LED燈在公共建筑照明節能方面的應用研究

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能方面的應用研究

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

現階段的很多國家多在進行節能優化，無論是建筑節能技術還是建筑能耗問題都是社會各界廣泛關注的內容之一。而照明作為建筑主體當中的一個重要組成部分，其耗能量占據了建筑主體總能耗的十分之一。如果不對其進行節能優化，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能方面的應用進行了簡要的分析。

LED燈；公共建筑；照明節能

1 LED的照明原理以及LED照明的特性

LED是英文lightemittingdiote的縮寫，即發光二極管。這種二極管的基本結構就是一塊芯片，這種芯片的構成也很簡單，是一塊由電帶動發光的半導體材料，這種材料可以將電能轉化成光能。正如人的生存需要心臟時時刻刻為全身進行供血一樣，LED的持續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。作為當下一種被普遍使用的照明工具，LED有其獨特的性質。首先是LED的可靠性，數據才是最有力的證據，當我們為節能熒光燈光源擁有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的綠色環保特性，眾所周知，許多的照明工具中都會含有汞、鉛等對環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發光時也不會產生紫外線，這樣，之前我們見到的“蚊蟲圍著燈泡轉”的現象就不會發生，同時，LED照明采用恒流驅動，這一設計使得電能轉化成光能的效率提高至50%以上，傳統的白熾燈泡的轉化效率只有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、構成都應該體現的是消費者、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。現如今，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，節約。所謂適宜，就是燈具的照明效果應該與建筑物的功能，與人們的認知相吻合，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”。所謂節約，這里的節約不僅僅是省錢那么簡單，在現在追求低碳生活的情況下，節約更多的是節能，節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出來。

3 LED燈在公共建筑照明節能方面的應用策略

3.1 應用技術

3.1.1 LED燈的“隱藏”應用。LED光源的緊湊結構和小體積特征決定了其應用的靈活性，在公共建筑照明設計時即使空間狹小，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”的藝術效果。隱藏應用具體包括以下三點：（1）點式隱藏。例如在大型建筑空間天棚上嵌入燈槽，根據照明需求選擇多顆LED組成光源陣列，暗燈槽既可局部分設也可排列成行，更加便于維護檢修；（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，在多個燈具串聯的狀態下從上至下照明，這種方法也可運用在外墻中上部、墻檐等位置，且光源和燈具可隱藏于暗槽當中，起到提高照度、節省空間、裝飾環境的作用；（3）面式隱藏。在大型影劇院、娛樂場所等公共建筑中，需要照亮的發光面以外墻、地板和天棚為主，用LED作為光源時需將線性發光條安裝在吊頂棚骨架、地板以及外墻面對應的室外地面上，從而達到照明效果。

3.1.2 LED燈與建筑的“一體化”應用。在優秀的建筑照明設計中，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結合，將燈具、空間、所處環境協調起來，使其相互滲透和促進，并利用現代化手段解決應用過程中的各種矛盾。例如在LED與建筑構件相結合的前提下，以科學合理的封裝結構最大程度減少光衰，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照明要求。

3.1.3 室外照明的應用。LED燈在公共建筑空間室外照明應用中主要包括泛光照明和內透光照明兩種：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投光燈進行立面照明；內透光照明則是通過充分利用透射式室內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，又可減少室外定點設置投光燈的成本，是一種節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、上海金貿大廈均是通過內透光照明來達到照明與節能并存的目的。

3.2 應用實例

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能的環保原則，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，平均照度達到了34.05x，總均勻度為0.75。經現場實地考察表明，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噸標準煤，相比高壓鈉燈可減少92.47噸標準煤，節能率將近57.83%，10年電費約540.7萬元，相比高壓鈉燈可節省電費529.86萬元和維護費110.20萬元。從照明效果、節能環保、經濟效益等角度來看，LED燈在公共建筑照明中均要比高壓鈉燈更為實用。

4 結語

與傳統光源相比，LED燈具備許多優勢，但也存在成本高、光譜質量等關鍵問題，因此在當前階段需從長遠角度考慮LED燈的使用價值，不斷優化LED光源的封裝、散熱環節，使其與公共建筑的綠色照明需求更為貼合，從而更好地實現公共建筑照明節能減排的目的。

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