健康的光环境可以为我们生活带来很多助益。医疗照明作为医院建设的重要内容,对于帮助患者放松心情,增加就医舒适度,为医护人员创造一个积极高效的工作环境具有重要作用
常见的照明参数与概念
1.光
光是能量的一种形态。光的本质是电磁波,是整个电磁波谱中极小范围的一部分。由光源发出的辐射能中能产生视觉的部分,常被称作为“可见光”。
可见光,即产生视觉效应的部分;
紫外线,即通常所说的UV,可用于灭菌处理;
红外线,具有热效应,对人体有一定益处。
2.可视照明
1) 光通量(lm)
光通量是指光源发出的全部光的能量,单位为流明(lm)。在固定的空间内,光源产生的光通量越充足,人对周围环境的视觉感觉越明亮。
发光效率即光源每瓦功率产生发出的光通量,简称光效,单位:流明/瓦特(lm/W)。光源每瓦功率产生的光通量越多,光效越高,亮度越高,节约电能越多。
2) 照度(lx)
光照强度是指单位面积上所接受可见光的能量,简称照度,单位勒克斯(Lux或lx)。用于指示光照的强弱和物体表面积被照明程度的量。
各类建筑建设规范与标准中均对环境的照度提出了要求。简单计算公式如下:
3) 色温(K)
将一标准黑体加热,随着温度升高黑体的颜色开始逐渐改变,当某光源发出的光的颜色与标准黑体处于某温度的颜色相同时,我们将黑体当时的绝对温度称为光源的色温,单位为开尔文(K)。
随着照度越高的色温给人的视觉感受越明亮、清新、兴奋。因此,不同的照明空间,色温选择也不同。在医疗照明中,主照明的色温宜采用接近自然光色的中性色温(4000-5700K)来为病患和医护人员营造舒适自然的灯光环境。
色温(K)和照度(lx)的关系:
4) 显色指数(Ra)
光源对物体的显色能力称为显色性,通常用显色指数(CRI或Ra)来表示光源的显色性。光源的显色指数越高,其显色性能越好。也就接近自然原色,显色性低的光源对颜色表现较差,我们所见到的颜色偏差也较大。
目前,显色性指数是CIE(国际照明委员会)规定的14种颜色R1~R14,而我国光源显色评价方法额外增加亚洲妇女肤色,变为15种即R1~R15。其中R1~R8称之为典型显色指数,这8个典型显色指数的平均值就是我们常说的Ra,即平均显色指数。R9~R15称之为特殊显色指数。常用的照明光源一般只要求Ra,有特殊要求的照明光源才会对其它的要求,R1~R15对应的颜色分别定义如下:
R1 淡灰红色 R2暗灰黄色 R3 饱和黄绿色
R4 中等黄绿色 R5 淡蓝绿色 R6 淡蓝色
R7 淡紫蓝色 R8 淡红紫色 R9 饱和红色
R10 饱和黄色 R11 饱和绿色 R12 饱和蓝色
R13 白种人肤色 R14 树叶绿 R15 黄种人肤色
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其中显色指数R9实际上为饱和红色,它是衡量光源恢复物体红色能力的一个指标,即R9数值越大,光源对物体红色的还源能力就越高。在医学照明领域,光源需要对人体的毛细血管具有很好的还原性,所以R9的数值在医疗照明上的要求非常严格。
良好的显色性可以正确反映病人的肤色和其他特征,从而为诊断和治疗提供正确的参考依据,在国家标准(GB50034-2013《建筑照明设计标准》)中明确要求医院照明灯具应达到Ra>80,重要区域要求应达到Ra>90。
*全光谱
全光谱,指的是光谱中包含紫外光、可见光、红外光的光谱曲线,并且在可见光部分中红绿蓝的比例与阳光近似,显色指数接近于100的光谱。
太阳光的色温是随着四季和早晚时间变化而变化,所以全光谱灯的光谱,应随时间变化而相继改变色温,模拟自然光环境,才能更符合生物的自然生长规律。
5) 眩光(UGR)
在视野范围内有有亮度极高的物体,或亮度对比过大,或空间和时间上存在极端的对比,就可引起不舒适的视觉,或造成视功能下降,或同时产生这两种效应的现象,称为眩光。在均衡的亮度下,人眼会感到舒适;反之,则容易产生疲劳和不舒适的感觉。
眩光是影响照明质量的重要因素。在医院照明环境中,医师对就诊人员情况的观察,以及病患在病房中仰卧时,都需要控制灯具的眩光,使之不对医护人员的工作和病患的休息造成不良影响。
因此医疗照明设计除了要考虑遮光角的合理性外,还需要考虑灯具点位的合理性。一般可以选择比较柔和的深藏光灯具或者带有微晶磨砂设计的灯具作为基础照明灯具。病房布灯建议布置于病床中部到尾部区域;而过道的灯具可以考虑布置于过道两侧,并且灯具应布置在两病室门之间,不应布置在正对门和门上方的位置,以免影响病人的休息。
眩光的影响因素:
A. 灯具亮度
B. 房间长度和灯具安装的高度(即距高比)
C. 由平均水平照度表示的视适应水平
D. 灯具种类,如灯具侧面是否发光等
6) 光频闪
光频闪是指照明产品的光输出随着时间呈现周期性波动的现象。频闪对人体方面的危害包括可能产生头痛、偏头痛、疲劳;眼压增高、眼睛视觉功效低、注意力分散;神经性问题,如光敏性癫痫等。
在医疗照明中,应采用无频闪照明灯具,避免因灯具频闪加重患者的病情,从而影响医生对病人的诊断。
7) 蓝光危害
蓝光危害是指当蓝光辐亮度达到标准规定的2类或者3类时,会在较短的时间或瞬间对人眼造成的伤害,它所依据的标准是GB/T 20145-2006/CIE S009/E:2002,判定的依据是CTL-0744_2009-laser决议。主要表现在导致近视、白内障以及黄斑病变的眼睛病理危害和人体节律危害。