LED照明燈具在大學(xué)圖書館的應(yīng)用研究

摘? 要：在過去的十幾年中，LED照明作為一種新型照明光源得到了較快發(fā)展。隨著LED照明技術(shù)水平的不斷提高，LED照明的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，特別是在機(jī)場(chǎng)站坪、地鐵、道路等場(chǎng)所得到了廣泛應(yīng)用，并取得了良好的效果。結(jié)合綠色建筑照明設(shè)計(jì)，本文針對(duì)LED照明燈具在大學(xué)圖書館閱覽室中的應(yīng)用進(jìn)行了深入探討，提出了LED照明燈具的應(yīng)用建議。

關(guān)鍵詞：LED照明;圖書館;應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TU113.66? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ?文章編號(hào)：2096-6903（2020）12-0000-00

0前言

我國(guó)是能源生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，每年會(huì)產(chǎn)生大量的污染物，因此環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重，當(dāng)前節(jié)能減排日益成為社會(huì)大眾的廣泛共識(shí)。我國(guó)是《巴黎氣候協(xié)定》的簽署國(guó)，我國(guó)已經(jīng)承諾將提高國(guó)家自主貢獻(xiàn)力度，采取更加有力的政策和措施，力爭(zhēng)在2030年前二氧化碳排放達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取在2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)。為此國(guó)家進(jìn)行了頂層設(shè)計(jì)，鼓勵(lì)了科技創(chuàng)新，催生了節(jié)能新技術(shù)、新產(chǎn)品的誕生，鼓勵(lì)企業(yè)節(jié)能減排控制污染排放。在照明行業(yè)，原來生產(chǎn)使用的白熾燈、熒光燈、鹵鎢燈等光源耗能較大，已經(jīng)不適應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排發(fā)展要求，并阻礙照明產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在LED照明行業(yè)，由于科研院所和企業(yè)創(chuàng)新研發(fā)力度的不斷加大，LED照明技術(shù)水平日益提高，LED照明節(jié)能效果越發(fā)顯著，這為照明行業(yè)節(jié)能減排提供了廣闊天地。隨著LED照明技術(shù)水平的大幅提升，LED照明燈具應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，LED照明燈具在大學(xué)圖書館閱覽室中應(yīng)用條件日臻成熟[1]。

1 LED 照明的發(fā)展

隨著科研力度的不斷加大，LED照明技術(shù)不斷進(jìn)步，LED發(fā)光效率顯著提高，節(jié)能效果越來越明顯，這為L(zhǎng)ED在照明市場(chǎng)的應(yīng)用開創(chuàng)了一片新天地，使得LED成為新一代有光明前途的光源。此外，LED光源具有節(jié)能環(huán)保優(yōu)勢(shì)，在所有光源中一枝獨(dú)秀引起了照明行業(yè)技術(shù)人員的廣泛關(guān)注。

1.1國(guó)外LED 照明的應(yīng)用與發(fā)展

在LED 照明上，美國(guó)在產(chǎn)業(yè)技術(shù)開發(fā)上一直處于領(lǐng)先地位，科銳和流明兩大公司是 LED 技術(shù)的領(lǐng)跑者，其在LED照明研發(fā)上投入大量人力、物力，引領(lǐng)LED照明技術(shù)的不斷發(fā)展。 歐盟于2000年7月開始制定實(shí)施“彩虹計(jì)劃”，歐洲LED照明主要以歐司朗和飛利浦兩大著名照明企業(yè)為代表，LED照明產(chǎn)品廣泛使用在公共場(chǎng)所、辦公環(huán)境、工廠、家庭以及公共交通客車車廂和機(jī)艙等場(chǎng)所[2]。

1.2我國(guó)LED照明的應(yīng)用與發(fā)展

我國(guó)是能源生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，從上世紀(jì)九十年代初，我國(guó)照明產(chǎn)業(yè)就一直在積極開展重點(diǎn)研究和發(fā)展節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境、發(fā)展綠色照明產(chǎn)品。因此，當(dāng)高效的LED出現(xiàn)后，立即引起了我國(guó)的高度重視。在將節(jié)能環(huán)保問題作為國(guó)策的情況下，國(guó)家和地方出臺(tái)了許多節(jié)能優(yōu)惠政策，因此我國(guó)在LED照明光源的生產(chǎn)和研發(fā)工作方面發(fā)展迅猛，已經(jīng)涌現(xiàn)出了三雄極光、雷士照明等生產(chǎn)企業(yè)。必須清醒地認(rèn)識(shí)到，LED核心技術(shù)基本上掌握在美國(guó)、歐洲、日本等國(guó)家，我們與國(guó)外還存在較大差距，必須奮起直追。LED照明在公園美化照明、市政道路照明、新農(nóng)村路燈亮化照明領(lǐng)域中應(yīng)用范圍越來越廣泛[3]。

2 LED 照明的優(yōu)勢(shì)

與傳統(tǒng)的白熾燈、熒光燈、三基色熒光燈、鹵鎢燈等光源相比，LED照明具有很多優(yōu)勢(shì)，比如發(fā)光效率高、使用壽命長(zhǎng)、節(jié)能環(huán)保等。

2.1 LED發(fā)光效率高

普通白熾燈光效為15lm/w，普通熒光燈光效為70lm/w，三基色熒光燈光效為93lm/w，而LED燈光效為80-139lm/w。由此可見，LED燈比其它常用燈光效率高很多，具有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，因此具有廣泛的應(yīng)用前景。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)該根據(jù)不同的使用場(chǎng)所，選用合適的LED光源。

2.2 LED燈平均壽命長(zhǎng)

普通白熾燈平均壽命為1000 h，普通熒光燈平均壽命為10000 h，而LED燈平均壽命為50000 h。由此可見，LED燈比其它常用燈平均壽命長(zhǎng)很多，從經(jīng)濟(jì)方面分析來看，使用LED燈可以節(jié)省很多人力、物力。在圖書館閱覽室等場(chǎng)所，由于照度水平要求高，燈具數(shù)量較大，如果采用普通熒光燈，維修數(shù)量非常大，這將導(dǎo)致維修成本非常高，但如果采用LED照明燈，維修成本會(huì)下降很多，因此LED燈的優(yōu)勢(shì)顯得更加突出。

2.3 LED燈綠色環(huán)保無污染

普通熒光燈應(yīng)用范圍非常廣，在學(xué)校、商場(chǎng)、住宅、賓館得到了廣泛應(yīng)用。普通熒光燈會(huì)產(chǎn)生汞污染，它發(fā)光產(chǎn)生高熱，燈管容易破碎，汞蒸氣會(huì)散發(fā)到空氣中，不僅危害環(huán)境，而且會(huì)引起慢性中毒，使人產(chǎn)生頭痛頭暈肢體麻木和肌肉震顫運(yùn)動(dòng)失調(diào)等癥狀。而LED燈綠色環(huán)保無污染，符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和人們對(duì)環(huán)保的需求，這一優(yōu)點(diǎn)更有利于LED燈得到廣泛應(yīng)用[4-5]。

2.4 LED燈低碳性和無輻射性。

與傳統(tǒng)燈具比較，LED燈具工作溫度低（65°以內(nèi)），對(duì)環(huán)境影響非常小，是真正意義的低碳產(chǎn)品。LED燈具光譜中不含有紫外線和紅外線等成分，無輻射更健康[6-7]。

3 LED照明燈具在大學(xué)圖書館應(yīng)用

大學(xué)圖書館是師生學(xué)習(xí)和科學(xué)研究的重要場(chǎng)所。圖書館配置高效照明燈具可以為廣大師生提供一個(gè)良好的照明環(huán)境，營(yíng)造安靜、舒適的學(xué)習(xí)環(huán)境，從而提升師生的學(xué)習(xí)效果。一般情況下，圖書館選用普通熒光燈作為照明光源。在LED光源誕生后，隨著LED光源新技術(shù)的不斷突破， LED光源在照明領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)越發(fā)明顯。下面以某大學(xué)圖書館閱覽室光源改造為例，探討一下LED照明燈具的應(yīng)用。

（1）LED照明燈具的選擇。根據(jù)國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范、規(guī)程及相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，包括《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》、《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》、《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》與《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，按照國(guó)家最新的燈具標(biāo)準(zhǔn)，圖書館閱覽室LED照明應(yīng)選用無藍(lán)光危害防紫外線無頻閃顯色指數(shù)高的照明燈具。高色溫由于光線顏色過于偏白，容易導(dǎo)致學(xué)生亢奮，因此圖書館閱覽室應(yīng)采用3300-5500K色溫的光源。考慮到該圖書館閱覽室的實(shí)際情況，選用3×9WLED光源格柵燈作為照明，閱覽室的照度達(dá)到500lux以上，可以滿足學(xué)生的閱覽要求。選用防藍(lán)光LED燈具，要求LED燈管和LED燈具具有光生物安全認(rèn)證和防藍(lán)光檢測(cè)報(bào)告。

（2）LED照明節(jié)能效果顯著。該圖書館閱覽室每天使用時(shí)間為15 h。在改造前閱覽室為普通熒光燈照明，每套燈具60w總計(jì)900套格柵燈燈具。改造后閱覽室為L(zhǎng)ED燈照明，每套燈具27 w共計(jì)900套格柵燈燈具。一套普通熒光燈燈具年耗電量為60 w×15 h/d×365 d=328.5 kWh，按照每度電0.5元，900套燈具一年電費(fèi)用為900套×0.5元/ kWh ×328.5 kWh=147825元。一套LED格柵燈年耗電量為27 w×15 h/d×365 d=147.8 kWh，按照每度電0.5元，900套LED燈具一年電費(fèi)用為900套×0.5元/ kWh ×147.8 kWh =66510元。由此可見，圖書館閱覽室燈具改造為L(zhǎng)ED照明一年可以節(jié)省電費(fèi)81315元，金額十分可觀。

（3）LED照明維護(hù)成本較低。普通熒光燈平均壽命為10000 h，而LED燈光平均壽命為50000h左右。由于普通熒光燈平均壽命比LED燈低5倍左右，相對(duì)來說普通熒光燈比LED燈維護(hù)費(fèi)用增加5倍。該圖書館閱覽室原來900套普通熒光燈燈具燈管共計(jì)2700個(gè)，每年維修更換燈管數(shù)量大約為900個(gè)，按照每個(gè)燈管10元計(jì)算，每年維護(hù)費(fèi)用為9000元，5年費(fèi)用為45000元。由此看見，圖書館采用LED照明節(jié)省維護(hù)費(fèi)用非常可觀。

（4）LED照明燈具成本較高。一般情況下，圖書館閱覽室選用格柵燈作為照明燈具。與市場(chǎng)上相同規(guī)格的熒光燈、格柵燈具比較，LED格柵燈的燈具價(jià)格偏高。LED照明行業(yè)還應(yīng)該加大技術(shù)研發(fā)力度，降低LED照明燈具成本，以便使LED照明在市場(chǎng)上更有競(jìng)爭(zhēng)力。

4結(jié)語

LED照明是一個(gè)朝陽產(chǎn)業(yè)，它的發(fā)展和進(jìn)步必將帶來一場(chǎng)產(chǎn)業(yè)革命，未來LED成為照明領(lǐng)域的主流已是業(yè)界共識(shí)。隨著LED照明技術(shù)的不斷發(fā)展與突破，LED發(fā)光效率逐步提高，性能價(jià)格比也不斷提升，LED照明產(chǎn)品在電光源照明領(lǐng)域的應(yīng)用市場(chǎng)會(huì)不斷擴(kuò)大。國(guó)家也出臺(tái)相關(guān)激勵(lì)政策，鼓勵(lì)LED照明的推廣和應(yīng)用。現(xiàn)在有很多省份在開展綠色建筑技術(shù)與產(chǎn)品推廣應(yīng)用工作，并出臺(tái)了《綠色建筑條例》。在基本建設(shè)項(xiàng)目中，綠色建筑已經(jīng)體現(xiàn)在從設(shè)計(jì)施工至營(yíng)運(yùn)管理的各個(gè)環(huán)節(jié)，通過合理利用、科學(xué)管理、技術(shù)進(jìn)步等途徑，提高能源利用率。當(dāng)前，在很多建設(shè)項(xiàng)目上，已經(jīng)采用綠色照明及高效燈具和節(jié)能光源， LED 照明滿足綠色照明要求，它必將在更廣泛的領(lǐng)域得到應(yīng)用。與其它照明燈具相比LED照明燈具有非常獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，其必將在基本建設(shè)項(xiàng)目中得到越來越廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1] 原博.LED照明在機(jī)場(chǎng)站坪照明的應(yīng)用與研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2018（33）：4232.

[2] 代丹，陳寅生.LED照明技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].建筑電氣，2014，33（12）：14-20.

[3] 沈雅蘭.LED光源在民用建筑照明中的應(yīng)用[J].照明工程學(xué)報(bào)，2014，25（3）：98-100.

[4] 竇林平.國(guó)內(nèi)LED照明應(yīng)用探討[J].照明工程學(xué)報(bào)，2011，22（6）：51-58.

[5]羅艷東.基于LED技術(shù)的現(xiàn)代化圖書館建設(shè)[J].農(nóng)業(yè)圖書情報(bào)學(xué)刊，2016，28（8）：100-103.

[6]向奕妍.第V類光氣候區(qū)高校圖書館閱覽室秋冬季LED照明光生物效應(yīng)研究——以重慶地區(qū)為例[D].重慶：重慶大學(xué)，2017.

[7]麥篤彪，溫小明.海口經(jīng)濟(jì)學(xué)院圖書館藏書空間的照明設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].照明工程學(xué)報(bào)，2017，28（3）：20-23

收稿日期：2020-11-02

作者簡(jiǎn)介：王振華（1968—），男，河北承德人，研究生，工程師，研究方向：建設(shè)管理。