і вміщує від 20 до 75 учнів. Типова класна кімната має прямокутний план поверху, який забезпечує кращий огляд, ніж квадратний план. Навчальний простір розроблено з оглядовими лініями, паралельними вікнам, які забезпечують доступ денного світла (мансарда) до простору та забезпечують сенсорну стимуляцію та візуальний контакт із зовнішнім світом. Контрольні засоби, такі як жалюзі або жалюзі, використовуються для зменшення зовнішнього освітлення таким чином, щоб вони були збалансовані з внутрішнім освітленням, або для усунення денного світла, коли воно не потрібне. Бічне освітлення з використанням денного світла через вікна забезпечує загальне освітлення протягом більшої частини навчального дня. Однак штучне освітлення відіграє ключову роль, коли потрібне збалансоване, послідовне та контрольоване візуальне середовище.

Планування класної кімнати, як правило, поділяється на зону учнів і зону вихователя. Учнівська зона завжди потребує загального освітлення, у той час як зона викладача потребує додаткового освітлення для забезпечення вертикального освітлення на навчальних дошках і забезпечення гарного моделювання людських рис викладача. Найпоширенішим навчальним інструментом у класах є навчальні дошки, які включають темно-сірі та зелені дошки (класні дошки) і дошки для сухого стирання, такі як білі та сірі дошки. Для комп'ютерного навчання часто використовуються відеоекрани для представлення проектованих медіа. Це вимагає мінімізації освітленості на проекційному екрані, у той час як у зоні студента має бути достатньо освітлення для конспектування. Класна кімната може бути комп’ютеризованим середовищем, де мінімізація відображення екрана від відеодисплейних терміналів (VDT) буде головною проблемою. Розбірливість екрану може бути знижена через відбиті зображення, створені світильниками, вікнами та навколишніми поверхнями з високою яскравістю.

Розгляд дизайну освітлення

Освітлення аудиторії можна вважати якісним, якщо воно дозволяє учням і викладачам точно і комфортно виконувати візуальні завдання. Основою дизайну освітлення є інтеграція людських потреб, архітектури, економіки та навколишнього середовища. Пріоритетом освітлення класу є задоволення потреб людини, таких як видимість, виконання завдань, візуальний комфорт, соціальне спілкування, здоров’я, безпека та благополуччя. Ці різні людські потреби повинні бути належним чином збалансовані, щоб створити стимулююче навчальне середовище, враховуючи також економічні, екологічні та архітектурні міркування. Досягнення якісного освітлення передбачає більше, ніж забезпечення належної освітленості, щоб зробити поставлене завдання видимим. Є багато факторів, які впливають на здатність людей бачити та виконувати завдання, сім найважливіших – це відблиски, рівномірність освітлення, контраст яскравості, мерехтіння, зовнішній вигляд кольорів, моделювання облич і об’єктів і вуалюючі відображення.

Рівномірність освітлення

Освітленість — це кількість світла, що падає на поверхню. Найпоширеніші завдання та програми в класах вимагають освітлення робочого столу в діапазоні від 150 лк до 250 лк. Рівномірне горизонтальне освітлення в зоні студента усуває тіні, які впливають на видимість завдань, і дозволяє гнучко використовувати простір під час зміни місця розташування завдань. У класних кімнатах, особливо в зоні вихователя, вертикальне освітлення та освітлення в інших площинах між горизонтальною та вертикальною також є дуже важливими. Співвідношення мінімальної освітленості до середньої освітленості робочої поверхні, наприклад, горизонтальна освітленість на робочих столах і вертикальна освітленість на навчальних дошках має бути не нижче 1:1,4.

Контраст яскравості

Яскравість — це кількість світла, що надходить від поверхні або точки. Це функція поверхневої освітленості та поверхневого відбиття, що означає, що яскравість можна збільшити шляхом збільшення кількості світла, що падає на робочу поверхню, або збільшення відбивної здатності поверхні. Щоб зберегти прийнятний контраст для крейдових слідів, відбиття дошки має бути в межах від 5 до 20 відсотків. Для порівняння, біла дошка потребує 70 відсотків відбиття, щоб привернути увагу. Коефіцієнт відбиття робочих поверхонь (стільних столів) має бути в діапазоні від 25 до 40 відсотків, щоб можна було досягти зручного балансу яскравості. Стіни і стелі зазвичай мають світле матове покриття. Вони створюють взаємовідбиття світла, що може забезпечити ефективне використання світла для покращення горизонтального та вертикального освітлення, мінімізуючи відбиті відблиски. Людське око реагує на світло, а не на освітлення. Саме освітлення призводить до відчуття яскравості. На здатність бачити деталі сильно впливає співвідношення між яскравістю об’єкта та його безпосереднім фоном. Відповідний контраст між деталями завдання та його фоном може створити візуальний інтерес і надати візуальні підказки. Однак надто великі коливання яскравості створять труднощі з адаптацією та зоровий дискомфорт. Верхня межа співвідношення яскравості між завданням і безпосереднім оточенням становить 3:1 (темніше оточення) або 1:3 (світліше оточення).

Зовнішній вигляд кольору

Колір є важливим елементом освітлення. Він тісно пов'язаний зі світлом з точки зору візуальних, емоційних і біологічних ефектів. Ступінь, до якого світло впливає на зорову продуктивність, настрій, атмосферу, здоров’я та самопочуття, залежить від спектрального розподілу потужності (SPD) світла, випромінюваного джерелом світла. Джерело світла можна охарактеризувати його колірною температурою та характеристиками передачі кольору, які визначаються SPD. Колірний вигляд об’єктів, які не є самосвітними, є результатом взаємодії між SPD джерела світла та функцією спектрального відбиття об’єктів. У деяких класах може знадобитися освітлення, яке точно передає кольори. Передача кольору – це лише один аспект освітлення. Важливіше подивитися на спектральний розподіл потужності світла та інтуїтивно зрозуміти, як колір світла вплине на поведінку, задоволення, психологічні реакції та здоров’я. Колір джерел світла — «теплий» чи «холодний» на вигляд має величезний вплив на здоров’я, продуктивність і самопочуття людини.

Відблиски

Відблиски виникають, коли яскравості або коефіцієнти яскравості надмірно вищі за яскравості або коефіцієнт яскравості, до яких пристосовані очі. Наслідки відблисків включають втрату працездатності (зменшення видимості та зорової здатності) та дискомфорт (неприємне відчуття яскравості, яке не обов’язково заважає зоровій роботі чи видимості). Відблиски можуть виникати в результаті потрапляння світла в око безпосередньо від джерела світла (прямий відблиск) або через відбиття високої яскравості від відбивної поверхні (відбитий відблиск). Світильникам верхнього освітлення можна призначити уніфікований рейтинг відблисків (UGR) або ймовірність візуального комфорту (VCP) для прогнозування дискомфортних відблисків у внутрішніх приміщеннях. Максимальний UGR 19 або мінімальний VCP 70 вважається прийнятним для читання, письма та комп’ютерних завдань. Якщо потрібен вищий рівень візуального комфорту, слід вибирати світильники з UGR 16 або VCP 80.

Мерехтіння

Мерехтіння – це амплітудна модуляція світла, яка відволікає увагу та має ряд негативних наслідків. Як люмінесцентні, так і світлодіодні світильники, які працюють від джерел живлення низької якості, можуть виробляти на частоті, яка вдвічі перевищує частоту мережі електропередач (тобто 120 Гц або 100 Гц). Мерехтіння зазвичай помітне на частотах вище 70 Гц. Проте мерехтіння, непомітне для людського ока, все одно може викликати реакцію нервової системи. Викликають занепокоєння як видиме, так і непомітне мерехтіння. У різних людей вплив мерехтіння може спричинити втому очей, нездужання, нудоту, погіршення зору, напади паніки, головний біль, мігрень, епілептичні припадки та ознаки загострення аутичного стану. У навчальних закладах, де щодня протягом тривалого часу перебувають діти або молоді люди, слід здійснювати суворий контроль мерехтіння. Бажано, щоб відсоток мерехтіння не перевищував 4 відсотки при 120 Гц або 3 відсотки при 100 Гц, що є надзвичайно безпечним для всіх груп населення. Максимально допустиме значення 10 відсотків при 120 Гц або 8 відсотків при 100 Гц.

Вуаль відображення

Вуалюючі відображення — це плями високої яскравості (яскраві зображення джерела світла), відбиті дзеркальними поверхнями, такими як екрани комп’ютерів або глянцеві матеріали для читання. Завуальовані відображення від первинних джерел світла (вдови чи світильники) або вторинних джерел світла (відбиті) зменшують контрастність завдання та затемнюють деталі. Щоб джерела світла не створювали дзеркальне чи дифузне відображення в очах людини, розташуйте комп’ютерні екрани перпендикулярно до джерела світла або виберіть світильник із розподілом світла, який має мінімальне випромінювання світла під проблемними кутами.

Моделювання облич і предметів

Моделювання обличчя та предметів є важливим аспектом освітлення в навчальних закладах. Взаємодія світла й тіні на обличчі може сприяти спілкуванню вчителя й учня, полегшуючи читання по губах і сприяючи інтерпретації жестів обличчя. Освітлення може додати форму та глибину візуальній сцені, виявити текстуру та деталі об’єктів, створити бажаний візерунок і підкреслити яскраві моменти та візуальні інтереси. Сильне спрямоване освітлення може спричинити неприємні глибокі тіні, тоді як надзвичайно розсіяне освітлення робить обличчя чи об’єкти плоскими або нецікавими. Тому бажано правильне поєднання спрямованого та розсіяного освітлення.

Загальне освітлення

Загальне освітлення є основним джерелом освітлення в класних кімнатах. Він забезпечує простір загальним освітленням, одночасно слугуючи основним джерелом робочого освітлення. Загальне освітлення в класних кімнатах може здійснюватися за допомогою систем освітлення, встановлених на стелі, з прямим, непрямим або комбінованим прямим/непрямим розподілом. Пряме освітлення забезпечує безперебійне світло від світильника до горизонтальної площини завдання. Непряме освітлення розподіляє світло до стелі, яка, у свою чергу, відбиває світло вниз. Пряме/непряме освітлення забезпечує розподіл світла як вниз, так і вгору. Системи прямого освітлення ефективні в подачі світла, але можуть створювати різкі тіні, вуалюючі відблиски та небажані візуальні ефекти, такі як темні стелі та гребінці на верхніх поверхнях стін. З освітленням, спрямованим на стелю, системи непрямого освітлення рівномірно розподіляють світло до надмірної яскравості в полі зору. Однак непряме освітлення робить простір нудним і порожнім від яскравих моментів і візуальних інтересів. Пряме/непряме освітлення поєднує в собі переваги прямого та непрямого освітлення для забезпечення збалансованого розподілу світла для покращеного візуального комфорту, рівномірного освітлення на горизонтальних робочих поверхнях і посиленого враження простору, пильності та чіткості зору.

Незважаючи на проблему створення відблисків і ефекту печери, пряме освітлення є майже універсальним вибором для класних кімнат просто тому, що більшість навчальних приміщень мають низьку висоту стелі. Пряме освітлення, як правило, забезпечується у формі вбудованого освітлення, освітлення для прихованого монтажу або підвісного освітлення. Світильники прямого освітлення можуть бути різних форм і розмірів. У навчальних закладах широко використовуються освітлювальні прилади прямокутної форми, призначені для встановлення в стельові стелі, і лінійні освітлювальні прилади, призначені для вбудованого, поверхневого та прихованого монтажу. Трофери доступні у формі об’ємних, параболічних, дифузних/лінзованих та світлодіодних панелей з боковим підсвічуванням. Лінійні світильники поставляються в секціях стандартної довжини, таких як секції 4, 8 або 12 футів, або в безперервній конфігурації.

Технологія освітлення

Протягом останніх кількох десятиліть освітлення класних кімнат та інших навчальних приміщень було майже виключною областю технології флуоресцентного освітлення. Флуоресцентна лампа використовує електрику для збудження парів ртуті в скляній трубці. Пари ртуті випромінюють ультрафіолетове (УФ) світло, яке потім спричиняє флуоресценцію люмінофорного покриття, створюючи світло у видимому спектрі. Люмінесцентні лампи набули широкого поширення завдяки високій світловій віддачі, розсіяному розподілу світла і тривалому терміну служби. Однак використання люмінесцентних ламп викликає суперечки. Флуоресцентні лампи мають багато недоліків, таких як ультрафіолетове випромінювання, тривалий час запуску, радіоперешкоди, висока крихкість, гармонійні спотворення, обмежений діапазон робочих температур і зменшений термін служби через часті перемикання. Проте найбільш негативний вплив люмінесцентного освітлення полягає в тому, що воно значно погіршує якість внутрішнього освітлення та створює ризик для здоров’я. Надмірна увага до світлової ефективності призвела до того, що більшість люмінесцентних світильників погано передають колір і забезпечують надто високу колірну температуру (6000 K - 6500 K), що може мати руйнівний вплив на циркадний ритм людини та викликало занепокоєння небезпекою синього світла. Оскільки для люмінесцентної лампи потрібен баласт для регулювання струму, що подається через електроди лампи, виникає проблема мерехтіння. Що стосується якості освітлення, люмінесцентне освітлення є особливо поганим початком в історії штучного освітлення внутрішніх приміщень.

Твердотільне освітлення на основі технології світлодіодів (LED) швидко набирає популярності. Світлодіоди стали переважаючим джерелом світла для будь-якого застосування освітлення, яке тільки можна уявити. Світлодіод - це напівпровідниковий пристрій, який перетворює електричну енергію безпосередньо в фотони. Напівпровідниковий пристрій має pn-перехід, утворений протилежно легованими шарами напівпровідникового матеріалу, такого як нітрид індію-галію (InGaN). Коли pn-перехід зміщений у прямому напрямку, електрони та дірки інжектуються в активну область і рекомбінуються, створюючи світло. Світлодіодна технологія усунула багато недоліків звичайних технологій і пропонує високу ефективність, тривалий термін служби, високу спектральну універсальність, виняткову керованість (вмикання/вимкнення/затухання), високу гнучкість оптичної конструкції та високу стійкість до ударів і вібрації. Світлодіоди створюють потужність випромінювання лише у видимому спектрі (зазвичай від 400 до 700 нм). Відсутність ультрафіолетового (УФ) та інфрачервоного (ІЧ) випромінювання робить цю технологію особливо придатною для використання людьми з особливою чутливістю або в ситуаціях, коли оптичне випромінювання від традиційних джерел світла становить ризик для людини.

Світлодіодні світильники

Довгий термін служби та висока енергоефективність – головні переваги світлодіодів. Це призводить до поширеної помилкової думки про те, що довгий термін служби та висока світловіддача систем світлодіодного освітлення є само собою зрозумілою справою. У люмінесцентному світильнику використовується набір ламп, наприклад, лінійна лампа T5 (діаметр 5/8 дюйма), T8 (діаметр 1 дюйм) і T12 (діаметр 11/2 дюйма), стандартизованих у всій галузі та виробників із однаковим терміном служби. , світлових потоків і підтримки просвіту. Світильник в основному служить монтажною рамою для ламп і забезпечує обмежений контроль розподілу світла. Навпаки, світлодіодний світильник, як правило, є високотехнологічною системою, яка цілісно інтегрує світлодіоди з тепловими, електричними та оптичними підсистемами для забезпечення прийнятного продукту. Ефективність системи та термін служби світлодіодного світильника значною мірою залежать від дизайну та конструкції системи. Термін служби світлодіодного світильника базується на першому випадку, коли світильник потребує технічного обслуговування, яке, ймовірно, буде спричинено зменшенням світлового потоку, зміною кольору, несправністю чи навіть раптовими збоями світлодіодних драйверів.

Світлодіоди є найефективнішим джерелом світла на сьогоднішній день. Проте все ще більше половини електроенергії, що подається на світлодіоди, перетворюється на тепло. На відміну від ламп розжарювання та галогенних ламп, які випромінюють тепло з ламп у формі інфрачервоної енергії, тепло, що генерується світлодіодами, утримується в напівпровідникових корпусах і має розсіюватися через сам світильник. Надмірне накопичення тепла всередині світлодіодів може прискорити процес деградації чіпа, люмінофора та пакувальних матеріалів. Було показано, що підвищені температури переходу викликають багато механізмів відмови, таких як зародження та зростання дислокацій в активній області діода, погіршення квантової ефективності люмінофора та знебарвлення герметика та пластикових корпусів. Отже, ефективне управління температурою є вирішальним для роботи світлодіодів протягом їх номінального терміну служби. Тепловий дизайн є найважливішою частиною дизайну світильників. Усі матеріали та компоненти на термічному шляху від напівпровідникового кристала через друковану плату (PCB) до навколишнього середовища повинні мати низький термічний опір. Ефективність теплової конструкції значною мірою залежить від здатності радіатора розсіювати тепло через теплопровідність і конвекцію. Накладні світильники, такі як трофери та лінійні підвіски, зазвичай забезпечують достатній об’єм для створення достатньої площі поверхні, яка сприяє теплообміну.

Найчастіше причиною збою або несправності світлодіодної системи є світлодіодний драйвер. Оскільки світлодіоди чутливі навіть до дуже невеликих змін струму та напруги, схеми драйверів світлодіодів повинні бути налаштовані на регулювання вихідного сигналу при постійному струмі за напруги живлення або коливань навантаження. Робота світлодіодів із відповідним струмом приводу також є частиною терморегулювання. Перевищення того, на що розрахований світлодіод, підвищить температуру переходу та зменшить внутрішню квантову ефективність світлодіодів. Ключові показники продуктивності драйверів зосереджені на їхній здатності належним чином і ефективно регулювати живлення світлодіода або ланцюжка (або рядків) світлодіодів, забезпечуючи при цьому високий коефіцієнт потужності та низький загальний коефіцієнт гармонійних спотворень (THD) у широкому діапазоні вхідної напруги. . Драйвер також повинен забезпечити функції захисту від перевантаження, розриву та короткого замикання, а також придушення перехідної напруги та інтелектуальний захист від перегріву. Однак деякі виробники освітлювальних приладів невпинно скорочують витрати, недоопрацьовуючи схеми драйверів. Це не тільки призводить до погіршення надійності схеми драйвера, але й створює проблему мерехтіння, оскільки недорогі драйвери часто забезпечують неповне придушення пульсацій. Загалом неприпустимо, щоб значення пульсацій вихідного струму перевищувало ±10 відсотків.

Оптичний дизайн стає пріоритетним у проектуванні світлодіодних систем. Рівномірне освітлення великої площі або площини завдання вимагає використання великої кількості світлодіодів середньої потужності. Висока інтенсивність цих мініатюрних джерел світла робить пом’якшення відблисків пріоритетом. Світлодіодні світильники мають різноманітні характеристики розподілу, які досягаються за допомогою оптичних компонентів, таких як розсіювачі, лінзи, відбивачі та жалюзі. Прямий відблиск від світлодіодів можна пом’якшити шляхом розсіювання яскравості на великих площах поверхні. Лінзи, які містять серію маленьких призм, можуть зменшити яскравість світильника під кутами огляду, близькими до горизонтальних. Відображення — це широко використовуваний метод регулювання світлового потоку світлодіодів. Об’ємні трофери – це тип «відбитих прямих» світильників, які відбивають світло від внутрішньої поверхні вбудованого корпусу, тоді як світлодіодні модулі, які випромінюють світло вгору, екрануються або затемнюються металевими кошиками, покритими дифузним акрилом. Світлодіодні панелі з підсвічуванням по краях вводять світло в світловодну пластину (LGP), яка потім рівномірно розподіляє світло до розсіювача через повне внутрішнє відбиття (TIR). Здатність забезпечувати рівномірне освітлення без створення надмірно високої яскравості робить ці вбудовані світильники робочою конячкою в навчальних закладах.

Передача кольору

Як і у випадку з люмінесцентним освітленням, компроміс між якістю кольору та світловою ефективністю залишився в епоху світлодіодного освітлення. Білі світлодіоди – це зазвичай світлодіоди, перетворені на люмінофор, які використовують світло з короткою довжиною хвилі, що випромінюється світлодіодними матрицями, для накачування люмінофорів (люмінесцентних матеріалів). Більшість світлодіодів, перетворених на люмінофор, є синіми світлодіодами накачування, які частково перетворюють електролюмінесценцію. Синій світлодіод насоса з високою передачею кольору потребує дуже великої частини випромінюваного короткохвильового світла для понижуючого перетворення. Цей процес перетворення світла накачування у світло люмінофора (фотолюмінесценція) включає велику втрату енергії Стокса. Перетворення світлової ефективності випромінювання (LER) за допомогою чутливості ока є неефективним для спектрального розподілу світла з довшою довжиною хвилі. Поєднуючи ці ефекти, світловіддача світлодіодів із високою передачею кольору, які мають SPD більш рівномірно розподілений по всьому видимому спектру, відносно низька, ніж світлодіоди з низькою передачею кольору, які перенасичені синіми та зеленими довжинами хвиль.

У результаті переходу до високоефективного освітлення та зниження витрат більшість світлодіодних світильників, які використовуються в навчальних закладах, містять світлодіоди з індексом передачі кольору (CRI) 80, що є прийнятним (але далеко не добрим). Зокрема, світлу, що випромінюється від цих світильників, бракує довжин хвиль, які передають насичені кольори. Щоб класна кімната була приємною, а кольори виглядали природними, джерело світла має бути здатним викликати візуальну реакцію на всі довжини хвиль у видимому спектрі. Навчальні заклади заслуговують на освітлення з високою якістю кольору, наприклад CRI 90. У той час як сині світлодіоди насоса можуть бути розроблені для забезпечення чудової передачі кольору, фіолетові світлодіоди насоса були розроблені спеціально для створення білого світла широкого спектру, яке забезпечує потужність випромінювання досить широко по всій площі. видимий спектр.

Наука про колір світла

Корельована колірна температура (CCT) джерела світла призначена для характеристики кольору світла (наприклад, теплого чи холодного). Біле світло з теплим відтінком має CCT в діапазоні від 2700 K до 3200 K. Біле світло з CCT в діапазоні від 3500 K до 4100 K зазвичай називають "нейтрально-білим". Біле світло з CCT вище 4100 К називають «холодним білим». Не все біле світло однакове, незважаючи на те, чи виглядає біле світло теплим чи холодним, не тільки візуально впливає на наше сприйняття та емоційно впливає на наш настрій, але також впливає на низку нейроендокринних і нейроповедінкових реакцій. Як правило, більш холодний білий колір відповідає відносно високому відсотку синього світла в спектрі, а теплий білий вказує на низький рівень синього компонента в спектрі.

Дослідження показали, що синє світло може стимулювати світлочутливі фоторецептори гангліозних клітин сітківки (ipRGC) у шарі гангліозних клітин сітківки. ipRGCs перетворюють світло в нейронні сигнали для біологічного годинника. Біологічний годинник, розташований у супрахіазматичних ядрах (SCN), потім регулює температуру тіла та вивільняє ендокринні гормони, такі як мелатонін і кортизол. Досить висока доза біоактивного синього світла запустить головний біологічний годинник, щоб запрограмувати організм людини на режим дня. Було виявлено, що вплив синього випромінювання стимулює вироблення таких гормонів, як кортизол, для реакції на стрес і пильності; серотонін для контролю імпульсів і тяги до вуглеводів; і дофамін для задоволення, пильності та координації м'язів. Симулюючи денну фізіологічну реакцію, вплив біологічно активного синього світла також призводить до пригнічення гормону мелатоніну, який сприяє сну. Оскільки воно підтримує концентрацію, пильність і ефективність, яскраве біле світло з синіми компонентами часто використовується під час багатогодинного навчання.

Як правило, для денного освітлення освітніх приміщень вибирають холодне біле світло з CCT близько 4100 K. Максимальна CCT для внутрішнього освітлення загалом не повинна перевищувати 5400 К, що є видимою колірною температурою сонячного світла, що світить безпосередньо над головою. Однак впровадження люмінесцентного освітлення супроводжувалося різким підвищенням колірних температур для внутрішнього освітлення. Джерела світла, які виробляють біле світло з довжинами хвиль, накопиченими на синьому кінці спектра, мають найвищу світловіддачу завдяки мінімальній включеній фотолюмінесценції та високій чутливості очей у цій спектральній смузі. Це робить CCT в діапазоні від 6000 K до 6500 K звичайним вибором для навчального освітлення. Однак оптичне випромінювання з таким надзвичайно високим CCT виглядає жорстким і часто спричиняє спотворення кольорів через відсутність довжин хвиль для передачі насичених кольорів. Найважливіше те, що вплив блакитного випромінювання у надзвичайно високій дозі протягом дня може призвести до надмірного навантаження на людський організм і ускладнює підтримку плавних циркадних ритмів.

Студенти зазвичай продовжують отримувати синє випромінювання високої інтенсивності під час нічних тренувань, що призводить до неправильного придушення мелатоніну ввечері. Нічне виділення мелатоніну з 21:00 до 7:30 ранку є життєво важливим захисним механізмом, який підтримує необхідну регенерацію та пригнічує розвиток ракових клітин у нашому тілі. Увечері, принаймні за дві години до сну, слід уникати високого CCT та високої інтенсивності освітлення. Скромні рівні теплого білого світла, визначені як 60 люкс, достатні для незначних візуальних завдань без циркадних порушень.

Регульоване біле освітлення

Вплив освітлення на здоров’я, самопочуття та продуктивність людини спонукав світлотехніку розробити рішення, яке може викликати певні біологічні реакції людини для підвищення концентрації, пильності та продуктивності, підтримуючи при цьому сприятливий циркадний ритм. Регульоване біле освітлення дозволяє модулювати колірну температуру білого світла з незалежним регулюванням інтенсивності світла. Ця технологія забезпечує динамічну схему освітлення протягом дня та дозволяє адаптувати освітлення до потреб різних цільових груп. Регульоване біле освітлення на основі світлодіодної технології є рушійною силою прискореного розгортання освітлення, орієнтованого на людину (HCL). Освітлення, орієнтоване на людину, призначене для посилення циркадного ритму організму та природного циклу біологічних функцій. Він забезпечує свідомий контроль над гормональними процесами та середовищем навчання через цілісний дизайн візуальних, біологічних та емоційних ефектів світла. Кількість і спектр внутрішнього освітлення можна налаштувати так, щоб відображати характеристики природного денного світла протягом дня.

Фотобіологічна безпека

Експерти з крісел підняли шум щодо небезпеки синього світла світлодіодного освітлення. Вони стверджують, що сині світлодіоди містять більшу частину синіх хвиль і, отже, мають більший потенціал, ніж інші типи джерел світла, для створення небезпеки синього світла. Небезпека синього світла – це фотохімічно викликане пошкодження сітківки, спричинене опроміненням із довжинами хвиль переважно від 400 нм до 500 нм. Тільки тому, що білі світлодіоди використовують сині випромінювачі для накачування люмінофорних понижувальних перетворювачів, і в їхніх SPD може бути чіткий синій пік, це не обов’язково означає, що світлодіоди мають більший потенціал для фотохімічного пошкодження сітківки. Біле світло різного кольору в основному є результатом різних комбінацій довгих і коротких хвиль. Існує сильна кореляція між CCT і вмістом синього світла незалежно від того, з чого випромінюється біле світло. Функція зважування небезпеки синього світла поширюється на діапазон довжин хвиль. Важливо враховувати діапазон небезпечного випромінювання, а не будь-який локальний пік. Загальна кількість синіх довжин хвиль у спектральному складі світла, випромінюваного світлодіодами, загалом така сама, як і світло, випромінюване будь-яким іншим джерелом світла з такою ж колірною температурою.

Повторюємо: світлодіоди принципово не відрізняються від джерел світла, що використовують традиційні технології, коли йдеться про фотобіологічну безпеку. Що слід звинувачувати, так це використання надзвичайно високого CCT у внутрішньому освітленні. Біле світло з CCT вище 6000 K містить значну кількість синього світла і, швидше за все, спричинить фотохімічне пошкодження сітківки, ніж біле світло, випромінюване джерелами світла з низьким CCT. Порогове значення освітленості для класифікації групи ризику як RG2 або вище становить 1000 люкс для джерела світла з CCT 6000 K, 1600 люкс для джерела світла з CCT 4000 K і 3200 люкс для джерела світла з CCT 2700. K. Однак класифікація небезпеки синього світла до групи ризику 2 і 3 дуже малоймовірна для всіх типів джерел білого світла просто тому, що максимальна освітленість для навчальних програм рідко перевищує 300 люкс. Важливо, що продукт також повинен перевищувати порогове значення для умов яскравості, щоб вважатися небезпечними (10 мкд/к2 при 6000 К, 16 мкд/к2 при 4000 К, 30 мкд/к2 при 2700 К для групи ризику 2). Навіть коли існує небезпека з групи ризику 2 або 3, реакції відрази людей пом’якшать небезпеку, тому людям не варто хвилюватися про небезпеку синього світла.

Популярні Мітки: Світлодіодні світильники для дизайну класного освітлення для шкіл і навчальних закладів, Китай, постачальники, виробники, фабрика, купити, ціна, найкраще, дешево, продаж, в наявності, безкоштовний зразок