LED 在建筑夜景照明節能中的應用研究

祁跡

（大連路燈設計安裝工程有限責任公司，遼寧 大連 116000）

隨著經濟的發展，當前社會的主要矛盾已經從人民物質生活的需求和落后社會生產之間的不協調，變為人民日益增長的對美好生活的向往同不平衡不充分的發展之間的矛盾。LED 燈光照明的方式在滿足居民夜間出行基本需求的同時通過燈光顏色的映襯凸顯城市夜景的美觀性。經濟基礎決定上層建筑，城市的道路建設是一地區經濟與政治建設水平的具體體現。因此本文旨在對LED 技術在建筑夜景照明節能中的應用進行探討研究。

1 LED 技術在城市建筑夜景照明中出現的問題

對LED 燈的設計規劃缺少科學合理性。在照明技術不斷發展的當下，LED 燈正在以其具有的高效節能、使用壽命長等優勢成為城市照明設備規劃中的首選。但是工作人員并沒有將其優勢發揮到最大，對于LED 燈的物理基礎和工藝原理尚未完全掌握，同時對于城市的市政美觀建設也缺乏正確的認識。大量盲目使用LED 燈，使得城市夜景雜亂，電力資源浪費，后期的維修費用大大增加。另外對于LED 燈種類和樣式的選取過于單一或者與實際使用地的建筑風格不符。

2 LED 技術用于夜間照明的優勢

現今大部分的建筑夜景照明仍采用的是燈板輪廓勾勒、集中泛光照射、燈光動態表演的形式，存在著燈具老化速度快、光衰問題日益嚴重和由此引發的高能耗、高維護費用的問題。隨著城市化的發展，信息化和技術化技術得到廣泛應用，LED 技術利用二極燈管、觀感系統等先進技術在滿足居民夜間出行的基本照明需要的同時，給予其觀感上的美好體驗。發光二極管屬于固體光源，具備其他光源無法比擬的優勢，包括利用效率高、節能環保、使用周期長、后期維修費用低。除此之外，LED 燈為冷光源，適應了夜景多種動畫效果變換的需要方便控制，光源的色溫變換范圍大，觀賞性能高于傳統的燈光技術。

3 LED 技術正確應用于夜景照明的措施

3.1 對LED 在夜景照明中的應用進行合理規劃

由于中國的城市化水平較低，如城市夜景等居民文化生活領域的基礎設施建設沒有得到充分的重視與落實。具體體現在，市政部門沒有對基礎設施的建設進行合理規劃，設定統一的建設方針與指南。隨著人口大量向市區涌進，城區面積不斷擴張，為更好地實現對其的管理，城區劃分也隨之細化。這樣的管理方法在方便地區管轄的同時，也對政府的總體領導提出了更高的要求。各行政區在管理上具有相對獨立性，對于本行政區內的大部分工作有自主決定權。導致在市政建設上，沒有達成合意，進行統一的布局。因此在路燈的選取與布置方面，各行政區設定的標準不一，導致LED 等在布局上出現雜亂無章的情況，在材質和色彩的選取上呈現出搭配不協調的問題。相鄰行政區風格差異過大，使得整個城市的市政工程顯得雜亂無章。城市缺乏整體規劃部署，既不利于政府各項政策的推進，也沒有將居民的切實需要置于市政工程質量的考量范圍內。

例如針對市政建設中路燈的選取與布置，為得到統一有效規劃的問題，市政管理部門要采取領導集中制的管理辦法，為轄區內的個行政區制定統一的規劃，在保障居民夜間出行基本需要的同時節約資源。首先，市政管理部門要就本城區開展考察工作，為LED 燈的選址、光源色彩要求、布局的間隙等方面提供依據。以資源節約與環境保護為工作原則，實現經濟效益與環境效益的最大化。在實地考察后，市政部門組織研討會議，各行政區負責人積極參加，在會議上達成合意，共同制定LED 燈的建設管理規劃，打破相對獨立的機構設置。如規劃在中國海南地區建設LED 燈，市政部門在實地考察后，得知本地區常年晝長夜短，白天太陽光強烈，氣溫總體較高，多沿海公路以及道路的長度和寬度等。因此將本地區的環境特色列入重點考察事項，充分利用地區優勢，減少資源的投入，達到節能減排的目的。接下來，市政管理部門在收集到的信息的基礎上，開展總體布局規劃工作。各轄區在地區政府的統一領導下，積極配合工作的部署推進。因為海南處于熱帶季風氣候區，并且是中國距赤道最近的省份，所以具有白天時間長、溫度高、光照強烈的特點。在LED 燈的供能上，可以使用太陽能板，利用太陽能發電技術代替其他發電技術。太陽能是可再生的清潔能源，長期使用不僅可以有效降低市政建設與維護的成本，還能夠減少污染，響應國家“綠水青山就是金山銀山”的號召。其次，海南地區在夏季受到季風的影響，降水具有集中且強烈的特征。所以LED 燈為具備良好的使用性能，要配備后備電源，以便在臺風暴雨天氣中能夠繼續照明。后備電源主要是對太陽能光板在日常中吸收的過量電能進行存儲，與傳統的電池蓄能不同，其不會因電池與水接觸而產生電泄露的危險，安全系數相對較高。除此之外，由于海南多沿海公路，總體地勢平坦開闊。因此在LED 燈的布局上不宜過于密集，應根據道路的長度與寬度設定適宜的距離，避免資源浪費和光污染的發生。沿海地區的LED 燈設置上還要注意，光源色彩的選取應以刺激性不強的暖光源為主，與海面保持一定的距離，達到能夠照明卻又不對海底生物造成不利影響的效果，保護海洋生物資源。隨著旅游經濟的發展，沿海地區的商店數量逐漸增加，市政部門可以借助商店的照明設備，減少室外LED 燈的布置，兼顧照明需要與節能需求。

3.2 選取科學高效的LED 照明方式

隨著科學技術的進步，國家加大對清潔性能源的研發，可持續性發展成為當前政府環境保護工作的重中之重。在社會諸多領域中，可再生能源的使用率不斷提高。白熾燈是存留時間最久，也是應用較為廣泛的傳統照明技術之一，其使用大量電能作為依托，光源具有較強的刺激性。城市化進程的加快，使得建筑物數量也隨之激增，白熾燈的布局呈現出大量集中的特點。雖然白熾燈可以滿足住戶照明的基本需要，但是其技術水平低，光污染和電能損耗也較大，而LED燈配備太陽能光伏發電和發光二極管，把太陽能轉化為電能，兼顧了經濟效益與環境效益。

例如針對傳統的白熾燈照明導致的電能損耗大和集中光污染的問題，市政部門應積極進行技術升級，利用清潔可再生的太陽能光電替代白熾燈照明。首先，市政部門組織一批專業技術人員進行照明設備的升級改造。眾所周知，太陽能光伏電池與蓄電池的聯合供電是目前太陽能光伏發電采取的主要模式和動力來源，太陽能光伏電池的工作原理是光電反應也可以稱為光化學效應，即將電能直接變成電能使用的設施。科學使用太陽能光伏電池的基本構造半導體以及異質結等，能夠達到將光電最大程度地轉換為光能的目的，提升光電資源的轉換效率。所以可以在因城市居住需求擴張，而在興建的高層建筑的天臺處安裝太陽能光伏板和蓄電池，為大樓供電提供便利。其次，技術人員還應當依據當地太陽一年四季的運行軌跡以及光照強度，設置太陽能板的轉動和傾斜角度，有效提高太陽光的收集量，供LED 燈照明使用。技術人員完成太陽能板運行系統的編程后，光伏板就可以自動調解角度與朝向，吸收更多的太陽能并將其儲存在蓄電池中供高層建筑LED 燈照明使用。

3.3 重視對LED 燈的監管和維護工作

LED 燈融合了全息、光纖、激光等多項高新技術技術，是經濟發展與技術水平提高的產物，其應在滿足居民的基本夜間照明的同時降低電能損耗，減少集中照明導致的光污染問題。因此針對目前LED 技術的應用仍存在諸多問題，市政部門要通過加強監管，來提高其使用效益。城市道路及建筑數量的增加給LED 燈的管理提出了更高的要求，管理部門應不斷建立健全維護機制，利用信息化技術，實現高效管理、精準管理、動態管理，實現LED 燈故障風險的早發現、早處理。

針對城市道路和建筑數量激增導致的監管難度提升問題，市政部門要積極進行管理機制改革，采用高新技術，開展智能化管理。首先，管理人員要在每個LED 燈內安裝監控設備，負責對其工作時長、電能轉換率等進行數據收集，并反饋到市政網絡中。一旦出現異常波動，管理人員就可以通過定位系統，精準、高效地處理問題。同時要重點監控LED 燈的能源使用量，如發現一段時間內峰值過高，即說明電能出現過度損耗，長此以往將造成資源的嚴重浪費，要派專人進行檢修，以保障其使用效益。

4 總結

應采用以發光二極管或太陽能發電為供能方式的LED燈，充分發揮其使用效益，節約電能投入，降低后期維護費用。因此市政部門應進行統一的規劃部署，因地制宜部署LED 燈建設事宜，加強監管，延長使用壽命，將綠水青山就是金山銀山作為行動指南。