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準的高強度放電(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成本。由于這些卓越的品質(zhì),許多城市道路照明已經(jīng)開(kāi)始從HID轉換為L(cháng)ED路燈。然而,在城市道路照明設計中,并非LED路燈每個(gè)顏色都能應用于城市道路照明。明亮的白光可能會(huì )導致一些問(wèn)題,對居民、當地的野生動(dòng)物和夜空能見(jiàn)度產(chǎn)生負面的影響。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,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(lái)更橙/黃色,被稱(chēng)為超溫色或暖白色,隨著(zhù)色溫的升高,色彩也隨著(zhù)變化,色溫介于3500K和5100k之間被稱(chēng)為天然的或中性的白色,最后到淡藍色的稱(chēng)為冷白(5100k-20000k)。
國際黑暗天空協(xié)會(huì )(IDA)——一個(gè)保護夜空為目的的組織,他們建議
城市道路照明所用的LED路燈色溫應控制在3000K以下,因為這個(gè)色溫的LED路燈屬于溫暖的白光,對人和野生動(dòng)物更安全。色溫超過(guò)6500K的光,會(huì )呈現藍色,晚上通過(guò)窗戶(hù)透入人們家中,會(huì )抑制褪黑激素的產(chǎn)生,擾亂晝夜節律。褪黑激素不只是幫助我們入睡,它具有抗氧化性能,提高免疫系統,并調節某些激素的功能。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防。
一天當中,光線(xiàn)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)呈現超暖白色的顏色。我們的身體習慣了光的循環(huán)。城市道路照明的人造光與自然光周期的偏離會(huì )破壞我們的晝夜節律。研究表明,“晝夜節律是生理、心理和行為上的變化,遵循大約24小時(shí)的周期,主要針對有機體環(huán)境中的光和暗。
不同類(lèi)型的光觸發(fā)不同的生理效應。藍色/白光,類(lèi)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)褪黑激素準備睡覺(jué)。如果一切都處于平衡中,身體會(huì )在適當的時(shí)間產(chǎn)生適當數量的產(chǎn)生多巴胺,血清素,皮質(zhì)醇和褪黑激素等。
國際燈具開(kāi)發(fā)協(xié)會(huì )引用了關(guān)于城市道路照明LED路燈對人類(lèi)和環(huán)境影響的報告的重要信息。根據這份報告,研究表明,在睡覺(jué)前接觸較高色溫的光會(huì )對睡眠模式產(chǎn)生負面影響。報告還說(shuō),持續的睡眠中斷會(huì )導致癌癥、肥胖、心臟病和糖尿病。
除了可能對健康造成影響,酷白光的城市道路照明
LED路燈還會(huì )增加殘疾眩光。當強光進(jìn)入眼睛并影響你的視覺(jué)距離和空間的能力時(shí),會(huì )出現殘疾眩光。據報道,這種情況發(fā)生的原因是因為藍光在人眼的散射范圍更廣,雖然它不直接對人的健康造成危害,但強光會(huì )降低駕駛者的安全,并可能導致交通事故。
晚上,城市道路照明使用的藍光也會(huì )對生態(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)物習慣和生物鐘,因為他們依靠光和黑暗的循環(huán)來(lái)狩獵,繁殖,睡覺(jué),遷移和保護。IDA的報道指出,城市道路照明人工光的引入可能會(huì )對人類(lèi)生存的城市環(huán)境產(chǎn)生劇烈的影響:昆蟲(chóng)種群正在下降,因為它們被涼爽的白光所吸引。他們在燈光下面循環(huán)直到筋疲力盡和死亡。而其他植物、鳥(niǎo)類(lèi)和其他動(dòng)物又需要這些昆蟲(chóng)來(lái)生存,這實(shí)際上對我們的城市生態(tài)系統產(chǎn)生了嚴重的不良影響。
藍光有一個(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 )導致光污染,或使天空變亮。這會(huì )降低恒星的可見(jiàn)度,并會(huì )對天文研究產(chǎn)生負面影響。所以在城市道路照明中應杜絕使用冷白光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燈不能應用于城市道路照明中。但這并不意味著(zhù)酷白光LED燈不能使用,更確切的說(shuō),他們只是更適合室內某個(gè)限定的區域,不會(huì )對公共場(chǎng)所產(chǎn)生廣泛的影響。而戶(hù)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)很小的藍色的光,是眼睛無(wú)法察覺(jué)到的,也是目前用于城市道路照明主流的LED路燈。