上海时代之光照明电器检测有限公司施晓红
摘要：过多的紫外线对人体有害。本文阐述了金属卤化物灯灯具紫外防护的原理、测试方法、以及选择紫外防护罩的要点。
Abstract: Excessive UV radiance is harmful to health. The article expounds the UV protection principle, measuring method and the key points of choosing protection shield of luminaries, which with metal halide source.
与其他高压气体放电灯相比，金属卤化物灯有较高的显特性和光效，对显性有较高要求的作业场所，金属卤化物光源得到了广泛使用，但应该注意的是，金属卤化物灯有紫外辐射，过度的紫外辐射将损害人体皮肤和眼睛。紫外辐射（UV）是指波长小于可见辐射波长(380nm ~780nm)的光辐射，100nm~400nm波长范围紫外辐射通常被分为UV-A：315-400 nm；UV-B：280-315 nm； UV-C：100-280 nm。从各种金属卤化物光源的典型光谱分布曲线（见图1）可以知道，典型的金卤灯在紫外区域均有一定的光谱能量分布，过量的紫外辐射对人的眼睛和皮肤有危害性的损伤，使用金卤灯的灯具应该采取适当地措施以降低金卤灯的紫外辐射的对人的危害。 (a)钪－钠金属卤化物灯
(b) 钠－铊－铟金属卤化物灯
( c) 稀土（镝/钬/銩）钠－铊陶瓷金
属卤化物灯
波长
图1－光谱功率分布(5nm波带)
一、紫外辐射与照明水平的关系
通常，灯具光通量的数据和环境照度是作业场所照明设计的输入参数，前版灯具基础安全标准GB7000.1-1996《灯具一般安全要求与试验》中也未涉及相关的内容。研究表明，与照度相关的灯具紫外辐照度较高对人的皮肤和眼睛是不安全的，所以新版灯具安全标准GB7000.1-2002《灯具一般安全要求与试验》引入了与光源特性有关的灯具紫外辐照度的概念，并提出了金属卤化物灯灯具紫外辐照度的限制措施和评价方法。这样就促使原来只关注安全或只关注性能的照明行业技术人员开阔视野，以较全面的眼光评价灯具的品质。 GB7000.1-2002《灯具一般安全要求与试验》结构要求中规定灯具不能发射出过多的辐射，而附录P则提出了降低辐射的措施和试验验证的评价方法。
试验验证的方法是根据测量得到紫外辐照度来限制作业场所的设计照度值，或者根据给出的设计照度值来来判断灯具的紫外辐照度是否小于安全限值。由此可见，灯具紫外辐射水平与作业场所的照度水平可能成为一对矛盾，使用金属卤化物灯具作为照明器具的作业场所的照明设计应充分考虑灯具安全试验给出的安全照度，使作业场所的照度水平既满足作业场所的照明需求，又不至于使在此工作的人员受灯具发射出的紫外线的伤害。
二、灯具紫外辐射的测量
GB7000.1-2002《灯具一般安全要求和试验》规范性附录P给出了金卤灯紫外辐射照度的测量和评价准则，未给出更加具体的试验方法和试验设备的要求。国际照明学会出版物CIE S 009/E:《灯和灯系统的光生物安全性》作出了相应的规定。
1．GB7000.1-2002与CIE S 009/E:《灯和灯系统的光生物安全性》的关系
GB7000.1-2002《灯具一般安全要求与试验》等同采用IEC60598-1（1999），标准规定了灯具结构、内部和外部接线、耐久性试验和热试验，以及接地、爬电距离等电气、热及机械等方面的安全要
求，GB7000.1-2002附录P提出的选择防护屏和测量验证防护屏有效性的方法基于一种考虑，就是日常曝辐限值为30J/m2，波长范围是200nm-315nm。
CIE S 009/E:《灯和灯系统的光生物安全性》给出了各类曝辐限值、测量方法，以及不同危险程度的灯的分类方法。另外附录B还规定了测量仪器的要求。CIE S 009/E给出的曝辐限值包括皮肤和眼睛的光化学紫外辐射的有效辐射曝辐限值30J/m2（适用于小于8h的辐射，波长范围是200nm-315nm）、眼睛的近紫外曝辐限值10 W/m2（UV-A）以及视网膜蓝光曝辐限值等等8类限值。测量方法包括辐照度测量和辐亮度测量。
从附录P的规定可以看出，GB7000.1只对CIE S 009/E标准中涉及的对皮肤和眼睛的光化学紫外辐射危害提出了相应限制要求，而且GB7000.1采用了CIE S 009/E中提出的有效辐射曝辐限值30J/m2。
2．紫外辐射照度的测量和评价
由于分布在紫外区域各个波长对人体皮肤和眼睛危害的程度是不同的，应该对200nm-315nm测得的光谱辐照度用加权函数S uv(λ)（见表1）进行加权计算得到有效紫外辐照度，在可见光区域测得的光谱辐照度用光谱光效V(λ)×683加权，得到有效可见光辐照度，
有效紫外辐照度和有效可见光辐照度的比值即是该灯具的特定紫外辐照度E eff。从灯具测量得到的结果应符合下述要求：
E eff ≤ 8300/ (t s×E a) （1）
其中：
E eff 是测得的灯具特定有效紫外辐照度，单位：mW/(m2.klx)
t s是预期每天最长的辐照时间，单位：h；
E a是预期的最大使用照度，单位lux
表1-加权函数S uv(λ)
波长（nm）紫外危害函数
S uv(λ)
波长（nm）
紫外危害函数
S uv(λ)
200 0.030 313 0.006 205 0.051 315 0.003 210 0.075 316 0.0024 215 0.095 317 0.0020 220 0.120 318 0.0016 225 0.150 319 0.0012 230 0.190 320 0.0010 235 0.240 322
废液处理0.00067 240 0.300 323
0.00054 245 0.360 325
0.00050 250 0.430 328
0.00044 254 0.500 330
0.00041 255 0.520 333
0.00037 260 0.650 335
0.00034 265 0.810 340
0.00028 270 1.000 345
0.00024 275 0.960 350
0.00020 280 0.880 355
0.00016 285 0.770 360
0.00013 290 0.640 365
0.00011 295 0.54 370
0.000093 297 0.46 375
0.000077 300 0.300 380
0.000064 303 0.120 385
0.000053竹制品加工
波长（nm）紫外危害函数
S uv(λ)
波长（nm）
紫外危害函数
S uv(λ)
305 0.060 390
0.000044
308 0.026 395
0.000036
310 0.015 400
0.000030
公式（1）的应用意义是：
- 在一给定的最长辐照时间条件下，根据测得的灯具特定有效紫外辐照度E eff，得到被测
灯具预期的最大使用照度值E a；
- 在一给定的最长辐照时间条件下，根据制造商提供的预期某个灯具最大使用照度值E a
和测得的灯具特定有效紫外辐照度E eff，来判断被测灯具紫外辐射的安全性。
公式（1）中的右边是被测灯具特定的有效紫外辐照度限值，而左边则是测量得到的实际
的灯具特定有效紫外辐照度。为了判断被测灯具的紫外辐射安全性，必须已知预期的最大使
用照度E a，通常，预期的E a照明设计给出。根据某一灯具的光度测试数据、作业场所的要求
照度值和作业场所的建筑参数进行的照明设计，可以确定达到该照度水平适宜的灯具安排，
包括灯具数量，灯具间隔、安装高度等，并可确定每个灯具对一个受照点的照度贡献值，这
个数值就是公式（1）中的E a。各个作业场所推荐的照度值可以参考相关的CIE出版物，本
文摘要了国际照明学会出版物CIE No. 29.2“室内照明指南”推荐的对不同区域或活动推荐的
照度范围和CIE No. 58“运动馆照明”推荐的照度值了体育馆内进行的各种运动的照度水平，
详见表2、表3和表4。
表2-对不同区域或活动推荐的照度范围
推荐的照度范围（lx） ”) 区域或活动的类型
20-30-50 室外交通区和工作区
50-75-100 交通区’)，简单地判别方位或短暂访视
100-150-200 非连续工作的房间
200-300-500 有简单视觉要求的作业
300-500-750 有中等视觉要求的作业
500-750-1000 有相当费力的视觉要求的作业
750-1000-1500 有很困难的视觉要求的作业
1000-1500-2000 有特殊视觉要求的作业
＞2000 完成非常精密的视觉作业
”) 在有些国家，推荐照度以使用照度表示，其他国家以维持照度表示。
’) 在交通区，这个数值应当与相邻工业区域或相邻空间的照度有关。
表3-推荐的照度范围
场所、活动或作业类型使用的照度范围
仓库和储藏室 100-150-200 通用的建筑区
域楼梯、自动扶梯 100-150-200
擀筋棒飞机引擎试验 500-750-1000 飞机库
检查和修理 300-500-750
大型商业中心 500-750 商店和百货店
超级市场和特级商场 500-750
办公室、会议室 300-500-750 办公室
大进深的普通办公室、绘图室 500-750-1000
中等精度钳工和机加工、普通自
山药去皮机
动机床
300-500-750
精细加工的机加工、精密自动机床，检验和试验500-750-1000停车场闸机
机加工与装配
车间
非常紧密的加工、细小复杂部件
的检测
1000-1500-2000
表4-推荐的体育馆照度
运动类型推荐的照度
娱乐、训练比赛
篮球、足球、柔道、体操、杂技、手球、曲棍球、
舞蹈、排球、滑冰和自行车等300 500
按摩脚盆羽毛球、击剑、网球 500
750 拳击、摔跤 3000
150-3000 3．测量仪器的要求
用于紫外和可见波辐射测量的推荐仪器是双光栅单仪。测量条件和设备精度等可参考
CIE S 009/E的相关规定。正确的测量方法和适宜的仪器进度是测得灯具客观辐照度的必要条
件，否则对灯具紫外辐照度安全性的评价将偏离客观实际。
三、限制金卤灯灯具紫外辐射的措施
使用金属卤化物灯的灯具，如光源本身对紫外线辐射未提供防护措施的，灯具应安装紫
外防护屏，阻挡并降低灯具的紫外辐射。
1．防护屏的透射率
GB7000.1附录P提供了防护屏的选择方式，即根据光源的最大紫外辐射有效功率Ｐeff∗、
预期每天最长的辐照时间ts、预期的最大照度Ea来限制防护屏的在最大透射率T。
8.3・103
T＜
Ｐeff・t s・ Ea
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
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