文/李楠 王成玉，.身份證號：4003976059334； .身份證號：4898508063480

LED燈在公共建筑照明節(jié)能方面的應(yīng)用研究

文/李楠1王成玉2，1.身份證號：410103197605291334； 2.身份證號：412822198508063480

現(xiàn)階段的很多國家多在進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化，無論是建筑節(jié)能技術(shù)還是建筑能耗問題都是社會各界廣泛關(guān)注的內(nèi)容之一。而照明作為建筑主體當(dāng)中的一個重要組成部分，其耗能量占據(jù)了建筑主體總能耗的十分之一。如果不對其進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化，那么每年所消耗的能量將會是十分巨大的。本文主要對LED燈在公共建筑照明節(jié)能方面的應(yīng)用進(jìn)行了簡要的分析。

LED燈；公共建筑；照明節(jié)能

1 LED的照明原理以及LED照明的特性

LED是英文lightemittingdiote的縮寫，即發(fā)光二極管。這種二極管的基本結(jié)構(gòu)就是一塊芯片，這種芯片的構(gòu)成也很簡單，是一塊由電帶動發(fā)光的半導(dǎo)體材料，這種材料可以將電能轉(zhuǎn)化成光能。正如人的生存需要心臟時時刻刻為全身進(jìn)行供血一樣，LED的持續(xù)工作也離不開這一小塊芯片的作用，換言之，這塊芯片就是LED的心臟。作為當(dāng)下一種被普遍使用的照明工具，LED有其獨(dú)特的性質(zhì)。首先是LED的可靠性，數(shù)據(jù)才是最有力的證據(jù)，當(dāng)我們?yōu)楣?jié)能熒光燈光源擁有5千小時的使用壽命感嘆時，LED的5萬小時足以讓我們尖叫。如此，LED的可靠性毋庸置疑。其次就是LED的綠色環(huán)保特性，眾所周知，許多的照明工具中都會含有汞、鉛等對環(huán)境造成很大污染的重金屬，而LED不含有這些“危險元素”；而且LED發(fā)光時也不會產(chǎn)生紫外線，這樣，之前我們見到的“蚊蟲圍著燈泡轉(zhuǎn)”的現(xiàn)象就不會發(fā)生，同時，LED照明采用恒流驅(qū)動，這一設(shè)計使得電能轉(zhuǎn)化成光能的效率提高至50%以上，傳統(tǒng)的白熾燈泡的轉(zhuǎn)化效率只有4%。

2 建筑物對照明的要求

建筑物的修建歸根到底是為大眾修建的，它的外貌、構(gòu)成都應(yīng)該體現(xiàn)的是消費(fèi)者、大眾的意愿。換言之，建筑物對照明的要求也就是大眾對照明的要求?，F(xiàn)如今，人們對燈具、照明的要求已不僅僅是最初的“亮”那么簡單，人們追求的是適宜，安全，節(jié)約。所謂適宜，就是燈具的照明效果應(yīng)該與建筑物的功能，與人們的認(rèn)知相吻合，針對不同的建筑物，我們使用不同的照明燈具。在追求光明的同時，安全也是大眾對建筑物內(nèi)燈具的要求；這里的安全不僅僅是指安裝過程中的安全，更加重要的是對人的眼睛、身體的影程度；建筑物對燈具的選擇中，也要考慮這個“安全系數(shù)”。所謂節(jié)約，這里的節(jié)約不僅僅是省錢那么簡單，在現(xiàn)在追求低碳生活的情況下，節(jié)約更多的是節(jié)能，節(jié)能不是我們個人的追求，也是我們整個社會的追求，LED燈能很好地將這些需求體現(xiàn)出來。

3 LED燈在公共建筑照明節(jié)能方面的應(yīng)用策略

3.1 應(yīng)用技術(shù)

3.1.1 LED燈的“隱藏”應(yīng)用。LED光源的緊湊結(jié)構(gòu)和小體積特征決定了其應(yīng)用的靈活性，在公共建筑照明設(shè)計時即使空間狹小，也能采取隱藏式透光，且能耗并不高，便能營造出“見光不見燈”的藝術(shù)效果。隱藏應(yīng)用具體包括以下三點(diǎn)：（1）點(diǎn)式隱藏。例如在大型建筑空間天棚上嵌入燈槽，根據(jù)照明需求選擇多顆LED組成光源陣列，暗燈槽既可局部分設(shè)也可排列成行，更加便于維護(hù)檢修；（2）帶式隱藏。例如在公共建筑空間天棚四周嵌裝燈槽，以條帶形LED射燈組成光源，在多個燈具串聯(lián)的狀態(tài)下從上至下照明，這種方法也可運(yùn)用在外墻中上部、墻檐等位置，且光源和燈具可隱藏于暗槽當(dāng)中，起到提高照度、節(jié)省空間、裝飾環(huán)境的作用；（3）面式隱藏。在大型影劇院、娛樂場所等公共建筑中，需要照亮的發(fā)光面以外墻、地板和天棚為主，用LED作為光源時需將線性發(fā)光條安裝在吊頂棚骨架、地板以及外墻面對應(yīng)的室外地面上，從而達(dá)到照明效果。

3.1.2 LED燈與建筑的“一體化”應(yīng)用。在優(yōu)秀的建筑照明設(shè)計中，照明可以說是建筑的一部分，人們更愿意體會的是照明與建筑的有機(jī)結(jié)合，將燈具、空間、所處環(huán)境協(xié)調(diào)起來，使其相互滲透和促進(jìn)，并利用現(xiàn)代化手段解決應(yīng)用過程中的各種矛盾。例如在LED與建筑構(gòu)件相結(jié)合的前提下，以科學(xué)合理的封裝結(jié)構(gòu)最大程度減少光衰，提高光源和散熱效率，并通過二次配光滿足公共建筑中的室內(nèi)照明要求。

3.1.3 室外照明的應(yīng)用。LED燈在公共建筑空間室外照明應(yīng)用中主要包括泛光照明和內(nèi)透光照明兩種：泛光照明通過建筑外表面的凹凸與LED投光燈的結(jié)合，將光線射向建筑物外墻，另一種則是在離建筑物一定距離的位置裝設(shè)投光燈進(jìn)行立面照明；內(nèi)透光照明則是通過充分利用透射式室內(nèi)光源來獲得良好的室外照明效果，例如在窗位或透光部位安裝LED燈具，將這部分光源作為夜晚的泛光照明使用，燈光從內(nèi)外泄，照明更為通透，既不會對建筑立面造成損壞，又可減少室外定點(diǎn)設(shè)置投光燈的成本，是一種節(jié)能與效果并存的完美照明手段，例如美國紐約的曼哈頓金融區(qū)、上海金貿(mào)大廈均是通過內(nèi)透光照明來達(dá)到照明與節(jié)能并存的目的。

3.2 應(yīng)用實例

以某城市廣場建筑照明景觀工程為例，該工程要求光源和燈具符合綠色節(jié)能的環(huán)保原則，例如避免光線散射、控制眩光等。在實際施工時采用196W的LED燈替代了原本設(shè)計的250W高壓鈉燈，照明功率密度值LPD約為0.63W/m2，平均照度達(dá)到了34.05x，總均勻度為0.75。經(jīng)現(xiàn)場實地考察表明，LED光源顯色性高，在夜間可營造良好的景觀效果。節(jié)能效果對比：該工程1000盞196W的LED燈年耗電量約59.03萬千瓦時，折合72.56噸標(biāo)準(zhǔn)煤，相比高壓鈉燈可減少92.47噸標(biāo)準(zhǔn)煤，節(jié)能率將近57.83%，10年電費(fèi)約540.7萬元，相比高壓鈉燈可節(jié)省電費(fèi)529.86萬元和維護(hù)費(fèi)110.20萬元。從照明效果、節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟(jì)效益等角度來看，LED燈在公共建筑照明中均要比高壓鈉燈更為實用。

4 結(jié)語

與傳統(tǒng)光源相比，LED燈具備許多優(yōu)勢，但也存在成本高、光譜質(zhì)量等關(guān)鍵問題，因此在當(dāng)前階段需從長遠(yuǎn)角度考慮LED燈的使用價值，不斷優(yōu)化LED光源的封裝、散熱環(huán)節(jié)，使其與公共建筑的綠色照明需求更為貼合，從而更好地實現(xiàn)公共建筑照明節(jié)能減排的目的。

[1]楊姍姍.LED在建筑化照明設(shè)計中的應(yīng)用[D].河北工業(yè)大學(xué),2007.

[2]李發(fā)啟.LED照明在綠色建筑中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代建筑電氣,2016.

[3]張卉,李春祥.綠色建筑中LED照明節(jié)能設(shè)計探究[J].電子技術(shù)與軟件工程,2016.

[4]黃廣志.LED在建筑節(jié)能照明系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].居業(yè),2016.