LED燈設(shè)計(jì)如何可以最大程度地減少光污染

“假期，這意味著房屋和企業(yè)都裝飾有節(jié)日燈，其中許多都裝有LED。這些裝飾物會(huì)在整個(gè)晚上點(diǎn)亮幾周，但是全年常亮的所有永久性照明裝置又如何呢？

就像曾經(jīng)在夜晚飛過(guò)城市的人所知道的那樣，所有這些燈光的景象令人著迷，但不幸的是，它們促成天空發(fā)光，這可能導(dǎo)致嚴(yán)重的負(fù)面影響，尤其是對(duì)野生動(dòng)植物和植被。

隨著照明行業(yè)繼續(xù)從傳統(tǒng)的光源（例如用于戶外照明的高壓鈉或金屬鹵化物）過(guò)渡過(guò)來(lái)，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注使室外LED裝置造成的光污染最小化的方法。

GFZ德國(guó)地球科學(xué)研究中心最近在亞利桑那州圖森發(fā)布了一項(xiàng)關(guān)于城市街道照明的研究，深入了解了LED燈具的良好設(shè)計(jì)如何可以最大程度地減少光污染。Tucson處于向LED過(guò)渡的最前沿，因?yàn)閹缀跛械穆窡舳家焉?jí)，并且包括無(wú)線通信和調(diào)光功能。該研究于2019年3月和4月進(jìn)行了10天，使用美國(guó)Suomi國(guó)家極地軌道合作伙伴（NPP）衛(wèi)星在夜間獲取圖森地區(qū)的圖像。在某些夜晚中，將總計(jì)19,500個(gè)路燈中的大約14,000個(gè)的燈光級(jí)別設(shè)置為全亮度，而將其他夜晚的亮度設(shè)置為全亮度。

這些由NASA衛(wèi)星Suomi NPP捕獲的圖像顯示了圖森設(shè)置為全亮度和30％亮度的路燈夜間照明。

研究團(tuán)隊(duì)得出的結(jié)論是，圖森市夜間照明的大約20％歸因于街道照明，其余部分則由標(biāo)志和立面，商店櫥窗，運(yùn)動(dòng)場(chǎng)等產(chǎn)生。這些結(jié)論，如果可以轉(zhuǎn)移到其他城市，則可以證明其程度。 LED照明設(shè)計(jì)可以解決哪些潛在的光污染問(wèn)題。

可以說(shuō)，就最大限度地減少光污染或雜散光而言，燈具設(shè)計(jì)人員的武器庫(kù)中最重要的工具被稱為“ BUG”等級(jí)，代表背光，遠(yuǎn)光和眩光。BUG評(píng)級(jí)系統(tǒng)是由照明工程協(xié)會(huì)（IES）與國(guó)際黑暗天空協(xié)會(huì)（IDA）聯(lián)合開發(fā)的，旨在提供一種一致的方法來(lái)評(píng)估室外照明逃逸的雜散光的數(shù)量。

室外環(huán)境中的雜散光是不希望有的，不僅因?yàn)樗鼤?huì)導(dǎo)致天空發(fā)光，而且還因?yàn)樗鼤?huì)導(dǎo)致不必要的能耗。雜散光的示例包括侵入光（即，在意想不到的位置投射的光，例如從進(jìn)入附近窗戶的路燈射出的光），有助于向天空發(fā)光的上光和眩光（即，眼睛水平的過(guò)多光會(huì)導(dǎo)致不適或視覺障礙） ）。

BUG額定值是根據(jù)下圖中所示的三個(gè)區(qū)域中每個(gè)區(qū)域中測(cè)得的流明輸出得出的。

BUG額定值是根據(jù)這些區(qū)域中每個(gè)區(qū)域的測(cè)量流明輸出得出的。

顧名思義，背光是指在照明設(shè)備后方發(fā)出的光。背光區(qū)域進(jìn)一步分為四個(gè)子區(qū)域，分別對(duì)應(yīng)于發(fā)射角度從0度（即，光向下指向地面）到90度（即，光大部分與地面平行向外指向）。同樣，眩光區(qū)域也分為四個(gè)子區(qū)域，分別對(duì)應(yīng)于從低眩光到高眩光的發(fā)射角度增加。上照明區(qū)域僅包括兩個(gè)子區(qū)域，一個(gè)子區(qū)域用于主要指向上方的光與主要用于向外指向的光。

BUG等級(jí)是根據(jù)IES TM-15-11（室外燈具的燈具分類系統(tǒng)）中提供的查找表中參考的上述每個(gè)分區(qū)的測(cè)量流明確定的，每個(gè)參數(shù)分配為0–5 。例如，將BUG等級(jí)B0 U0 G0分配給具有高度定向的向下光輸出的照明器。B2 U0 G2的BUG等級(jí)將分配給一個(gè)燈具，該燈具的大部分光輸出都向前和向后發(fā)射，但不向上發(fā)射。請(qǐng)注意，BUG評(píng)級(jí)只是確定照明器是否適合特定照明應(yīng)用的因素之一，但通常，BUG評(píng)級(jí)越低，光污染的可能性就越低。

編輯：hfy