Ảnh hưởng của ánh sáng LED đến sức khỏe con người 


Ảnh hưởng của ánh sáng LED đến sức khỏe con người

Chúng ta biết rằng, bình thường, tiếp xúc với ánh sáng giàu sắc xanh (blue rich light) hay ánh sáng xanh trong ngày sẽ hỗ trợ tối ưu sức khỏe sinh học, và tiếp xúc ánh sáng giàu sắc xanh vào ban đêm khả năng cao sẽ làm gián đoạn nhịp sinh học của con người với những hậu quả tiêu cực đối với giấc ngủ và sức khỏe. Kiến thức của con người vẫn còn bị hạn chế về bước sóng, liều lượng và thời gian tiếp xúc cụ thể tác động đến hệ thống sinh học, sinh lý và hành vi của một người và làm thế nào để chúng có thể tác động được đến các yếu tố cá nhân như: tuổi, lượng tiêu thụ caffein hay các vấn đề thuộc về sức khỏe khác.

Xem thêm

Chiếu sáng xanh là gì ? Ưu điểm của công nghệ chiếu sáng sử dụng đèn LED

Cải thiện chất lượng cuộc sống với công nghệ chiếu sáng xanh bằng đèn LED

Nghiên cứu về ánh sáng và sức khoẻ là tập con của một lĩnh vực nghiên cứu lớn hơn được biết đến với tên gọi là y học, trong đó việc tiếp xúc với ánh sáng là một thành phần quan trọng nhưng không phải là duy nhất.

Ánh sáng và những tác động của nó

Việc tiếp xúc với ánh sáng thiên nhiên vào ban ngày là điều hiển nhiên. Dành một ít thời gian buổi sáng hay lúc nào đó trong ngày để đi bộ, nghe thì có vẻ đơn giản nhưng lại là một cách. Thực tế, trong những năm qua, trên thế giới cũng đã có khá nhiều nghiên cứu về sự ảnh hưởng của ánh sáng ban ngày lên sức khỏe và hạnh phúc của con người. Đối với chiếu sáng trong nhà, chúng ta cũng không thể biết một cách chính xác được rằng, quang phổ và lượng ánh sáng như thế nào mới là tối ưu, mới góp phần mang lại sức khỏe và hạnh phúc.

Trong môi trường y tế, ánh sáng đóng vai trò như thế nào trong việc thúc đẩy chất lượng sống của con người và tăng cường quá trình trị liệu và chữa bệnh? Câu trả lời cho câu hỏi này bao gồm cả hai bộ phận cấu thành: đơn giản và phức tạp. Các thành phần đơn giản bao gồm những tiếp xúc thông thường với ánh sáng và chu kỳ chiếu sáng có lợi cho quá trình điều trị của bệnh nhân. Các vấn đề phức tạp là làm thế nào để ánh sáng góp phần nâng cao chất lượng của hoạt động chăm sóc sức khỏe của nhân viên y tế đối với bệnh nhân, hạn chế phát sinh sự cố trong quá trình hỗ trợ . Và khía cạnh phức tạp nhất của việc này, liên quan đến việc tăng cường quá trình điều trị và chữa bệnh - được ghi nhận trong số các nghiên cứu đang được tiến hành ở thời điểm hiện tại - nơi các nhà khoa học đang nghiên cứu ảnh hưởng của các phổ khác nhau, lượng ánh sáng, thời gian phơi nhiễm và thời gian trong ngày Quản lý có trên các điều kiện y tế khác nhau và hiệu quả của các plethora nhiều phương pháp điều trị dược phẩm.

anh sang và suc khoe

Ánh sáng LED ảnh hưởng đến sức khỏe và chất lượng sống của con người là điều không thể phủ nhận

 

Anhr hưởng của LED đến sức khỏe con người

Thông thường, việc chiếu sáng ở  các văn phòng, nơi làm việc sẽ diễn ra cả vào ban ngày còn chiếu sáng không gian sinh hoạt riêng tư trong những ngôi nhà mang xu hướng “ấm áp” hơn vào buổi tối. Điều này sẽ góp phần hỗ trợ cho sức khỏe sinh học của con người. Và công nghệ LED chính là giải pháp đem lại sự tối ưu cả về chất và lượng của ánh sáng cả ban ngày lẫn ban đêm.

Một ví dụ là chúng ta có thể điều chỉnh LED để tăng hoặc bớt quang phổ ánh sáng xanh và có thể điều chỉnh độ mờ của ánh sáng như một chức năng đèn. 

Tuy nhiên nói như trên không có nghĩa là LED không có những nhược điểm của nó. Phạm vi gần hồng ngoại ảnh hưởng đến sức khoẻ của con người theo một số cách quan trọng. Ví dụ, nó giúp làm cho các tế bào trong võng mạc được sửa chữa và tái sinh. Vì đèn LED hầu như không có tia hồng ngoại và có một lượng ánh sáng xanh phát ra các loại oxy phản ứng (ROS), điều này là một trong những bất lợi của chúng với sức khỏe con người.

anh sang led va suc khoe con nguoi

Ánh sáng nhân tạo ( LED và các loại đèn truyền thống) ảnh hưởng đến sức khỏe đôi mắt

Chromophores là các phân tử hấp thụ ánh sáng. Có một cửa sổ mô quang học có diện tích từ 600 đến 1.400 nm, có nghĩa là nó hầu như được bao phủ bởi vùng hồng ngoại-A của quang phổ. Cửa sổ mô bằng kính hiển vi này cho phép bức xạ xâm nhập vài cm hoặc ít nhất một inch hoặc nhiều hơn vào mô. Chromophores được tìm thấy trong ty thể của cơ thể người và trong các phân tử nước hoạt hóa. Trong ty thể, cũng có một phân tử đặc biệt gọi là cytochrome c oxidase, có liên quan đến sản xuất năng lượng trong ty thể. Adenosine triphosphate (ATP) - năng lượng tế bào - là sản phẩm cuối cùng.

Những tác động có lợi này có thể được thấy trong quá trình chữa bệnh vết thương và chống lão hóa khi sử dụng hồng ngoại gần. Vì cytochrome c oxidase chịu trách nhiệm sản xuất ATP tăng, tế bào có nguồn cung cấp năng lượng tốt hơn, cho phép nó hoạt động tốt hơn, và điều này đúng cho dù tế bào nằm ở đâu. Điều này có nghĩa là tế bào gan có nhiều ATP sẽ có khả năng giải độc cơ thể của bạn hiệu quả hơn; Các nguyên bào sợi trong da của bạn sẽ có thể tổng hợp nhiều sợi collagen hơn, và vì vậy, bởi vì ATP rất quan trọng cho tất cả các chức năng của tế bào. ATP là nhiên liệu mà tế bào của bạn cần cho tất cả các chức năng khác nhau, bao gồm vận chuyển ion, tổng hợp và chuyển hóa. Đáng lưu ý là cơ thể của bạn sẽ tạo ra trọng lượng cơ thể trong ATP mỗi ngày. Và, trong khi bạn có thể sống sót trong vài phút nếu không có oxy, tất cả sản xuất ATP sẽ đột ngột dừng lại, bạn sẽ chết trong vòng 15 giây

Bài viết có sử dụng tư liệu của cuộc phỏng vấn với Scott Roos – Phó chủ tịch Juno Lighting Group* (Acuity Brands) trên tờ Lighting số tháng 6/2017.

*Được thành lập từ năm 1976, Juno Lighting Group là nhà cung cấp giải pháp chiếu sáng thương mại và dân dụng chất lượng cao hiệu suất cao. Dưới nhãn của Juno Lighting Group, công ty bao gồm sáu thương hiệu sản phẩm: Juno®, Indy ™, AccuLite®, Aculux ™, NaviLite® và DanaLite. Juno Lighting Group là một đơn vị kinh doanh của Acuity Brands Lighting, Inc, một chi nhánh của Acuity Brands, Inc. (NYSE: AYI). Acuity Brands – trụ sở đặt tại Atlanta, GA – hiện đang dẫn đầu thị trường Bắc Mỹ  và là một trong số những nhà cung cấp hàng đầu thế giới về giải pháp chiếu sáng và quản lý năng lượng.

Quyết định số lượng đèn LED – Bao nhiêu là đủ?

Thực tế, mua đèn LED không “dễ dàng” như các loại đèn khác. Có một vài vấn đề bạn phải cân nhắc. Khi phải bố trí và cân đối thiết bị chiếu sáng cho một khoảng không gian, sau khi quyết định thương hiệu, sản phẩm, màu sắc và công suất, câu hỏi lớn nhất phát sinh là số lượng đèn chiếu sáng cần thiết. Chắc hẳn bạn cũng đã có lần phải tự hỏi, số lượng đèn bao nhiêu là hợp lý để vừa đảm bảo cung cấp sáng lại tránh được lãng phí đây!

Nếu bạn đang phân vân, hãy tham khảo bài viết dưới đây.

Về lượng ánh sáng cần thiết

Mua bao nhiêu dường như có xu hướng thuộc về sở thích cá nhân, với đèn chiếu sáng cũng vậy!. Khi bạn có “mong muốn” và có “điều kiện” thì thực tế, sắm bao nhiêu cũng không thành vấn đề. Tương tự như lựa màu sơn cho bức tường nhà vậy, màu nào cũng được miễn là bạn thích. Tuy nhiên, chiếu sáng, thực tế là một lĩnh vực rất đặc thù, không chỉ đơn thuần là “tôi thích” hay “tôi không thích” mà việc chiếu sáng còn cần cân nhắc đến lượng ánh sáng tối thiểu cần thiết cũng như sự phân bố ánh sáng sao cho tốt nhất. Ánh sáng có tác động không nhỏ đến đời sống và sức khỏe con người, chính vì vậy, việc chiếu sáng cũng cần được tính toán khoa học chứ không thể qua loa.

Nhiều đèn: Nếu bạn cài đặt số đèn để cung cấp nhiều hơn lượng ánh sáng yêu cầu? Hầu hết người tiêu dùng nghĩ rằng, có thể lắp đặt đèn nhiều hơn và các đèn này rẻ tiền hơn, và sau đó khi không dùng đến đều có thể tắt đi. Nhưng có một điều chúng ta nên ghi nhận rằng, đèn LED kể cả khi sử dụng tối đa công suất thì chúng vẫn có tuổi thọ vô cùng bền bỉ, thời gian hoàn vốn nhạnh. Và thay vì tắt đèn, trường hợp này dùng đèn (LED) ở chế độ làm mờ (dimming) lại càng tuyệt hơn.

Ít đèn: Nếu bạn cài đặt ít đèn hơn để tiết kiệm tiền thì sao? Bạn sẽ không có đủ ánh sáng! Và trong một vài trường hợp, bạn cần cài đặt nhiều đèn hơn nhưng lại không khả thi do việc cài đặt thêm sẽ can thiệp vào thiết kế nội thất hoặc do yếu tố kết nối điện.

DEN LED

Đèn LED được bố trí (với loại đèn và số lượng đèn) hợp lý sẽ góp phần tăng công năng sử dụng của không gian lắp đặt

Số lượng ánh sáng được đo bằng lumen & Lux. Lumen là cường độ ánh sáng, trong khi Lux = lượng ánh sáng trên một mét vuông. Hầu như tất cả các sản phẩm chiếu sáng đều đề cập đến độ sáng trong mô tả của chúng. Vì vậy, bạn cần phải quyết định bao nhiêu lumens mà bạn cần

Công thức tính Lumen

LUMEN DEN LED

Cần tính toán lumen để mua số lượng đèn hợp lý, đảm bảo lượng ánh sáng đồng thời tránh lãng phí.

Đo diện tích mặt bằng

Tính diện tích = Chiều dài X chiều rộng

Ví dụ thực tế: tính toán số lượng đèn cho một căn phòng:
Nếu chúng ta xem xét một căn phòng với số đo: 12 feet* x 12 feet. Như vậy, diện tích là: 144 sq.ft.

1 feet = 1 foot = 0,3048 m met = 30.48 cm = 12 inch

Bây giờ chúng ta cần quy đổi diện tích sang sq.meter vì vậy cần nhân 144 với 0,093:

Có diện tích = 144 x 0,093 = 13,39 sq.meter

Thực tế, mỗi môi trường yêu cầu mức độ ánh sáng khác nhau . Ví dụ như phòng trưng bày đòi hỏi nhiều ánh sáng hơn thư viện. Phòng khách cần ánh sáng nhiều hơn phòng ngủ. Bạn có thể tìm thấy nhiều dữ liệu mẫu cho các không gian khác nhau trên internet. Dưới đây là một số dữ liệu:

·       Hội trường và phòng hội nghị : 500 lx (lux)

·       Lớp học : 300lx

·       Cầu thang trong các tòa:  75 lx

·       Phòng ngủ : 150Lx

·       Sân vận động : 750 Lx

Xem xét 1 phòng ngủ với kích thước 13,39 mét vuông.Tiến hành tính lượng lumen cần thiết:

Lumens = 150 (Lux) x 13.39 (diện tích) = Khoảng 2000 Lumens

Bây giờ chúng ta chọn đèn: Một đèn cao áp LED tiêu biểu được thiết kế để cung cấp 80-110 Lumens mỗi watt, ta xem xét trường hợp là 100 lumens. Như vậy, chúng ta cần tổng cộng 20W đèn LED để có được 2000 lumens và 150 Lux cho phòng ngủ trong ví dụ này.
Điều đó có nghĩa là số đèn LED = 20w (tổng ánh sáng) / 5W (một bóng LED) = 4 bóng đèn.

Trong trường hợp dùng ống huỳnh quang hoặc CFLs, chúng cung cấp 60 lumens mỗi watt, nhưng lại chiếu theo tất cả các hướng (360°). Như vậy, cần nhiều hơn 35W (2000/60) để có đủ ánh sáng.

Các yếu tố ảnh hưởng đến số lượng đèn

·       Đổ bóng: bóng tối do bức tường tạo nên đòi hỏi lượng ánh sáng nhiều hơn để chiếu sáng không gian bên trong.

·       Chiều cao của trần:   trần càng cao càng cần nhiều đèn.

·       Đồ đạc: càng nhiều đồ đạc, đồ trưng bày hay các đối tượng hình khối càng phức tạp thì lại càng đòi hỏi nhiều ánh sáng hơn.

·       Tiêu hao: ánh sáng gần tường sẽ bị “lãng phí” do yếu tố phản xạ vì thế cần phải cài đặt nhiều đèn hơn trong trường hợp này.

·       Số lượng: Nhiều đèn nhỏ phân phối trong một căn phòng có thể chiếu sáng tốt hơn so với một (đèn) với lượng ánh sáng lớn.

Lưu ý: Các tính toán phía trên mang tính tham khảo. Đây không phải là dữ liệu chính xác nhất. Đơn cử như mắt người có thể nhìn thấy ánh sáng trăng tròn (0,25 lux) cũng như là ánh sáng mặt trời trưa giữa (110,000 lux). Chính vì thế mức độ chiếu sáng mang tính tương đối.

Nguyễn Xuân Thủy

CEO & Founder TK Lighting