陕西省电光源工业产品质量监督检验有限公司
Shaanxi Electric Lighting Source Industrial Product Quality
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国家轻工业电光源产品质量监督检测宝鸡站
西安市中小学教室照明环境改善提升工作
国家轻工业电光源工业产品质量监督检验宝鸡站
2019年4月28日
西安市中小学教室照明环境改善提升工作
风险研判报告书
为贯彻落实习近平总书记关于学生近视问题的重要指示批示精神,切实加强新时代儿童青少年近视防控工作,认真执行《综合防控儿童青少年近视实施方案》(教体艺【2018】 3号)。
我单位经过多方考察,多方收集各种资料,针对“西安市中小学教室照明环境改善提升工作”编写此报告书。
1. 国家标准、技术规范关于光源要求分析
1.1. 相关标准法规
目前涉及中小学教室照明用光源的标准、规范如下:
GB 7793-2010《中小学校教室采光和照明卫生标准》
GB/T 36876-2018《中小学普通教室照明设计安装卫生要求》
CQC 3155-2016《中小学及幼儿园教室照明产品节能认证技术规范》
1.1.1. 关于GB 7793-2010《中小学校教室采光和照明卫生标准》
范围:该标准规定了学校教室采光和照明要求。
该标准为现行标准,属于强制执行的国家标准。
其中5.5条:采用小于26mm的细管径直管形稀土三基色荧光灯(以下简称荧光灯)。
该标准最早版本为1987年版,这个版本中的2.4条内容为:“宜采用荧光灯。”当时市场上常用照明光源有白炽灯、卤钨灯、荧光灯等,LED光源还没有出现。到发布2010年版的标准时,市场上已经出现了LED光源,但技术还很不成熟。在该版标准中将“宜采用”修改为“采用”。这说明在制定标准时,标准制定者已经考虑了LED光源是否适用于教室照明,认为三基色荧光灯在当时更适合作为教室照明的光源。
1.1.2. 关于GB/T 36876-2018《中小学普通教室照明设计安装卫生要求》
范围:本标准规定了中小学校普通教室桌面、黑板面照度卫生要求、教室照明的设计安装卫生要求、黑板照明的设计安装卫生要求。
该标准为新发布现行标准,属于推荐执行的国家标准。
其中5.3条:宜采用色温3300K~5300K,显色指数不低于80,小于26mm细管直径管形稀土三基色荧光灯。
该标准为2018年发布,虽然与GB 7793-2010中光源类型的选择上描述不同(GB 7793-2010为“采用”,本标准为“宜采用”),但仍未提及在教室照明中使用LED光源,稀土三基色荧光灯仍处于第一选择,显然标准起草人从学生用眼卫生方面考虑,认为目前使用荧光灯更安全、稳妥。
随着LED技术的不断发展,LED光源的产品质量有了很大提高,但LED中的蓝光成分对人体危害程度还存在争议,仍需要做进一步的探索和评价。尤其是在中小学教室照明应用中,荧光灯与LED灯孰优孰劣目前没有一个明确的定论。从保证中小学生用眼安全的角度看,中小学生的视觉系统正处于发育期,较成年人更容易受到不可逆的损伤,所以目前选用三基色荧光灯是安全、稳妥的。
1.1.3. 关于CQC 3155-2016《中小学及幼儿园教室照明产品节能认证技术规范》
该规范是基于对产品“节能认证”所制定的,其关注、考核的重点是产品的“节能性”,且“规范”的法律效力低于“国家标准(GB)”。
1.1.4. 总结
a) 法律地位和执行力度上:GB>GB/T>规范。
b) 适用范围上:《GB 7793》规定了教室照明的要求,而《GB/T 36876》规定的重点是为了达到教室照明的要求,而对照明系统的设计、安装所做出的要求。
c) 就《CQC 3155》来说,首先它是一个认证类的规范,不是产品标准。而且它主要是从节能角度出发制定的,所以该规范可以作为本次光源选型的参考件。
综上所述,从标准和法规的层面上分析,荧光灯应是本次教室改造的第一选择对象。
2. 社会反响
2.1. 光生物安全
LED民用光源出现没多久,蓝光危害这个话题就一直伴随着它。随着LED技术的不断进步和发展,很多技术难点被攻克,但是蓝光危害这个问题至今仍没有一个定论。目前,没有任何官方文件、标准给出一个肯定的结论——LED光源可以安全的用在中小学教室中。
广东省的教室照明改造案例就凸显了在LED灯蓝光危害无定论的时候,将其用于教室照明而引起民众担忧的问题,所以广东省从保证中小学生的用眼卫生和用眼安全角度出发,印发了《关于进一步做好中小学校教室采光和照明改善工作的通知》(穗教体卫艺〔2017〕3号),明确要求现阶段所有中小学校新建和改造教室,及各类功能室暂时不宜安装LED灯。
2.2. 使用性验证
在实际使用中,从荧光灯大规模走进人们的日常生活中,到现在已经有30年左右的时间了。在这30年的使用时间里,荧光灯的技术已经非常成熟,多年的实际运用也让人们认可了荧光灯的各种性能。
LED光源到目前为止,依然处在一个发展阶段,虽然它的发展速度非常快,但还是存在较大的提升空间。除去寿命长、省电这些优点,人们在使用中也会反映光线刺眼(色温过高)、物体颜色偏差大(显色性差)等问题。
2.3. 相关专家的观点
我们咨询了GB/T 36876-2018《中小学普通教室照明设计安装卫生要求》标准的第一起草人吕若然教授(北京市疾病预防控制中心),以及起草人郭秀花教授(首都医科大学)。针对LED灯为什么没有在标准中被提及,以及LED灯是否适用于中小学教室,两位专家做了如下回答:
a) 吕若然教授:
从青少年眼睛结构发育来讲,蓝光对青少眼睛存才潜在危害。针对于学校,任何一个潜在危险的因素都不能在学校里出现。从光源角度来讲荧光灯是完全安全的,而LED存在蓝光危害。
*延伸理解:有1%的危险,就要100%的否决。
b) 郭秀花教授:
LED产生蓝光,蓝光可对人眼造成损伤,且对眼底有损伤的人伤害更大。
*延伸理解:相同的剂量,对眼睛的损伤随时间的延长,其损害程度成指数形式加速增大。
2.4. 结语
我国正在建设法治社会,西安市中小学教室照明改造工作应当遵循强制性国标《GB 7793-2010》选取各项参数符合要求的照明光源,并按照推荐性国标《GB/T 36876-2018》设计、安装照明灯具。
荧光灯和LED灯管的相关参数都能达到一般性照明的要求,但荧光灯在30多年的使用时间里被证明是安全、稳定、可靠的,而LED光源的光生物安全性能(蓝光危害)还在讨论和评价中,目前没有确凿的证据能保证它不对中小学生的视力产生危害。中小学生的眼睛正处在发育阶段,相对于成人,他们对外来危害的承受力要小很多,且有些损害是不可逆的、影响终生的。
从上述分析可以确定,为保证学生的用眼安全,本次中小学教室照明改造应当选用稀土三基色荧光灯作为光源。
3. 荧光灯和LED对比
3.1. 参数
表1 标准要求参数对比
项目 |
稀土三基色荧光灯 |
LED灯 |
光效 |
≥85 lm/w |
≥90 lm/w |
显色指数 |
≥80 |
≥80 |
色容差 |
≤5 |
≤7 |
色温 |
3300K~5500K |
3300K~5500K |
光通维持率 |
2000h时≥90% |
3000h时≥96% |
颜色漂移 |
无 |
≤0.005 |
颜色不均匀度 |
无 |
≤0.005 |
从表1中可以看出,LED的发光效率要大于荧光灯,光通维持率(光衰和寿命)相比荧光灯较好。在颜色性能方面LED相比荧光灯较差,容易出现颜色漂移和均匀度不足的问题。
3.2. 价格
表2 使用寿命和价格对比
项目 |
稀土三基色荧光灯 |
LED灯管 |
|
发光灯珠 |
驱动装置 |
||
使用寿命 |
额定10000h |
最小25000h |
约30000h |
零售价格 |
15元 |
50~70元 |
表2中显示,LED灯管比同类的荧光灯的单根的市场零售价要高将近3倍以上。而且实际使用中,由于受驱动装置中电子元件失效的影响,LED灯管的使用寿命往往达不到企业的宣称值,造成省电不省钱的结果。
3.3. 安全性
表3 有关安全性项目的对比
项目 |
稀土三基色荧光灯 |
LED灯 |
有害物质 |
汞 |
无汞 |
易燃物 |
无 |
塑料壳等 |
荧光灯整体结构以玻璃管为主,铝制灯头,几乎没有可燃物。LED灯管的外壳、灯头均是塑料制品, LED灯管的燃烧风险要比荧光灯高得多。
4. 我市在此项工作中可能面临的风险
a) 全部选用荧光灯时:支持LED灯的一方可能会以荧光灯不节能、寿命短、LED灯是社会发展趋势等理由,提出异议。
b) 全部选用LED灯时:支持荧光灯的一方可能会说,LED灯存在蓝光危害,LED的某些技术不成熟,国家标准强制要求使用稀土三基色荧光灯。可能还会有学生的家长考虑到LED的蓝光危害,而对市政府相关部门提出质疑。
c) 荧光灯和LED灯混合使用时:方案制定者可能会受到上述两种观点共同质疑。
d) 改造过程中产品质量、工程质量管控不到位,引起不必要的舆情。
制定方案时,首先考虑是否有法可依,再把中小学生这一特殊群体的用眼卫生和用眼安全归为重点因素,这就使我们的方案有法可依、有理有据。结合前文对国家标准和各类数据的分析,选用稀土三基色荧光灯为本次改善提升工作的光源,可以把本次工作的风险降至最低水平。结论如下:
强制性国家标准GB 7793-2010《中小学校教室采光和照明卫生标准》明确指出“中小学教室应使用稀土三基色荧光灯作为光源”。LED的光生物安全性(蓝光危害)目前仍在讨论、评价中,且中小学生的视觉系统正处在生长发育阶段,不能确保LED不会对中小学生这特殊群体造成伤害。相对于中小学生的用眼卫生和用眼安全来说,荧光灯比LED灯耗电、寿命短等这一类的问题,是社会、校方、家长完全可以接受的——任何因素在面对健康和安全问题时,都是不足为提的。
而且在新颁布GB/T 36949-2018《双端LED灯(替换直管形荧光灯用) 性能要求》这一标准中,要求双端LED灯能够不对灯具、线路做任何改变,能方便的替换原有荧光灯。也就是说,当LED的技术足够成熟,安全性得到认可的时候,我们可以直接在原有的灯具上使用双端LED灯,不涉及二次改造,也不会造成资源浪费。
各级部门应严把荧光灯质量、改造工程质量,减少或杜绝舆论风险。