LED照明工程

一、LED照明工程簡介

    LED照明工程是照明工程的一個細(xì)節(jié)分類。照明工程是指采用天然光或人造照明系統(tǒng)以滿足特定光環(huán)境中照明要求的設(shè)計(jì)技術(shù)及工程的學(xué)科。照明的要求主要是被照表面的光照度、亮度、顯色性及光環(huán)境的視覺效果等。照明的光環(huán)境包括室內(nèi)及道路、廣場等室外空間?，F(xiàn)代照明還包括城市夜景工程、樓體照明工程、景觀亮化工程、道路橋梁照明工程等。
    LED照明工程的內(nèi)容還包括光源、燈具及控制系統(tǒng)的研究和制造，光度和色度的測量及視覺評價(jià)等。特別是現(xiàn)代照明學(xué)的基本理論，光的度量，電光源、照明燈具，照明的規(guī)程與標(biāo)準(zhǔn)，以及對各種光源和照明技術(shù)的定性分析和基本的定量計(jì)算等。
    LED照明工程包括照明亮化,夜景照明,城市亮化、城市建筑照明,市政道路照明、樓宇亮化,樓宇照明等工程。是一個概括的說法。
    LED照明工程工作程序一般是：照明工程設(shè)計(jì)師通過照明、亮化設(shè)計(jì)，技術(shù)人員進(jìn)行照明工程安裝、調(diào)試、驗(yàn)收等一些列活動。
    LED照明工程既有照明作用，更有美化城市環(huán)境的作用。隨著社會科技發(fā)展，LED在照明工程中的應(yīng)用越來越普及。其節(jié)能、高亮度、色彩美觀等超值性能使得LED在照明工程中廣泛應(yīng)用。
二、LED照明工程發(fā)展趨勢
長期以來，由于LED光效低的原因，其應(yīng)用主要集中在各種顯示領(lǐng)域。隨著超高亮LED（特別是白光LED）
    led照明燈具綠色節(jié)能環(huán)保
    led照明燈具綠色節(jié)能環(huán)保的出現(xiàn)，在照明工程領(lǐng)域的應(yīng)用成為可能。根據(jù)國際權(quán)威機(jī)構(gòu)預(yù)測，二十一世紀(jì)將進(jìn)入以LED為代表的新型光源時代。專業(yè)的LED照明工程也隨著LED的普遍而成立。
    目前，照明消耗約占整個電力消耗的20%，大大降低了照明用電。LED照明的使用，整體上為整個社會做出重要的貢獻(xiàn)。國家認(rèn)定LED照明是節(jié)省能源的重要途徑。    LED照明先后得到國家政策的支持。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)業(yè)界已研究開發(fā)出許多節(jié)能照明器具，并達(dá)到了一定的成效。LED以其固有的優(yōu)越性正吸引著世界的目光。美國、日本等國家和臺灣地區(qū)對LED照明效益進(jìn)行了預(yù)測，美國55%白熾燈及55%的日光燈被LED取代，每年節(jié)省350億美元電費(fèi)，每年節(jié)省10億公升以上的原油消耗。日本早在1998年就編制“21世紀(jì)計(jì)劃”，針對新世紀(jì)照明用LED光源進(jìn)行實(shí)用性研究。
    LED發(fā)展歷史已經(jīng)幾十年，但在照明領(lǐng)域的應(yīng)用還是新技術(shù)。隨著LED技術(shù)的迅猛發(fā)展，LED照明發(fā)光效率的逐步提高，LED的應(yīng)用市場將更加廣泛，特別在全球能源短缺的憂慮再度升高的背景下，LED在照明市場的前景更備受全球矚目，被業(yè)界認(rèn)為在未來10年成為最看好的市場以及最大的市場。
三、LED照明工程特點(diǎn)
節(jié)能化
    研究資料表明，由于LED是冷光源，半導(dǎo)體照明自身對環(huán)境沒有任何污染，與白熾燈、熒光燈相比，節(jié)電效率可以達(dá)到90%以上。在同樣亮度下，耗電量僅為普通白熾燈的1/10，熒光燈管的1/2。如果用LED取代我們目前傳統(tǒng)照明的50%，每年我國節(jié)省的電量就相當(dāng)于一個三峽電站發(fā)電量的總和，其節(jié)能效益十分可觀。
健康化
    LED是一種綠色光源。LED燈直流驅(qū)動，沒有頻閃；沒有紅外和紫外的成分，沒有輻射污染，顯色性高并且具有很強(qiáng)的發(fā)光方向性；調(diào)光性能好，色溫變化時不會產(chǎn)生視覺誤差；冷光源發(fā)熱量低，可以安全觸摸；這些都是白熾燈和日光燈達(dá)不到的。它既能提供令人舒適的光照空間，又能很好地滿足人的生理健康需求，是保護(hù)視力并且環(huán)保的健康光源。
由于目前單只LED功率較小，光亮度較低，不宜單獨(dú)使用，而將多個LED組裝在一起設(shè)計(jì)成為實(shí)用的LED照明燈具則具有廣闊的應(yīng)用前景。燈具設(shè)計(jì)師可根據(jù)照明對象和光通量的需求，決定燈具光學(xué)系統(tǒng)的形狀、LED的數(shù)目和功率的大?。灰部梢詫⑷舾蓚€LED發(fā)光管組合設(shè)計(jì)成點(diǎn)光源、環(huán)形光源或面光源的"二次光源"，根據(jù)組合成的"二次光源"來設(shè)計(jì)燈具。
藝術(shù)化
    光色是構(gòu)成視覺美學(xué)的基本要素，是美化居室的重要手段。光源的選用直接影響燈光的藝術(shù)效果，LED在光色展示燈具藝術(shù)化上顯示了無與倫比的優(yōu)勢；目前彩色LED產(chǎn)品已覆蓋了整個可見光譜范圍，且單色性好，色彩純度高，紅、綠、黃LED的組合使色彩及灰度(1670萬色)的選擇具有較大的靈活性。燈具是發(fā)光的雕塑，由材料、結(jié)構(gòu)、形態(tài)和肌理構(gòu)造的燈具物質(zhì)形式也是展示藝術(shù)的重要手段。LED技術(shù)使居室燈具將科學(xué)性和藝術(shù)性更好地有機(jī)結(jié)合，打破了傳統(tǒng)燈具的邊邊框框，超越了固有的所謂燈具形態(tài)的觀念，燈具設(shè)計(jì)在視知覺與形態(tài)的藝術(shù)創(chuàng)意表現(xiàn)上，以一個全新的角度去認(rèn)識、理解和表達(dá)光的主題。我們可以更靈活地利用光學(xué)技術(shù)中明與暗的搭配、光與色的結(jié)合，材質(zhì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)勢，提高設(shè)計(jì)自由度來弱化燈具的照明功能，讓燈具成為一種視覺藝術(shù)，創(chuàng)造舒適優(yōu)美的燈光藝術(shù)效果。例如半透明合成材料和鋁制成的類似于蠟燭的LED燈，可隨意擱置在地上、墻角或桌上，構(gòu)思簡約而輕松，形態(tài)傳達(dá)的視覺感受和光的體驗(yàn)，讓燈具變成充滿情趣與生機(jī)的生命體。
人性化
    毋庸置疑，光和人的關(guān)系是一個永恒的話題，“人們看到了燈，我看見了光”，正是這句經(jīng)典的話語改變了無數(shù)設(shè)計(jì)師對燈的認(rèn)識。燈具的最高境界是“無影燈”也是人性化照明的最高體現(xiàn)，房間里沒有任何常見燈具的蹤跡，讓人們可以感受到光亮卻找不到光源，體現(xiàn)了把光和人類生活完美結(jié)合的人性化設(shè)計(jì)。
四、照明工程案例
    1. 國家體育場(鳥巢)夜景照明工程
“鳥巢”的燈光彩衣顛覆傳統(tǒng)光源照明，采用LED作為主要裝飾照明，以LED的光電特性體現(xiàn)“鳥巢”燈光效果中跳躍、動感的部分，其鮮艷的色彩表達(dá)“中國紅”的文化韻味。鳥巢夜景照明采用創(chuàng)新技術(shù)，主要燈具應(yīng)用高效節(jié)能的LED產(chǎn)品，專為鳥巢研發(fā)，在實(shí)現(xiàn)良好節(jié)能效果的同時，完美地還原中國紅，采用的智能總控系統(tǒng)可便利實(shí)現(xiàn)不同場景的轉(zhuǎn)換。
    2. 國家游泳中心(水立方)藝術(shù)燈光景觀
由建筑物L(fēng)ED景觀照明系統(tǒng)和LED點(diǎn)陣顯示系統(tǒng)組成。建筑物L(fēng)ED景觀照明系統(tǒng)在屋頂和4個立面采用1W功率型RGB型LED燈具，總面積約5萬平方米;點(diǎn)陣顯示系統(tǒng)在南立面設(shè)置約2000平米的點(diǎn)陣顯示屏，水平像素中心距80mm,垂直像素中心距60mm。LED景觀照明燈具和點(diǎn)陣顯示屏均安裝在建筑物氣枕空腔內(nèi)。
    3. 中央廣播電視塔夜景照明改造工程
    （1）、在設(shè)計(jì)時便考慮到燈具的安裝，做到隱蔽掩藏?zé)艟?，不影響白天的建筑景觀;在光污染控制方面，目前的所有照明燈具都完全避免了直射眩光，且在很多部位都加裝了防眩光設(shè)備，在任何人視角度所見的燈光效果，將是間接反射的柔和效果，不影響周邊夜空環(huán)境，減少光污染，營造適宜的光環(huán)境;在表現(xiàn)效果上，改造前的燈光模式比較簡單，只有傳統(tǒng)的固定模式的泛光照明。改造后通過集成的燈光控制系統(tǒng)，具有及其豐富的表現(xiàn)模式，能夠隨意的改變燈光的強(qiáng)弱、顏色和圖案變化，控制不同燈光的多種表現(xiàn)組合，達(dá)到了互動的智能化的照明，可以實(shí)現(xiàn)例如平時、一般節(jié)日、重大節(jié)日和深夜等不同時段的不同效果。
    （2）、在燈具的選擇上，選用高防護(hù)等級的設(shè)備，減少日常維護(hù)需要，并依據(jù)仔細(xì)的照度計(jì)算選用合適的配光角度，充分提高燈具的利用率;采用節(jié)能環(huán)保的燈具產(chǎn)品，并采用了法國城市照明管理集團(tuán)提供的先進(jìn)技術(shù)產(chǎn)品和智能化控制。在光源的使用上，遵循長壽命、高光效、安全系數(shù)高的新型光源，常規(guī)光源的光效不低于80lm/w(流明每瓦)，在一些難以維護(hù)的地方選用超常壽命的LED光源。并且LED燈具不含對環(huán)境污染的重金屬，且燈具體積相對小巧，可節(jié)約用材。整體光源平均壽命提高了4-5倍以上。也就意味著在LED的有效期限內(nèi)，可以節(jié)省4次左右的設(shè)備更換，這將是一筆巨大的投入。整個塔體共安裝燈具6188套，其中97.2%為LED燈具。改造前總用電量約為420KW，改造后塔體總計(jì)耗電量約200KW，比改造前節(jié)約用電達(dá)50%以上。
    （3）、這是全球首例將大功率LED投光燈運(yùn)用在高達(dá)400多米的建筑外立面作遠(yuǎn)距離泛光照明的成功案例，非接力狀態(tài)下最高的投射距離將近100米，且所使用的LED燈具全部為國產(chǎn)燈具。中央塔項(xiàng)目的成功運(yùn)用完全顛覆了LED投光燈不能作遠(yuǎn)距離、大面積戶外照明的概念，大大提升了國內(nèi)LED照明行業(yè)的信心，并將有力的促進(jìn)LED大功率燈具替換傳統(tǒng)燈具的進(jìn)程，甚而將對未來全面深入的普及LED照明帶來深遠(yuǎn)的影響。
    4. 杭州運(yùn)河夜景照明工程
    水中：主要指威尼斯燈柱。設(shè)計(jì)師在上塘河、余杭塘河、勝利河等每條流入運(yùn)河的交匯口設(shè)置威尼斯燈柱，提醒人們注意運(yùn)河是一個由眾多干流和支流組成的龐大水系。夜晚，這些發(fā)光燈柱在水中漫射出光暈，在黑暗的水面上創(chuàng)造出美麗的倒影，隨著水的波動而起伏，營造出波光粼粼的效果。隨著四季交替，燈光的色彩會變換成琥珀色或藍(lán)色，不經(jīng)意間與游人的心情合拍。
    岸上：主要指藍(lán)綠燈、欄桿燈、里程計(jì)、庭院燈、地埋燈及亭臺樓閣照明燈具，其中藍(lán)綠燈和里程計(jì)是設(shè)計(jì)的亮點(diǎn)?！耙鼓唤蹬R，運(yùn)河升起的自然水氣和真實(shí)的霧氣將照明效果放大，被光暈印染出來的運(yùn)河，朦朧中透著浪漫、神秘，營造出江南風(fēng)韻的水墨丹青。藍(lán)綠色光的薄霧蜿蜒流淌在運(yùn)河兩岸，覆蓋在錯落有致的植物上，勾勒出運(yùn)河夜晚的美麗輪廓。”而這種效果需要靠燈具來體現(xiàn)。這批燈具由菲利普供應(yīng)，其中的藍(lán)綠玻璃由德國直接進(jìn)口。施工中安裝了專門的控制系統(tǒng)(弱電系統(tǒng))，可以實(shí)現(xiàn)光霧顏色的各種動態(tài)變換，以滿足因四季更替對燈光的不同要求。設(shè)計(jì)師還需對每一個燈的方向都精心調(diào)試，以求在運(yùn)河兩岸達(dá)到最好的藍(lán)綠光霧效果。
    當(dāng)人們來到運(yùn)河，觀賞運(yùn)河美景時，看到每隔1公里安裝的發(fā)光里程計(jì)，會知道自己到北京的距離，會想象這條河流蜿蜒流過了多少城市才抵達(dá)起點(diǎn)，設(shè)計(jì)師的這一理念，將激發(fā)起人們對運(yùn)河歷史的興趣，進(jìn)而去探究和了解。(第一批里程計(jì)近日生產(chǎn)完成，將在元宵節(jié)前安裝完畢。)
    5. 無錫靈山三期梵宮室內(nèi)照明工程
據(jù)了解，靈山梵宮的塔廳、廊廳、圣壇三個部分，共使用LED燈具6500套，控制器212套，地址解碼器2750套。雖然照明器具較多，但力求節(jié)能，除了采用最新的照明科技外，設(shè)計(jì)師們還設(shè)計(jì)了嚴(yán)格的照明控制與調(diào)光控制系統(tǒng)。他們對所有的照明設(shè)計(jì)進(jìn)行智能化集中控制，整個建筑的空間盡量在一些使用中結(jié)合可能的場景，實(shí)現(xiàn)按需的場景控制。如對于一些像中庭空間那樣的自然采光，就考慮到利用自然光進(jìn)行日光補(bǔ)償。在門廳、廊廳和整個中軸線的空間，均采用了調(diào)光系統(tǒng)，以此對每個燈都進(jìn)行調(diào)光，同時進(jìn)行智能化控制，實(shí)現(xiàn)在這樣高大的空間內(nèi)監(jiān)測能源使用情況和安全效果。如果哪個燈壞了，系統(tǒng)可以立即反饋。