人工光型植物工廠光環(huán)境 技術(shù)規(guī)范

ICS29.140.99

CCSK70

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)

GB/TXXXX-202X

人工光型植物工廠光環(huán)境技術(shù)規(guī)范

Technicalspecificationsofopticalradiationenvironmentforplant

factoriesbasedonartificiallighting

（征求意見稿）

在提交反饋意見時，請將您知道的相關(guān)專利連同支持性文件一并附上。

202X—XX—XX發(fā)布202X—XX—XX實(shí)施

國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布

國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會

GB/TXXXX-202X

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)

定起草。

請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。

本文件由中國輕工業(yè)聯(lián)合會提出。

本文件由全國照明電器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會（SAC/TC224）歸口。

本文件起草單位：。

本文件主要起草人：。

II

GB/TXXXX-202X

人工光型植物工廠光環(huán)境技術(shù)規(guī)范

1范圍

本文件規(guī)定了人工光型植物工廠光環(huán)境技術(shù)要求和對應(yīng)的試驗(yàn)驗(yàn)證方法。

本文件適用于生產(chǎn)型人工光型植物工廠中植物栽培區(qū)域的光環(huán)境，教學(xué)或展示用途人工光型植物

工廠或種植器可參照執(zhí)行。

本文件不適用于人工光型植物工廠中用于提供視覺照明用途的光環(huán)境。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/Txxxxx植物栽培用光輻射術(shù)語

GB/Txxxxx植物栽培用LED光源和LED燈具性能規(guī)范

3術(shù)語和定義

GB/Txxxxx界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

人工光型植物工廠plantfactorybasedonartificiallighting

光輻射全部基于人工光源的植物工廠。

3.2

光環(huán)境luminousenvironment,<forhorticulture>

〈植物〉可能影響植物生長發(fā)育的場景中光的物理?xiàng)l件的總和。

[來源：GB/T2900.65—202x，845-29-004，有修改]

3.3

平均光子通量密度averagephotonfluxdensity

Ep,av

給定平面上各點(diǎn)光子通量密度的平均值。

注：平均光子通量密度可用于定義特定波長范圍的平均光子通量密度，例如光生物有效平均光子通量密度（波長

范圍280nm~800nm）、光合有效平均光子通量密度（波長范圍400nm~700nm）、紫外平均光子通量密度（波長范

圍280nm~400nm）、藍(lán)光平均光子通量密度（波長范圍400nm~500nm）、綠光平均光子通量密度（波長范圍500

nm~600nm）、紅光平均光子通量密度（波長范圍600nm~700nm）、遠(yuǎn)紅平均光子通量密度（波長范圍700nm~

800nm）。

3.4

光子通量密度均勻度photonfluxdensityuniformity

1

GB/TXXXX-202X

給定平面上的最小光子通量密度與平均光子通量密度之比。

注1：光子通量密度均勻度為無量綱量，最大值為1。

注2：光子通量密度均勻度可用于定義特定波長范圍的光子通量密度均勻度，例如光生物有效光子通量密度均勻度

（波長范圍280nm~800nm）、光合有效光子通量密度均勻度（波長范圍400nm~700nm）、紫外光子通量密度均勻

度（波長范圍280nm~400nm）、藍(lán)光光子通量密度均勻度（波長范圍400nm~500nm）、綠光光子通量密度均勻度

（波長范圍500nm~600nm）、紅光光子通量密度均勻度（波長范圍600nm~700nm）、遠(yuǎn)紅光子通量密度均勻度

（波長范圍700nm~800nm）。

3.5

光子通量密度差異diversityofphotonfluxdensity

給定平面上的最小光子通量密度與最大光子通量密度之比。

注1：光子通量密度差異為無量綱量，最大值為1。

注2：光子通量密度差異可用于定義特定波長范圍的光子通量密度差異，例如光生物有效光子通量密度差異（波長

范圍280nm~800nm）、光合有效光子通量密度差異（波長范圍400nm~700nm）、紫外光子通量密度差異（波長范

圍280nm~400nm）、藍(lán)光光子通量密度差異（波長范圍400nm~500nm）、綠光光子通量密度差異（波長范圍500

nm~600nm）、紅光光子通量密度差異（波長范圍600nm~700nm）、遠(yuǎn)紅光子通量密度差異（波長范圍700nm~

800nm）。

3.6

照明功率密度lightingpowerdensity

LPD

單位面積上照明實(shí)際消耗的功率（包括光源、鎮(zhèn)流器或變壓器等），單位為瓦特每平方米

（W/m2）。

[來源：GB/T5700-2008,3.11]

4植物栽培區(qū)光環(huán)境技術(shù)要求

4.1總則

人工光型植物工廠植物栽培區(qū)光環(huán)境設(shè)計(jì)，應(yīng)考慮目標(biāo)栽培植物品類、生長階段、生長品質(zhì)需求等

對光子通量密度和輻射波長的針對性需求。

所選用植物栽培用光輻射產(chǎn)品應(yīng)符合GB/TXXXXX的要求，并應(yīng)考慮以下因素：

——產(chǎn)品適用溫濕度環(huán)境條件與目標(biāo)應(yīng)用場景環(huán)境的匹配性；

——產(chǎn)品光子通量維持特性及不同波段光輻射衰減均勻性特性與目標(biāo)使用需求的匹配性。

在安裝植物栽培用光輻射產(chǎn)品時，應(yīng)考慮因生長期植物高度變化所帶來植物栽培面變化的影響，且

安裝方式不應(yīng)降低產(chǎn)品的IP防護(hù)等級。

4.2光子通量密度要求

4.2.1初始光子通量密度指標(biāo)要求

植物工廠栽培面初始平均光子通量密度應(yīng)不低于設(shè)計(jì)值，初始光子通量密度均勻度應(yīng)優(yōu)于0.8，初

始光子通量密度差異應(yīng)優(yōu)于0.7。

當(dāng)光子通量、安裝高度可調(diào)時，應(yīng)在各典型調(diào)節(jié)狀態(tài)下做符合性測試和評估。

4.2.2光子通量密度維持率指標(biāo)要求

2

GB/TXXXX-202X

所選用植物栽培用光輻射產(chǎn)品，其光子通量維持率特性應(yīng)保障植物栽培面上平均光子通量密度維

持率特性達(dá)到表1的要求。

表1植物栽培面上平均光子通量密度維持率特性要求

平均光子通量密度維持特性

123

等級

燃點(diǎn)時間（h）360002500017500

最低光子通量維持率（%）90%90%90%

不同波長區(qū)域光子通量密度維持率的差異不應(yīng)超過其宣稱指標(biāo)。

植物工廠用LED光源和LED燈具燃點(diǎn)使用過程中，栽培面上光子通量密度均勻度和光子通量密度差

異不應(yīng)降低。

4.3照明功率密度要求

植物工廠栽培面照明功率密度應(yīng)不超過所宣稱設(shè)計(jì)值。

5測試方法和符合性驗(yàn)證方法

5.1光子通量密度及其分布測試方法

按照附錄A的規(guī)定測試植物工廠栽培面測試位置點(diǎn)的光子通量密度、栽培面光子通量密度分布。

5.2初始光子通量密度指標(biāo)符合性驗(yàn)證方法（4.2.1）

對新安裝LED光源和LED燈具按照附錄A的要求測試初始光子通量密度分布，按照測試結(jié)果計(jì)算目

標(biāo)波長范圍平均光子通量密度、光子通量密度均勻度、光子通量密度差異，并驗(yàn)證符合性。

可直接測試各目標(biāo)波長范圍的初始光子通量密度分布，進(jìn)而計(jì)算對應(yīng)各目標(biāo)波長范圍的平均光子

通量密度、光子通量密度均勻度、光子通量密度差異，并驗(yàn)證符合性。也可以采用其他等效方法，例如

測試特定波長范圍的初始光子通量密度分布、典型栽培面區(qū)域內(nèi)各測試點(diǎn)的光譜分布，計(jì)算特定波長范

圍的平均光子通量密度、光子通量密度均勻度、光子通量密度差異，并結(jié)合各測試點(diǎn)的光譜分布驗(yàn)證各

波長范圍的符合性。

應(yīng)分別記錄典型栽培面區(qū)域各子區(qū)域的平均光子通量密度、光子通量密度均勻度、光子通量密度差

異，以及總體栽培區(qū)域的平均光子通量密度、光子通量密度均勻度、光子通量密度差異。

應(yīng)按照總體栽培區(qū)域的平均光子通量密度、光子通量密度均勻度和光子通量密度差異驗(yàn)證符合性。

5.3光子通量密度維持率指標(biāo)符合性驗(yàn)證方法（4.2.2）

光子通量密度維持率指標(biāo)符合性驗(yàn)證可采用間接驗(yàn)證法或直接測試法。

間接驗(yàn)證法按照產(chǎn)品在給定燃點(diǎn)時間的光子通量維持率是否不低于90%進(jìn)行驗(yàn)證。按照GB/T

XXXX測試和驗(yàn)證產(chǎn)品的光子通量維持率符合性，并應(yīng)注意光子通量維持率溫濕度環(huán)境條件與植物工廠

溫濕度環(huán)境條件的匹配性，并根據(jù)實(shí)際差異情況對光通通量維持率作必要的修正。

直接測試法是指對植物栽培區(qū)域光子通量密度進(jìn)行實(shí)際測試，并驗(yàn)證光子通量密度維持率的符合

性。在植物工廠內(nèi)LED光源和LED燈具燃點(diǎn)指定時間后，按照附錄A的要求測試初始光子通量密度分布，

按照測試結(jié)果計(jì)算平均光子通量密度、光子通量密度均勻度、光子通量密度差異，并驗(yàn)證符合性。在規(guī)

定燃點(diǎn)時間后，可直接測試各波長范圍的光子通量密度分布，進(jìn)而計(jì)算對應(yīng)各波長范圍的平均光子通量

3

GB/TXXXX-202X

密度維持率、光子通量密度均勻度維持率、光子通量密度差異維持率，并驗(yàn)證符合性；也可以采用其他

等效方法，例如，在規(guī)定燃點(diǎn)時間后，測試特定波長范圍的光子通量密度分布、典型栽培面區(qū)域內(nèi)各測

試點(diǎn)的光譜分布，計(jì)算特定波長范圍的平均光子通量密度維持率、光子通量密度均勻度維持率、光子通

量密度差異維持率，并結(jié)合各測試點(diǎn)的光譜分布驗(yàn)證各波長范圍的符合性。

5.4照明功率密度符合性驗(yàn)證方法（4.3）

測試單燈LED光源和LED燈具的功率，結(jié)合植物工廠LED光源和LED燈具安裝布燈方式，計(jì)算典型

栽培面區(qū)域LED光源和LED燈具安裝數(shù)量，或直接測試典型栽培面區(qū)域所有燈LED光源和LED燈具的總

功率，按照公式1計(jì)算照明功率密度，并驗(yàn)證符合性。

=（）

????1

∑1????????

2

式中S為典型栽培面的面積（m），Pn為典型栽培面所對應(yīng)安裝????????????????LED光源和LED燈具的功率（W）。

4

GB/TXXXX-202X

A

A

附錄A

（規(guī)范性）

光子通量密度及其分布的測試方法

A.1測試條件

A.1.1測試場景及環(huán)境條件要求

測試在植物工廠現(xiàn)場進(jìn)行，應(yīng)盡量避免意外干擾光情況。

測試環(huán)境條件要求如下：

-環(huán)境溫度24℃±2℃；

-環(huán)境相對濕度50%RH~80%RH；

A.1.2LED光源和LED燈具狀態(tài)要求

按照測試目的，對新安裝LED光源和LED燈具進(jìn)行測試，或使用規(guī)定時間后進(jìn)行測試。測試宜在額

定輸入條件下進(jìn)行。

測試應(yīng)在LED光源和LED燈具燃點(diǎn)30min后進(jìn)行。

A.2測量儀器

A.2.1一般說明

測試應(yīng)采用符合A.2.2規(guī)定的光譜輻射計(jì)，或符合A.2.3規(guī)定的光子輻照度計(jì)。

A.2.2光譜輻射計(jì)要求

所采用光譜輻射計(jì)應(yīng)滿足以下要求：

a)波長范圍應(yīng)至少覆蓋擬測試波長范圍；

b)測量重復(fù)性優(yōu)于0.5%；

c)波長準(zhǔn)確度優(yōu)于0.5nm；

d)光譜帶寬≤12nm；

e)光譜測量間隔≤5nm；

f)量值溯源至國家計(jì)量機(jī)構(gòu)。

A.2.3光子輻照度計(jì)要求

所采用光子輻照度計(jì)應(yīng)滿足以下要求：

a)波長范圍與擬測試波長范圍一致；

b)余弦特性（方向性響應(yīng)）誤差≤4%;

c)測量重復(fù)性優(yōu)于0.5%；

d)量值溯源至國家計(jì)量機(jī)構(gòu)，建議使用與被測光源具有相似光譜功率分布的標(biāo)準(zhǔn)燈進(jìn)行校準(zhǔn)。

A.3測試方法

A.3.1光子通量密度測試方法

將符合A.2要求的測量儀器置于栽培面測試位置點(diǎn)測試光子通量密度。

5

GB/TXXXX-202X

測試過程中應(yīng)將儀器的測試探頭信號接收平面與栽培面在同一平面上。

A.3.2光子通量密度分布測試方法

按照A.3.3的要求選取典型栽培面區(qū)域。

對所選取典型栽培面區(qū)域，按照15cm間距進(jìn)行布點(diǎn)，示意見圖A.1，圖中“?”代表布點(diǎn)位置。

圖A.1典型栽培面上光子通量密度分布布點(diǎn)示意圖

在各布點(diǎn)位置按照A.3.1的要求測試各位置點(diǎn)光子通量密度，進(jìn)而得到典型栽培面區(qū)域光子通量密

度分布。

對于典型栽培面區(qū)域由多個子區(qū)域組成的形況，應(yīng)分別測試各子區(qū)域光子通量密度分布。

A.3.3光子通量密度分布測試典型栽培面區(qū)域的選取

A.3.3.1一般說明

選取光子通量密度分布測試的典型栽培面區(qū)域，應(yīng)充分考慮以下因素：

-長條形栽培架同一層面上栽培架兩端和中間部分之間的光子通量密度差異；

-植物工廠外圍栽培架（或栽培區(qū)域）和植物工廠中間栽培架（或栽培區(qū)域）之間的光子通量密

度差異。

A.3.3.2選擇方法

應(yīng)按照以下步驟選擇測試光子通量密度分布的典型栽培面區(qū)域及其子區(qū)域。

步驟1：綜合考慮植物工廠內(nèi)栽培架排布、栽培區(qū)域分布等情況，選取植物工廠外圍栽培架A（或栽

培區(qū)域A）和植物工廠內(nèi)緊鄰其他栽培架的栽培架B（或栽培區(qū)域B）；

步驟2：分別在選區(qū)A和選區(qū)B選擇端區(qū)子區(qū)域A1、B1，和中間區(qū)子區(qū)域A2、B2；

步驟3：測試光子通量密度分布用典型栽培面區(qū)域至少由A1、A2、B1、B2四個子區(qū)域構(gòu)成，參考示

意見圖A.2。

圖A.2典型栽培面區(qū)域選點(diǎn)參考示意圖

6

GB/TXXXX-202X

參考文獻(xiàn)

[1]GB/T5700—2008照明測量方法

[2]GB/Txxxxx—202x植物栽培用光輻射術(shù)語

7

GB/TXXXX-202X

目次

前言.............................................................................II

1范圍................................................................................1

2規(guī)范性引用文件......................................................................1

3術(shù)語和定義..........................................................................1

4植物栽培區(qū)光環(huán)境技術(shù)要求............................................................2

5測試方法和符合性驗(yàn)證方法............................................................3

附錄A（規(guī)范性）光子通量密度及其分布的測試方法...................................5

參考文獻(xiàn)........................................................................7

I

GB/TXXXX-202X

人工光型植物工廠光環(huán)境技術(shù)規(guī)范

1范圍

本文件規(guī)定了人工光型植物工廠光環(huán)境技術(shù)要求和對應(yīng)的試驗(yàn)驗(yàn)證方法。

本文件適用于生產(chǎn)型人工光型植物工廠中植物栽培區(qū)域的光環(huán)境，教學(xué)或展示用途人工光型植物

工廠或種植器可參照執(zhí)行。

本文件不適用于人工光型植物工廠中用于提供視覺照明用途的光環(huán)境。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/Txxxxx植物栽培用光輻射術(shù)語

GB/Txxxxx植物栽培用LED光源和LED燈具性能規(guī)范

3術(shù)語和定義

GB/Txxxxx界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

人工光型植物工廠plantfactorybasedonartificiallighting

光輻射全部基于人工光源的植物工廠。

3.2

光環(huán)境luminousenvironment,<forhorticulture>

〈植物〉可能影響植物生長發(fā)育的場景中光的物理?xiàng)l件的總和。

[來源：GB/T2900.65—202x，845-29-004，有修改]

3.3

平均光子通量密度averagephotonfluxdensity

Ep,av

給定平面上各點(diǎn)光子通量密度的平均值。

注：平均光子通量密度可用于定義特定波長范圍的平均光子通量密度，例如光生物有效平均光子通量密度（波長

范圍280nm~800nm）、光合有效平均光子通量密度（波長范圍400nm~700nm）、紫外平均光子通量密度（波長范

圍280nm~400nm）、藍(lán)光平均光子通量密度（波長范圍400nm~500nm）、綠光平均光子通量密度（波長范圍500

nm~600nm）、紅光平均光子通量密度（波長范圍600nm~700nm）、遠(yuǎn)紅平均光子通量密度（波長范圍700nm~

800nm）。

3.4

光子通量密度均勻度photonfluxdensityuniformity

1

GB/TXXXX-202X

給定平面上的最小光子通量密度與平均光子通量密度之比。

注1：光子通量密度均勻度為無量綱量，最大值為1。

注2：光子通量密度均勻度可用于定義特定波長范圍的光子通量密度均勻度，例如光生物有效光子通量密度均勻度

（波長范圍280nm~800nm）、光合有效光子通量密度均勻度（波長范圍400nm~700nm）、紫外光子通量密度均勻

度（波長范圍280nm~400nm）、藍(lán)光光子通量密度均勻度（波長范圍400nm~500nm）、綠光光子通量密度均勻度

（波長范圍500nm~600nm）、紅光光子通量密度均勻度（波長范圍600nm~700nm）、遠(yuǎn)紅光子通量密度均勻度

（波長范圍700nm~800nm）。

3.5

光子通量密度差異diversityofphotonfluxdensity

給定平面上的最小光子通量密度與最大光子通量密度之比。

注1：光子通量密度差異為無量綱量，最大值為1。

注2：光子通量密度差異可用于定義特定波長范圍的光子通量密度差異，例如光生物有效光子通量密度差異（波長

范圍280nm~800nm）、光合有效光子通量密度差異（波長范圍400nm~700nm）、紫外光子通量密度差異（波長范

圍280nm~400nm）、藍(lán)光光子通量密度差異（波長范圍400nm~500nm）、綠光光子通量密度差異（波長范圍500

nm~600nm）、紅光光子通量密度差異（波長范圍600nm~700nm）、遠(yuǎn)紅光子通量密度差異（波長范圍700nm~

800nm）。

3.6

照明功率密度lightingpowerdensity

LPD

單位面積上照明實(shí)際消耗的功率（包括光源、鎮(zhèn)流器或變壓器等），單位為瓦特每平方米

（W/m2）。

[來源：GB/T5700-2008,3.11]

4植物栽培區(qū)光環(huán)境技術(shù)要求

4.1總則

人工光型植物工廠植物栽培區(qū)光環(huán)境設(shè)計(jì)，應(yīng)考慮目標(biāo)栽培植物品類、生長階段、生長品質(zhì)需求等

對光子通量密度和輻射波長的針對性需求。

所選用植物栽培用光輻射產(chǎn)品應(yīng)符合GB/TXXXXX的要求，并應(yīng)考慮以下因素：

——產(chǎn)品適用溫濕度環(huán)境條件與目標(biāo)應(yīng)用場景環(huán)境的匹配性；

——產(chǎn)品光子通量維持特性及不同波段光輻射衰減均勻性特性與目標(biāo)使用需求的匹配性。

在安裝植物栽培用光輻射產(chǎn)品時，應(yīng)考慮因生長期植物高度變化所帶來植物栽培面變化的影響，且

安裝方式不應(yīng)降低產(chǎn)品的IP防護(hù)等級。

4.2光子通量密度要求

4.2.1初始光子通量密度指標(biāo)要求

植物工廠栽培面初始平均光子通量密度應(yīng)不低于設(shè)計(jì)值，初始光子通量密度均勻度應(yīng)優(yōu)于0.8，初

始光子通量密度差異應(yīng)優(yōu)于0.7。

當(dāng)光子通量、安裝高度可調(diào)時，應(yīng)在各典型調(diào)節(jié)狀態(tài)下做符合性測試和評估。

4.2.2光子通量密度維持率指標(biāo)要求

2

GB/TXXXX-202X

所選用植物栽培用光輻射產(chǎn)品，其光子通量維持率特性應(yīng)保障植物栽培面上平均光子通量密度維

持率特性達(dá)到表1的要求。

表1植物栽培面上平均光子通量密度維持率特性要求

平均光子通量密度維持特性

123

等級

燃點(diǎn)時間（h）360002500017500

最低光子通量維持率（%）90%90%90%

不同波長區(qū)域光子通量密度維持率的差異不應(yīng)超過其宣稱指標(biāo)。

植物工廠用LED光源和LED燈具燃點(diǎn)使用過程中，栽培面上光子通量密度均勻度和光子通量密度差

異不應(yīng)降低。

4.3照明功率密度要求

植物工廠栽培面照明功率密度應(yīng)不超過所宣稱設(shè)計(jì)值。

5測試方法和符合性驗(yàn)證方法

5.1光子通量密度及其分布測試方法

按照附錄A的規(guī)定測試植物工廠栽培面測試位置點(diǎn)的光子通量密度、栽培面光子通量密度分布。

5.2初始光子通量密度指標(biāo)符合性驗(yàn)證方法（4.2.1）

對新安裝LED光源和LED燈具按照附錄A的要求測試初始光子通量密度分布，按照測試結(jié)果計(jì)算目

標(biāo)波長范圍平均光子通量密度、光子通量密度均勻度、光子通量密度差異，并驗(yàn)證符合性。

可直接測試各目標(biāo)波長范圍的初始光子通量密度分布，進(jìn)而計(jì)算對應(yīng)各目標(biāo)波長范圍的平均光子

通量密度、光子通量密度均勻度、光子通量密度差異，并驗(yàn)證符合性。也可以采用其他等效方法，例如

測試特定波長范圍的初始光子通量密度