led一向被認(rèn)為適于街道照明；然而，面對(duì)可能影響健康的顧慮以及考慮相較于高壓鈉燈的種種優(yōu)勢(shì)，計(jì)劃換裝led照明的城市如何權(quán)衡led街燈是否更具效益？

市政照明(municipal lighting)是一個(gè)巨大的led市場(chǎng)。美國(guó)大多數(shù)的城市中或多或少都安裝了一些led街燈，還有少數(shù)幾座城市已經(jīng)完全轉(zhuǎn)換至led照明了。led一直被認(rèn)為更適于街道照明，但在2016年，當(dāng)美國(guó)醫(yī)學(xué)會(huì)(ama)警告某些led對(duì)夜間駕駛和人類健康可能產(chǎn)生不利影響后，它們的吸引力大減。從那時(shí)起，在照明專家以及對(duì)led街燈感興趣的許多城市之間不斷掀起針對(duì)這一警語(yǔ)的各種爭(zhēng)論。

ama警告說，高密度led照明不利于夜間駕駛，因?yàn)槿庋劭雌饋硎前咨牟糠?藍(lán)光頻率)在一部份光譜中產(chǎn)生的照明過于強(qiáng)烈，因而被認(rèn)為是可能影響駕駛的眩光。此外，ama還指出，這些光的頻率可能抑制人體中的褪黑激素，從而導(dǎo)致失眠、日間的生產(chǎn)力降低以及甚至肥胖等問題。

ama建議盡量減少光譜中藍(lán)光部份的輸出，并做好眩光保護(hù)。在討論光源呈現(xiàn)時(shí)的質(zhì)量因子是相關(guān)色溫(cct)，其單位以開爾文(kelvin)溫度(k)表示。大多數(shù)已安裝的led街燈額定值cct大約介于3,000k和4,000k之間。由于藍(lán)光照明的影響，ama建議道路安裝的燈具應(yīng)為3,000k或更低。

美國(guó)能源部(doe)旗下的市政街燈固態(tài)照明聯(lián)盟(msslc)持續(xù)針對(duì)ama提出問題作出反應(yīng)。msslc指出，在測(cè)量led照明的褪黑激素輸出時(shí)，cct并不是唯一要考慮的因素。

在有關(guān)led街燈的討論中，「褪黑激素」(melanopic)一詞不斷出現(xiàn)。但它或許是太新或太深?yuàn)W，以至于一般字典中還找不到這一詞。「黑視素」(melanopsin)是一種光色素——一種蛋白質(zhì)，出現(xiàn)在視網(wǎng)膜中，而且與晝夜節(jié)律(如生理時(shí)鐘)有直接關(guān)系?！竿屎诩に亍菇忉屃四承╊愋偷墓庥捎谡T發(fā)黑視素而影響了人們的睡眠周期。led街燈照明就是最佳的例子。

據(jù)msslc表示，針對(duì)led街燈的褪黑激素輸出進(jìn)行評(píng)估與測(cè)量時(shí)，除了cct之外，還必須考慮其他許多因素，包括燈具的輸出、燈具類型/配光以及照明設(shè)計(jì)。照明工程師可以均衡考慮這些因素，在符合ama降低褪黑激素輸出的建議下，設(shè)計(jì)出具有更高cct值的led燈。

早在ama發(fā)出警告之前，美國(guó)波特蘭市(portland or.)即已開始更換其鈉街燈了，在那之后也仍持續(xù)進(jìn)行。如今，這座城市中大約有45,000盞街燈，幾乎全部都采用led，而且大部份都是4,000k色溫的led燈。裝飾燈(例如都會(huì)公園)則均為3,000k。在波特蘭的市政網(wǎng)站上，波特蘭交通局(portland bureau of transportation；pbot)針對(duì)該新照明的常見問答(faq)中響應(yīng)了ama的警告，包括提供有關(guān)其他信息的鏈接。因?yàn)樵S多波特蘭人對(duì)于這些健康警告傾向于絕對(duì)支持的態(tài)度。

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越來越多的城市開始換裝led照明以取代鈉街燈。新的led燈效率更高，而且其生命周期成本也已經(jīng)大幅降低了。圖中是美國(guó)波特蘭市的26號(hào)公路(route 26；powell blvd)，該城市擁有的45,00盞街燈幾乎都采用了led（來源：edn）

其他以led取代大部份鈉街燈的城市還有波士頓(boston)、洛杉磯(la)和西雅圖(seattle)。然而，在其他的美國(guó)城市中，大多數(shù)的街燈仍然采用高壓鈉燈(hps)。鈉燈的特點(diǎn)是發(fā)出橙黃色光，由于其發(fā)光效率較白熾燈和熒光燈更好，因而對(duì)街燈照明而言十分具有吸引力。

但它也有缺點(diǎn)。波特蘭市發(fā)現(xiàn)，采用hsp街燈時(shí)，太多的光線會(huì)聚焦在其所安裝的燈柱底部，而不足以填滿各燈柱之間的空間。鈉光也是單色的，因而易于導(dǎo)致難以處理的顏色失真。此外，廢棄鈉燈的處置也很困難，因?yàn)槠渲泻?/p>

然而，led可望降低維護(hù)成本、降低能源成本，且其使用壽命比市政照明的其他選擇更持久。pbot稱以往必須每5年更換一次舊的鈉燈，而新的led燈預(yù)計(jì)將可持續(xù)24年。

led燈的價(jià)格也一直在穩(wěn)步降低中，預(yù)計(jì)還會(huì)再進(jìn)一步降低。pbot表示，在2000年時(shí)，其所安裝的某個(gè)led燈具品牌和型號(hào)(leotek ecobra)成本約為美元，但到2018年時(shí)已降至每個(gè)124美元了。

相形之下，hps燈目前仍然較為便宜，每個(gè)110美元，所以當(dāng)一座城市以led取代50,000盞街燈時(shí)，將面對(duì)大約70萬(wàn)美元的額外前置成本。市政當(dāng)局一直在爭(zhēng)取預(yù)算，畢竟就算是對(duì)于一座大城市來說，這也不是一筆小數(shù)目。

但即使購(gòu)買hps的成本較低，只要考慮其壽命長(zhǎng)短，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，led其實(shí)更具有經(jīng)濟(jì)效益。在一座采用led街燈的城市必須為led汰舊換新之前，采用hps的城市可能已經(jīng)需要至少2輪更新經(jīng)費(fèi)了。同時(shí)，據(jù)pbot指出，「因?yàn)閘ed可持續(xù)更久且易于維護(hù)，該市預(yù)計(jì)在led的產(chǎn)品生命周期間將降低75%的維護(hù)成本?！?/p>

新的街燈每盞功率29w，而更換的鈉燈為118w。支持者還主張，led街燈的光線反射比鈉燈的光線反射更少，從而盡可能地減少光污染。

假設(shè)關(guān)于led的工程主張正確，就算前置成本略高，led也會(huì)是市政街道照明的更佳選擇。就算ama對(duì)于led街燈照明的最大顧慮也經(jīng)證實(shí)，led街燈的經(jīng)濟(jì)性仍更具有吸引力，并可能超越健康顧慮而存在。不可避免的似乎是，與都會(huì)區(qū)生活有關(guān)的黃橙光街燈最終將成為回憶。

對(duì)于希望獲得更多信息的市政工程師而言，msslc是其主要的信息來源，提供包括多種照明相關(guān)的工程數(shù)據(jù)。2014年成立的msslc目的在于協(xié)助計(jì)劃導(dǎo)入led的城市。在doe的能源效率和可再生能源辦公室營(yíng)運(yùn)之外，msslc「代表著感興趣的城市、電力供貨商、政府組織以及其他機(jī)構(gòu)之間的協(xié)調(diào)力量，以盡可能地減少工作重復(fù)，并將可能的風(fēng)險(xiǎn)分散至多個(gè)位置?！顾举|(zhì)上是一個(gè)由doe資源支持的使用者團(tuán)體。

那些所謂的「資源」主要是指知識(shí)庫(kù)。根據(jù)美國(guó)聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)，該組織的預(yù)算僅幾百萬(wàn)美元。也就是說，提供有關(guān)可用技術(shù)的信息，以及偶時(shí)的適度補(bǔ)助金，已足以讓一些城市啟動(dòng)街燈更新。計(jì)劃安裝led照明的城市不必從頭開始，而且可以從已經(jīng)導(dǎo)入該技術(shù)的其他經(jīng)驗(yàn)中受益。

(原文發(fā)表于aspencore旗下edn美國(guó)版，參考鏈接：，編譯：susan hong，edntaiwan)

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