摘 要：学校环境使用灯光要求亮度充足，分布均匀，灯光质量可靠稳定，不闪频、不刺眼，在满足亮度需求的情况下，还要能够使学生的视力得到充分保护；同时由于使用时间长、安装面积大，需要考虑节电和长寿命、高性价比、高可靠性和减少维护性方面的经济效益和社会效益问题。
关键词：闪频效应；照度；眩光；光衰；显色指数；冷启动时间；光效；节能；性价比
从原始社会的自然火照明到油灯、电灯用了几千的演化时间，而从1879年爱迪生发明第一个钨丝灯泡到卤素灯、节能灯、LED灯，仅仅用了100多年的时间，科技的高速发展给人们的生活带来的便利性是不用置疑的。随着经济的发展和人们生活水平的提高，灯光的实用性、舒适性、专业性在实际生活中也越来越受到人们的重视。据调查统计，现在各类各级学校中，涂卤素荧光粉和填充氩气、氪氩混合气体的普通荧光灯管的使用量还非常大，而学生的近视眼的增长速度也越来越快，年龄也越来越小，除了正确的用眼习惯和遗传因素以外，普通荧光灯具所存在的光的频闪效应、照度（物体被照亮的程度）不足起到了非常重要的影响作用，光衰减大、冷启动时间长、刺眼眩光、色彩还原性差、光效低、寿命短等因素也对灯具的专业性、舒适性、可靠性需求提供了新考验，LED灯盘正是替代普通荧光灯的理想方案和必然趋势。
闪频效应是指在一定的频率变化的光照射下观察到的物体运动显现出不同于实际运动的现象，而荧光灯闪频效应正是导致青少年近视眼的重要诱因。普通荧光灯由于工作在交流电源的方式下，因交流电过零时会产生熄灭，后又亮起，造成荧光灯的光输出发生变化，闪频的频率是供电频率的2倍，我国现阶段采用工频交流电源，瞬时电压值波动幅度在10%～20%之间，大大加重了频率为100Hz时呈正弦波规律波动的频闪深度，虽然采用高频电子镇流器可以克服低频时的发光不稳定现象，但在低温环境或者调光控制电压下，还是会产生发光条纹现象，长时间在这里的灯光环境下工作和学习，眼睛就很容易产生疲劳，长期下去，受闪频效应危害就可引发近视眼和偏头痛等各种疾病。LED灯盘因为采用LED灯珠组装而成，LED灯珠是在直流电压下工作的，不存在交流电时过零工作的情况，所以可使发光平滑稳定，不再产生闪频效应危害。另外，LED驱动器采用恒流的工作模式，并且精度可以达到3%，恒流驱动电路输出的电流是恒定的，而输出的直流电压却随着负载功率的大小而变化，能够自动适用于不同负载功率条件情况下的LED灯具，使发光性能更加稳定。
根据《民用建筑照明设计标准GBJ133-90》的要求，图书阅览室、教室场所要求照度达到150-300LUX，有条件的要求要达到200-500LUX。而大面积的灯具使用，对于灯具的更换和维护的工作量也很大，普通传统荧光灯用于工艺原因使用寿命短，光衰减严重，容易造成与初始设计照度值偏离，并且出现分布不均匀现象非常难以控制维护。由于学校教室是一个人员分布均匀的公共场所，要求照度和均匀度必需达到国家标准要求，否则就会对使用者的视力产生危害性影响。另外，荧光灯管如果直接天花板表面安装，没有灯罩进行遮光保护也容易造成刺眼的眩光的不舒适现象。荧光灯的显色指数（色彩还原性）≤40，物体的色彩还原性偏离度很大，容易造成色彩失真现象，不能用于对色彩有要求的绘画、艺术等课堂场所使用。其在冷启动情况下的时间很长、需要2-5分钟左右亮度才达到稳定，对于需要及时正常使用造成不便。而LED灯盘克服了所有的这些问题，恒流驱动器不存在冷启动情况，启动时间小于60毫秒，几乎是即开即亮的；显色指数一般都是≥80，能够基本还原色彩的原始程度，对于有特定要求的情况下，最大可以达到≥95；LED灯盘使用一体化的封闭结构模式，发出来的光要透过灯盘前面专用的磨砂光扩散PC灯罩进行滤光处理，并且整个灯的正面都是一个发光面，使LED灯珠的发光束得到最大程度的扩散，光束密度得到减小，就算用眼睛直接对着灯具发光面看，也不会产生刺眼的感觉了；根据行业标准要求规定LED的工作时间长达5万小时，光衰减要≤30%，而美国能源LM-80标准则提出6000小时光衰减量≥94.1%，所以LED灯盘的长寿命和高可靠性，为使用的维护性提供了保障，只要设计时的照度达到标准要求，其在使用过程中，可以充分避免普通荧光灯具的不稳定性而造成的各种问题，既降低了照明维护的工作量，又保证了照明的效果。
普通荧光灯的光效仅为30-40流明/瓦，理论工作寿命也只有5000-6000小时，而LED灯盘的光效高达到80-100流明/瓦，理论工作寿命可以达到5万小时。所以在同等亮度需求的情况下，LED灯盘只需要50%的普通荧光灯的用电量就可以达到要求，并且维护时间可以减少90%。假如每個学校有30个教室，每个教室用普通荧光灯盘12个，每个灯盘的功率是60W，每天用电8个小时，那么学校每天需要用电量是17.28万度，一年按200天计算，每年的用电量是3456万度，如果采用LED灯盘，则可以节省至少50%的用电量1728万度，按每度电0.6元计算，每个学校每年可以节省1036.8万元。根据教育部发布《2017年全国教育事业发展统计公报》显示，全国的各类中、小学和各类高校有51.38万所，假如20%的学校能够改用LED灯盘的话，则全国每年可以节约用电18000亿度，直接经济效益超过10000亿元，同时，可以节省90%的灯具更换维护的用工量，可以减少发电所消耗的各种能源，大量减少CO2和其他有毒害气体的排放而环境造成的危害，其经济和社会效益是不可估量的。
LED灯盘在设计上沿用传统格栅灯盘标准化尺寸，可以直接替代在集成吊灯安装、轻钢龙骨嵌装的各种情况，无论是学校的改造工程还是新装工程，都可以通用，大大降低了施工的难度和要求。LED灯盘的价格随着技术的发展成熟和LED的普及，已经和普通荧光格栅灯盘不分上下，价格因素已经是不再需要考虑的因素了。
综上所述，LED灯盘是用于学校照明需求是最理想的产品，大量应用将会是必然趋势。
参考文献
[1]周安忠，施小可主编，《近视眼密码》，军事医学科学出版社，2013.3
[2]中华人民共和国原城乡建设环境保护部，《民用建筑照明设计标准GBJ133-90》 1991.3
[3][美]露西▪马丁著，唐强译，《室内设计师专用灯光设计手册》，上海人民美术出版社，2012.
（作者单位：翱宸（上海）贸易有限公司）