LED灯设计如何可以最大程度地减少光污染

“假期，这意味着房屋和企业都装饰有节日灯，其中许多都装有LED。这些装饰物会在整个晚上点亮几周，但是全年常亮的所有永久性照明装置又如何呢？

就像曾经在夜晚飞过城市的人所知道的那样，所有这些灯光的景象令人着迷，但不幸的是，它们促成天空发光，这可能导致严重的负面影响，尤其是对野生动植物和植被。

随着照明行业继续从传统的光源（例如用于户外照明的高压钠或金属卤化物）过渡过来，人们越来越关注使室外LED装置造成的光污染最小化的方法。

GFZ德国地球科学研究中心最近在亚利桑那州图森发布了一项关于城市街道照明的研究，深入了解了LED灯具的良好设计如何可以最大程度地减少光污染。Tucson处于向LED过渡的最前沿，因为几乎所有的路灯都已升级，并且包括无线通信和调光功能。该研究于2019年3月和4月进行了10天，使用美国Suomi国家极地轨道合作伙伴（NPP）卫星在夜间获取图森地区的图像。在某些夜晚中，将总计19,500个路灯中的大约14,000个的灯光级别设置为全亮度，而将其他夜晚的亮度设置为全亮度。

这些由NASA卫星Suomi NPP捕获的图像显示了图森设置为全亮度和30％亮度的路灯夜间照明。

研究团队得出的结论是，图森市夜间照明的大约20％归因于街道照明，其余部分则由标志和立面，商店橱窗，运动场等产生。这些结论，如果可以转移到其他城市，则可以证明其程度。 LED照明设计可以解决哪些潜在的光污染问题。

可以说，就最大限度地减少光污染或杂散光而言，灯具设计人员的武器库中最重要的工具被称为“ BUG”等级，代表背光，远光和眩光。BUG评级系统是由照明工程协会（IES）与国际黑暗天空协会（IDA）联合开发的，旨在提供一种一致的方法来评估室外照明逃逸的杂散光的数量。

室外环境中的杂散光是不希望有的，不仅因为它会导致天空发光，而且还因为它会导致不必要的能耗。杂散光的示例包括侵入光（即，在意想不到的位置投射的光，例如从进入附近窗户的路灯射出的光），有助于向天空发光的上光和眩光（即，眼睛水平的过多光会导致不适或视觉障碍） ）。

BUG额定值是根据下图中所示的三个区域中每个区域中测得的流明输出得出的。

BUG额定值是根据这些区域中每个区域的测量流明输出得出的。

顾名思义，背光是指在照明设备后方发出的光。背光区域进一步分为四个子区域，分别对应于发射角度从0度（即，光向下指向地面）到90度（即，光大部分与地面平行向外指向）。同样，眩光区域也分为四个子区域，分别对应于从低眩光到高眩光的发射角度增加。上照明区域仅包括两个子区域，一个子区域用于主要指向上方的光与主要用于向外指向的光。

BUG等级是根据IES TM-15-11（室外灯具的灯具分类系统）中提供的查找表中参考的上述每个分区的测量流明确定的，每个参数分配为0–5 。例如，将BUG等级B0 U0 G0分配给具有高度定向的向下光输出的照明器。B2 U0 G2的BUG等级将分配给一个灯具，该灯具的大部分光输出都向前和向后发射，但不向上发射。请注意，BUG评级只是确定照明器是否适合特定照明应用的因素之一，但通常，BUG评级越低，光污染的可能性就越低。

编辑：hfy