LED路燈的發(fā)明是
城市道路照明的偉大進(jìn)步。LED路燈消耗的能量比標(biāo)準(zhǔn)的高強(qiáng)度放電(HID)燈少得多,而且使用壽命也是普通燈的三倍以上,大大降低了溫室氣體排放和維護(hù)成本。由于這些卓越的品質(zhì),許多城市道路照明已經(jīng)開始從HID轉(zhuǎn)換為L(zhǎng)ED路燈。然而,在城市道路照明設(shè)計(jì)中,并非LED路燈每個(gè)顏色都能應(yīng)用于城市道路照明。明亮的白光可能會(huì)導(dǎo)致一些問題,對(duì)居民、當(dāng)?shù)氐囊吧鷦?dòng)物和夜空能見度產(chǎn)生負(fù)面的影響。LED路燈在使用時(shí),必須充分考慮其顏色和色溫(CCT)。
色溫泛指色相和色調(diào),它和攝氏溫度相似。不同溫度代表不同的顏色。例如,色溫在2000k-3500k之間的光,看起來更橙/黃色,被稱為超溫色或暖白色,隨著色溫的升高,色彩也隨著變化,色溫介于3500K和5100k之間被稱為天然的或中性的白色,最后到淡藍(lán)色的稱為冷白(5100k-20000k)。
國(guó)際黑暗天空協(xié)會(huì)(IDA)——一個(gè)保護(hù)夜空為目的的組織,他們建議
城市道路照明所用的LED路燈色溫應(yīng)控制在3000K以下,因?yàn)檫@個(gè)色溫的LED路燈屬于溫暖的白光,對(duì)人和野生動(dòng)物更安全。色溫超過6500K的光,會(huì)呈現(xiàn)藍(lán)色,晚上通過窗戶透入人們家中,會(huì)抑制褪黑激素的產(chǎn)生,擾亂晝夜節(jié)律。褪黑激素不只是幫助我們?nèi)胨?,它具有抗氧化性能,提高免疫系統(tǒng),并調(diào)節(jié)某些激素的功能。有研究表明,它甚至可以幫助腸易激綜合征,以及偏頭痛和癌癥預(yù)防。
一天當(dāng)中,光線從黎明時(shí)的自然的白色,到下午一個(gè)涼爽的白色,再回到自然白色,并最終在日落時(shí)呈現(xiàn)超暖白色的顏色。我們的身體習(xí)慣了光的循環(huán)。城市道路照明的人造光與自然光周期的偏離會(huì)破壞我們的晝夜節(jié)律。研究表明,“晝夜節(jié)律是生理、心理和行為上的變化,遵循大約24小時(shí)的周期,主要針對(duì)有機(jī)體環(huán)境中的光和暗。
不同類型的光觸發(fā)不同的生理效應(yīng)。藍(lán)色/白光,類似于明亮的正午光,抑制褪黑激素和增加血清素。相反,紅色/橙色的光觸發(fā)褪黑激素準(zhǔn)備睡覺。如果一切都處于平衡中,身體會(huì)在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間產(chǎn)生適當(dāng)數(shù)量的產(chǎn)生多巴胺,血清素,皮質(zhì)醇和褪黑激素等。
國(guó)際燈具開發(fā)協(xié)會(huì)引用了關(guān)于城市道路照明LED路燈對(duì)人類和環(huán)境影響的報(bào)告的重要信息。根據(jù)這份報(bào)告,研究表明,在睡覺前接觸較高色溫的光會(huì)對(duì)睡眠模式產(chǎn)生負(fù)面影響。報(bào)告還說,持續(xù)的睡眠中斷會(huì)導(dǎo)致癌癥、肥胖、心臟病和糖尿病。
除了可能對(duì)健康造成影響,酷白光的城市道路照明
LED路燈還會(huì)增加殘疾眩光。當(dāng)強(qiáng)光進(jìn)入眼睛并影響你的視覺距離和空間的能力時(shí),會(huì)出現(xiàn)殘疾眩光。據(jù)報(bào)道,這種情況發(fā)生的原因是因?yàn)樗{(lán)光在人眼的散射范圍更廣,雖然它不直接對(duì)人的健康造成危害,但強(qiáng)光會(huì)降低駕駛者的安全,并可能導(dǎo)致交通事故。
晚上,城市道路照明使用的藍(lán)光也會(huì)對(duì)生態(tài)造成破壞。假如夜晚LED路燈的色溫接近日光,則會(huì)改變植物和動(dòng)物習(xí)慣和生物鐘,因?yàn)樗麄円揽抗夂秃诎档难h(huán)來狩獵,繁殖,睡覺,遷移和保護(hù)。IDA的報(bào)道指出,城市道路照明人工光的引入可能會(huì)對(duì)人類生存的城市環(huán)境產(chǎn)生劇烈的影響:昆蟲種群正在下降,因?yàn)樗鼈儽粵鏊陌坠馑K麄冊(cè)跓艄庀旅嫜h(huán)直到筋疲力盡和死亡。而其他植物、鳥類和其他動(dòng)物又需要這些昆蟲來生存,這實(shí)際上對(duì)我們的城市生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了嚴(yán)重的不良影響。
藍(lán)光有一個(gè)更大的色溫范圍,城市道路照明夜間使用的酷白光LED燈會(huì)導(dǎo)致光污染,或使天空變亮。這會(huì)降低恒星的可見度,并會(huì)對(duì)天文研究產(chǎn)生負(fù)面影響。所以在城市道路照明中應(yīng)杜絕使用冷白光LED燈,以防止光污染。
以上事實(shí)清楚地表明為什么高色溫的LED燈不能應(yīng)用于城市道路照明中。但這并不意味著酷白光LED燈不能使用,更確切的說,他們只是更適合室內(nèi)某個(gè)限定的區(qū)域,不會(huì)對(duì)公共場(chǎng)所產(chǎn)生廣泛的影響。而戶外LED路燈更適合使用色溫在3000K左右的暖白光,他們發(fā)出一個(gè)很小的藍(lán)色的光,是眼睛無法察覺到的,也是目前用于城市道路照明主流的LED路燈。