淺談LED在照明工程中的應用

馮菊梅 王 娟

(中國建筑設計咨詢公司，北京 100120)

1 前言

當前全球能源短缺的憂慮再度升高的背景下，節約能源是我們未來面臨的重要的問題，在照明領域，LED發光產品的應用正吸引著世人的目光，LED作為一種新型的綠色光源產品，具有體積小、耗電量低、使用壽命長、環保、多變幻等優點，必然是未來發展的趨勢，二十一世紀將進入以LED為代表的新型照明光源時代。其應用將徹底改變現有建筑在照明設計、燈具設計方面的傳統觀念。隨著應用工作的進展，將會產生新的照明理念、實現途徑和方法。因而對建筑照明設計規范、供電系統、驅動技術、結構設計及熱設計等技術的深入研究，對于推廣LED在建筑照明領域的應用將會起到關鍵的作用。

2 LED應用實例

LED照明技術是一個實用化的系統技術，必須通過系統、具體的工程設計、產品設計和實際建設，才能推動技術的發展。在照明領域的推廣工作也必須通過典型工程的示范作用來帶動，特別是具有影響力的典型工程實例，而這樣的綜合性示范平臺目前國內尚是空白。下面就在某建筑物中的LED應用做如下闡述:

2.1 地下設備間照明

地下設備間包括空調機房、換熱站、水泵房等，空間管道密布，原設計為吸頂式防水防爆熒光燈。本次選用高效LED光源組裝成燈管直接替換熒光燈管，避開了半導體照明企業在燈具制作方面的弱勢，規避了特種燈具在工程報驗上的麻煩，使用常規交流供電，簡單易行，實際使用效果良好(見圖1和表1)。

表1 地下設備間使用LED燈具數量及性能表

圖1 地下設備間照明

2.2 走廊照明

在建筑物內，走廊屬于公共照明區，有其固有的特點:位于建筑的中間，很難利用自然光;人員會不定期出現在走廊上，逗留時間短;為了安防的需要，需要加裝監控設備。傳統照明為了滿足以上要求，通常采用長明燈 (尤其是在工作時間)。我們充分利用LED啟動速度快、易控制的特點，將公共照明區的走廊 (共22層)采用LED燈具，不同樓層照明燈具有不同的設計，其中有傳統筒燈，也有與石棉板結合的“滿天星”燈具。通過智能控制，在有人通行時保持100%的亮度，無人時保持10%的照度，確保滿足監控系統的需求 (見圖2和表2)。

表2 走廊 (共20個樓層)使用筒型LED燈具數量及性能表

圖2 走廊照明

2.3 中庭炫彩頂

本建筑17～19F設有四周封閉的中空大廳，建筑設計師的理念是用透光軟膜加熒光燈的方式模擬自然采光天窗的效果。根據經驗，采用熒光燈總功率過大無法散熱，不僅影響燈具及軟膜壽命，同時帶來消防隱患。經反復驗算，研制低壓供電雙色LED燈具，通過軟件控制，實現模擬真實天空早晨、中午、黃昏的色溫變化和白云漂浮的效果，增強了裝飾效果并同時解決了中庭照明問題 (見圖3和表3)。

表3 中庭炫彩頂使用LED燈具數量及性能表

3 節能效益

經以上計算，我們做如下幾方面的比較可以得出LED燈的節能效益。

初投資比較:

使用LED燈的初投資是56.93萬元，使用傳統熒光燈的初投資是15.348萬元，LED燈的初投資增加41.582萬元，是傳統熒光燈初投資的3.7倍。

耗電量比較:

在相同的使用時間和工況情況下計算一年的耗電量，使用LED燈的耗電量是18964×365×8=5.537萬kW.H，使用傳統熒光燈耗電量是45682×365×8=13.448萬kW．H，LED燈的耗電量是傳統熒光燈耗電量的0.41倍。

圖3 中庭炫彩頂

按1.0元/kW．H計算電費:使用LED燈每年減少電費7.911萬元。

維護費比較:

LED燈壽命是傳統熒光燈的壽命的10倍，假設傳統熒光燈按以上使用方式，三年更換一次，15年內更換5次，LED燈則不需更換。暫不計日常的維護費用，則:傳統熒光燈的費用為76.74萬元。

總費用比較:

15年內，使用LED燈總費用為:56.93+5.537×15=139.98萬元

使用傳統熒光燈總費用為:15.348×5+13.448×15=278.46萬元

由此可見，LED燈比傳統熒光燈節約費用138.48萬元，平均每年節約9.2萬元，并且時間越長節能效益越明顯。

4 結束語

以上是結合具體工程實例介紹了LED應用的場所，并對其節能效益進行了分析，目前本工程已經全部投入運行并且狀況良好。借此希望更多專家學者、設計師參與討論和提出建義。

［1］姚曉平．照明用LED驅動技術及應用．照明工程師社區，2011－10－09．

［2］陳大慶．中國及天津市LED路燈技術狀況與發展趨勢研究報告－LED技術論文．中華勵志網，2010－06－08．

［3］肖宏志．半導體照明的基礎－白光LED．中國照明電器，P25～29，2009．

［4］高桂根．LED照明與節能．