从实验室走向产线：制药行业中的移动分析与防爆安全
从实验室走向产线：制药行业中的移动分析与防爆安全
在制药生产领域，实验室分析与实时生产控制之间的界限正在迅速消融。随着行业向连续化生产和实时放行检测（RTRT）转型，诸如拉曼光谱与近红外光谱（NIR）等技术已不再局限于实验室，而是被直接应用于生产区域。
光照，是工业生产中影响生产效率与安全的重要因素。近年来，人类对“光的非视觉效应”的研究不断深入，证明工作场所的照明应得到更高重视。而现代LED技术的应用，则为这一领域带来了新的可能。
工作场所的压力来源因素很多，其中照明不良的因素尤为突出。光线不均或不足可能会导致员工头痛、疲劳、易怒，降低注意力与专注度，引发事故风险。
尽管针对工作区域的照明非视觉效应研究仍处于起步阶段，但目前关于工作场所照明的法规主要集中在直接视觉效应上：危险源必须被清楚照亮，以确保厂区人员可以清晰看见。通过合适的照明可以防止跌倒、绊倒等事故，使隐患清晰可见。那么，灯具安装完毕即可视为项目完成吗？事情并非如此简单。一方面必须遵守适用的法规和标准，另一方面，若照明规划不够科学，运营方同样会浪费可观的潜在收益。
有关工作区域照明的主要法规包括：
- 《德国职业安全与健康法》；
- 《工作场所技术规范》(ASR)；
- 《工作场所条例》(ArbStättV)；
- 《照明事故预防条例》(BGV A8)；
- 雇主责任保险协会（BGR）制定的良好可视性规定；
- 《危险物质技术规范》；
生物效应照明仍缺乏长期研究
2013年发布的DIN SPEC 67600《生物有效照明设计指南》在职业安全专家中引起了轰动。原因在于：该文件包含了关于如何在照明装置（包括工作场所照明）中具体实现非视觉效应的详细信息。职业安全专家批评称，该报告提供了过于具体的建议，而这些建议并未建立在实际科学研究结果的基础上，因为至今仍缺乏此类数据。毫无争议的是，光确实对人类具有非视觉效应。每个人都可能亲身体验过光对自身舒适感与情绪的影响。照明不足或不均会影响人的表现与动机，且增加疲劳感。
关于光对季节性情感障碍影响的研究已有大量成果。在阴暗的冬季月份，一些人会因缺乏日光而感到情绪低落与倦怠，因为光照不足会影响激素与神经递质的生成。白天变短后，褪黑素的水平在早晨下降得更慢，同时夜间分泌时间也被延后。此外，大脑中被称为“幸福激素”的神经递质血清素在冬季水平也更低。
2001年，美国费城杰斐逊医学院的神经学家在光对人类非视觉效应的研究中取得突破。他们在视网膜中发现了一种新的光感受器，帮助解释了光如何控制人体生物钟。研究人员证明，这种光感受器能够调节褪黑素的分泌，对可见光谱中短波长的光——蓝光，产生反应。
如今，这一发现被广泛应用于计算机显示器、手机和平板电脑的屏幕中。例如，护眼或夜视功能可在夜晚减少蓝光，从而避免干扰褪黑素的分泌。这对于维持我们自然的昼夜规律同步至关重要。
蓝光能提高警觉性并改善反应
2015年，德国职业安全与健康研究所（BAuA）进行了一项有趣的实验：18名参与者在早晨和晚上暴露于不同的照明条件下。研究人员发现，早晨的蓝光照射能唤醒受试者并提升反应速度。更重要的是，这些参与者在晚上仍感觉更清醒、更有工作效率；而对照组在早晨仅接受暗淡白炽灯照明，则表现较差。BAuA认为，“有理由假设，在日常生活中，照明条件往往不足以使内在生物钟与外部24小时节律同步”，“白天的光照强度对我们的清醒度与表现有显著影响”。在错误的时间暴露于光线中，可能导致生物钟失调，这在轮班工人中较为常见。其潜在后果包括注意力下降、新陈代谢改变甚至引起心血管疾病。
然而，现有研究尚不足以给出关于光的非视觉效应的普遍定量结论。若要实现这一点，还需要因果关系数据来确定照度或色温的数值标准。但有一点是明确的：被称为昼夜节律的昼夜循环与职业安全密切相关。BAuA专家通过分析3000起工业事故证明，事故发生情况反映出日光的昼夜与季节性变化。因此，职业健康与标准化委员会（KAN）在2022年9月发布的立场文件中再次强调：人工照明的非视觉效应会影响职业安全要求，必须在标准化计划中予以考虑。
调整工业厂区的照明方案
那么，这对工业厂区照明意味着什么？首先，最新研究清楚地表明了照明规划的重要性。为此，德国社会事故保险建议：
- 尽可能利用日光，并将工作台靠近窗户布置；
- 若缺乏或没有自然光，应在白天使用高亮度或富含蓝光的人工光源；
- 晚间应避免明亮光线和富含蓝光的光源——最迟在睡前两小时内；
- 晚上不要直视光源；
- 鼓励员工在休息时尽可能到户外活动；
- 在晚班或夜班工作时，应尽量避免使用明亮或含蓝光较多的光源；
- 夜间不需要的光源应关闭或调暗；
- 对于高风险作业，明亮光线或含蓝光较多的光源可提高警觉与专注——但前提是必须事先进行风险评估；
为使新研究成果能在现有厂区中应用，《德国职业安全与健康法》要求雇主定期审查与员工健康安全相关的措施，并根据环境变化及时更新。《Workplace Ordinance》和《ASR V3》工作场所风险评估技术规则，严格规定了具体的审查方式。
用LED优化安全设备照明
过去，工业厂区的照明选择相对有限。荧光灯或钠蒸气灯的光谱范围狭窄，色彩饱和度低，导致可视性差——例如安全设备上的彩色标识，在这种人工光下常难以辨认。
在此背景下，LED照明方案提供了大量有前景的选择。LED可针对光发射波长进行精确控制，除了提供高能效、接近日光光谱的照明外，还可满足特定需求。例如，在工业应用中，应急淋浴与洗眼站推荐使用绿色光，以便灼伤（如化学灼伤）人员能尽快找到位置。
与高白光含量导致色饱和度有限的滤光荧光灯不同，LED能实现高色彩饱和度，使颜色更易识别。此外，LED的寿命远长于传统荧光灯具。后者亮度衰减较快，视觉信号功能随时间下降。
一个有前景的解决方案是结合彩色二极管与白光LED的线性灯具（EXLUX 6002）。这种灯具既可通过绿色光提供快速定位信号，又能通过中部白光提高远处可见性并改善照明效果。其他示例包括：为灭火器站使用蓝光照明；或在海上平台使用偏黄光谱LED照明，以减少吸引昆虫。此外，光区的开关与分隔还能形成视觉边界，是划定疏散路线的有效方式。
结语
光具有视觉与非视觉双重效应，对员工在工作场所及工业环境中的状态产生显著影响。照明设计应充分考虑这一点。在实施时，必须与熟悉光照效应、照明方案及职业安全法规的专业规划人员合作。只有这样，才能制定既符合安全标准又能促进健康与效率的照明方案。
