LED燈具在室內照明的探討

任衛東

深圳市金達照明有限公司 廣東深圳 518000

摘要：本文主要針對LED燈具在室內照明的應用展開了探討，詳細闡述了LED應用在室內照明的條件，并對其可能存在的問題作了分析研究，以期能為有關方面的需要提供有益的參考和借鑒。

關鍵詞：LED；室內照明；探討

1 概述

所謂的LED，就是發光二極管，是由含鎵、砷、磷、氮等化合物制成的，而由于發光二極管能發出不同顏色的光，因此，應用LED制成的燈具便成為了室內照明的絕佳之選。但是，LED燈具在室內照明的應用正處于起步階段，當中不乏有著問題的存在，所以我們需要采取有效措施應對LED應用中存在的問題，以科學、合理地推動LED燈具在室內照明的應用。

2 LED應用在室內照明的條件日趨成熟

2.1 設計依據

就設計而言，《建筑物照明設計標準》（GB50034-2013）是重要的設計依據之一。而即將修訂完成的電氣專業母規范——《民用建筑電氣設計規范》也有相當多的條款涉及到LED燈的應用。相應的各種類型建筑的電氣設計規范也有相應的LED應用條款。這些標準奠定了LED在室內照明應用的基礎，必將為LED在室內應用起到非常重要的作用。

2.2 技術條件

國際照明委員會、國際電子電機委員會、歐洲光引擎委員會、美國能源之星等行業組織均設立各自的LED照明產品相關標準縱觀當前LED標準，國際電工委員會IEC截至2011年6月，關于照明LED的IEC和CIE國際標準主要有20項，涉及LED模塊用連接器的特殊要求、普通照明用LED和LED模塊術語和定義等方面。而美國國家標準組織（ANSI）、北美照明學會（IESNA）以CIE技術文件作為參考依據，在美國能源部（DOE）的組織下發布了固態照明LED的性能和測量標準。針對LED產品，我國目前已有146項標準，截至2010年底，國標委發布的與LED照明有關的國家標準共23項，其中通用標準1項，安全標準10項，性能標準12項。此外，國內部分省市根據LED產業地方發展需要，各自也開展了大量標準制定與研究工作。

我國在吸取國際先進標準的基礎上，建立了自己的LED標準體系，包括燈具的安全標準、性能標準和方法標準三大類，截至目前，共計完成標準28項，其中安全標準24項，性能標準2項，方法標準2項，較好地規范和推動了LED燈的制造、檢測和應用。

對設計來說，現在已經具備在室內使用LED燈的基本條件。歸納起來如表1所示，這些參數大多是我國CQC認證的內容，而3C認證主要對安全、電磁兼容方面進行認證。

表1 LED燈的主要參數及要求

注1：功率因數的實測值不應低于標稱值的0.05。2：顯色指數中R9是某光源對“飽和紅色”的顯色指數。顯色指數有R1、R2、R3……R14、R15。前8個的顏色是常見顏色，它們的平均值為Ra。后7個是：飽和紅色、飽和黃色、飽和綠色、飽和藍色、白種人皮膚色、樹葉綠、亞洲人皮膚色。3：限于長期工作或停留的房間或場所。4：在壽命期內LED燈的色品坐標與初始值的偏差在國家標準《均勻色空間和色差公式》GB/T7921-2008規定的CIE1976均勻色度標尺圖中，不應超過0.007。5：LED燈具在不同方向上的色品坐標與其加權平均值偏差在國家標準《均勻色空間和色差公式》GB/T7921-2008規定的CIE1976均勻色度標尺圖中，不應超過0.004。

2.3 應用場所分析

《建筑照明設計標準》（GB50034-2013）對不同類型建筑物、不同場所的照明標準給出要求，為了達到標準值的指標可以采用多種途徑和方法。在民用建筑應用方面，下列光源將不予考慮：

（1）普通白熾燈——2011年我國發布了“中國逐步淘汰白熾燈路線圖”，正逐步淘汰白熾燈；

（2）鹵鎢燈、熒光高壓汞燈——綜合能效指標較低，即光效低、壽命短；

（3）高壓鈉燈——顯色性不滿足要求；

（4）普通鹵粉直管熒光燈——顯色性不符合要求，且光效較三基色熒光燈低很多。

表2為住宅建筑主要場所可使用的光源。從表2可以看出，住宅建筑的衛生間、廚房、電梯廳、走道、樓梯間、車庫等場所可以大膽地使用LED燈，而人長期停留的起居室、臥室、書房等場所需要謹慎對待、慎重選用，因為LED燈對人安全性問題還在研究過程中，尤其對孩子的視力影響還需進一步評估。

表2 住宅建筑主要場所常用光源

注：表中，√——可用；○——謹慎使用；×——不推薦使用。

由表3可知，辦公建筑的前臺、接待場所，可以使用LED筒燈、射燈，既起到裝飾作用，又能節約能源。其他辦公場所可根據需要慎重選用，選擇符合標準要求的、質量優良的LED辦公燈具。

表3 辦公建筑主要場所常用光源

注：1.表中，√——可用；○——謹慎使用；×——不推薦使用；2.表中照度值的參考平面及其高度除設計室為實際工作面，其他均為0.75m水平面。

表4是酒店主要場所推薦使用的光源。除大堂、多功能廳、游泳池等少數場所外，酒店大多數場所可使用LED燈，現在許多酒店已經使用了LED功能性照明燈具，取得了良好的應用經驗，尤其客房的閱讀燈、筒燈、射燈等，使用較多，效果較好。

表4 旅館建筑主要場所常用光源

注：表中，√——可用；○——謹慎使用；×——不推薦使用。

表5為商業建筑主要場所推薦使用的光源。LED燈在商業建筑中可以大顯身手，經常在櫥窗照明、柜臺照明、貨架照明等場合使用，尤其適合重點照明場所。

表5 商業建筑主要場所常用光源

注：表中，√——可用；○——謹慎使用；×——不推薦使用。

民用建筑中常見的設備機房常用光源見表6。LED燈在這類場所需慎重使用，一方面LED燈性價比不占優勢，另一方面設備用房環境不同于其他室內場所，存在潮濕、震動、電磁干擾等情況，使用時需進行評估和分析。

表6 設備用房常用光源

注：（1）表中，√——可用；○——謹慎使用；×——不推薦使用；（2）計算機房、控制室等有顯示屏場所需防光幕反射；（3）鍋爐水位表處的照度不小于50lx；（4）表中照度值的參考平面及其高度除注明者外均為0.75m水平面。

3 存在的問題

3.1 標準問題

我國LED燈與IEC的標準體系相仿，有些標準已經完成，有些標準尚未制定或正在制定過程中，在已頒布執行的標準中重復編制現象比較嚴重。另一方面，作為應用標準的設計規范尚不完善，對此新技術還需進一步研究。

國際上，以多個企業聯合成立的聯盟將對LED燈的接口進行規范和要求，也必將對我國2萬余家LED企業帶來沖擊和挑戰。同時COB等技術對LED光源的生產也會產生重大影響。

因此，LED標準相對滯后，企業聯盟的標準壁壘影響了LED在室內照明中的應用。

3.2 技術發展中的問題

LED技術處于快速發展期。目前LED芯片的光效從十年前的15lm/W呈現約二十倍的增長，已經超過T5三基色直管熒光燈的光效。以某公司今年上半年新推出的XLamp○CXP-LLED商業化量產單芯片大功率LED封裝器件為例，在350mA電流條件下光效高達200lm/W，光通量達1226lm。而這時期該公司的白光功率型LED實驗室光效超過300lm/W。不僅如此，未來幾年，LED芯片光效每年將以20%～25%的速度提升。

技術進步的同時，也承受著其快速發展的壓力。上游外延芯片快速發展，影響了中下游的產品研發、定型。試想，經過長時間的產品研發、試驗、修改、再試驗，到最后通過國家相應的檢測試驗及3C、CQC認證，產品定型之時也就意味著技術的落后。

3.3 光健康問題

LED光所引發的健康問題一直在行業內備受爭議，照明界與醫療衛生部門的觀點不太一致，此類問題在國際上也是新的課題，目前還在研究過程之中，短時間內很難下定論。

3.4 性價比

目前，LED燈的性價比不占優勢。從性能角度看，中國不乏品質優秀的LED產品，同時也存在大量質量低劣的LED燈，2萬余家的LED照明企業生產出海量的、質量參差不齊的LED產品，再加上如上所述的諸多問題，增加了選擇質量優良產品的難度。從價格看，LED燈的價格明顯高于它所替代的光源價格。表7為阿里巴巴網站上公布的單只LED球泡燈技術參數和售價，從表中可以看出，LED節能效果非常明顯，但其性價比不高，與相近光通量的白熾燈、節能燈相比對，LED球泡燈的價格是白熾燈價格十倍之多，是節能燈的2倍。而消費者買燈是為了得到光，按單位價格計算，1元錢只能買15lmLED球泡燈的光；同樣1元錢，可買170lm白熾燈的光，27lm節能燈的光。因此，LED應用在室內照明除提高產品性能外，還需降低成本，從而降低售價，努力提高LED燈的性價比。

表7 LED球泡燈性價比比較

4 結束語

綜上所述，LED燈具有發光效率高、功耗低、壽命長、環保安全、調控方便等優點，在室內照明的應用中肯定具有著極其大的幫助。但是由于LED在是室內照明的應用尚處于起步階段，因此，為了使LED 燈具在室內照明中的應用越來越廣，我們需要采取有效措施解決應用中存在的問題。

參考文獻：

[1]蔣明剛、楊潔翔、范榮.新型LED燈具在室內照明中的應用[J].科技資訊.2012（15）.

[2]周波、夏林.白光LED在室內照明中的應用研究[J].現代建筑電氣.2013（10）.