建筑照明中LED光源的應用探討

摘要：LED光源有著體積小、功效高、啟動快和控制方便等的顯著優點，在我國的建筑照明中有著廣闊的應用前景。本文以基本技術參數對LED光源和其他傳統光源進行了比較，說明了LED光源在辦公照明和民用建筑照明中的應用，并指出了目前LED在民用建筑照明應用中尚存在的問題，對LED光源做出了相應的展望。

關鍵詞：低碳;環保;LED光源;辦公照明;建筑照明

0 引言

進入新時期以來，隨著我國經濟的飛速增長，社會用電量越來越大，照明用電占社會總用電量的相當一部分，照明節電引起了人們的重視，LED照明產業因此迎來了良好的發展機會。民用建筑是城鎮建筑中的重要設施，民用建筑照明如何利用LED照明光源做到節能是人們需要思考的問題，下面就此進行討論分析。

1 LED光源與其他光源的比較

電光源按照發光的原理可以分成熱輻射光源、氣體放電光源和固體光源三種。白熾燈是歷史最悠久的燈，應用極為廣泛。它的優點是結構簡單、價格低廉、使用方便、顯色性好;缺點是發熱大、發光效率較低、使用壽命較短。由于白熾燈不夠節能，目前已逐漸被淘汰。熒光燈包括普通日光燈和緊湊型熒光燈。熒光燈的優點是發光效率要比白熾燈高得多，在使用壽命方面也優于白熾燈;缺點是熒光燈的顯色性比較差（光譜是不連續的）特別是它的頻閃效應，容易使人眼產生錯覺，應采取措施消除頻閃效應。目前，緊湊型熒光燈正逐步替代白熾燈。但是標準的緊湊型熒光燈啟動時間較長，如果啟動次數頻繁，會大大縮短其使用壽命。如果啟動次數增加3倍，其壽命將會縮短50%。LED光源憑借其體積小、功效高、色彩豐富、啟動快、控制方便等諸多優點迅速成為繼白熾燈、氣體放電燈之后的新一代照明光源。表1是照明工程中常用的幾種光源比較。

表1常用光源基本技術參數

2 LED光源在辦公照明中的應用

目前，LED光源已應用在樓梯間、走廊、衛生間、地下車庫等場所。但是LED應用在辦公照明的研究甚少。隨著LED光源技術的不斷發展，其成本大幅度降低、光效在不斷提高，LED室內功能性照明將會得到普及。下面以某公司三層辦公樓照明改造為例，該辦公樓每層建筑面積800m2，總建筑面積2400m2，比較并分析改造前后的耗電量、維護費用、配電實施費用等，見表2—表5。

該辦公樓工程改造安裝費用的計算如下：

新建工程安裝及管理費用﹙不含設備及主要材料﹚經測算為40元/平米

改建工程為40元/平米×0.7=28元/平米該辦公樓總改造費用為28元/平米×2400平米=67200元

經濟效益分析計算如下：

此項目用LED日光燈600只，單價130元/只，總購燈費用為7.8萬元，加上辦公樓改造費用6.72萬元，總計14.52萬元。本項目3層樓LED日光燈管前三年可節省6.37+2.97+2.97=12.31萬元，則三年多一些的時間即可收回投入成本，按照平均每天燈管使用6小時、一年365天計算，LED燈管可用壽命為13年，則剩下10年節省費用為2.97萬×10（年）=29.7萬元。

如果辦公樓為10層、20層，對其進行照明節能改造，則效益更加明顯。

備注：單支燈管一年節省電費34.5元，3層樓燈管數量總計600支，則3層樓燈管一年節省電費20700元。

注：表中參數的計算條件有：（1）目前傳統日光燈管電子鎮流器，效率在75%，LED日光燈管效率在95%以上;（2）按照每天工作6小時、一年365天、企事業用電電費0.9元/度計算。

3 LED在民用建筑照明中的應用

LED光源具有不頻閃，調光、控制方便，功率可隨意選定，容易滿足LPD值的節能要求等諸多優勢。隨著LED光源技術的不斷發展，其性價比在不斷提高，其在室內功能性照明的應用將會得到普及。

當前，LED燈具比較適用于樓梯間、走廊、衛生間、地下車庫等場所照明應用。而樓梯間、走廊、衛生間等場所應用紅外LED燈后，不存在散熱問題，人走燈滅，燈具造價必然下降，同時也保證了LED燈具的使用壽命，該處投資很快便可收回。白熾燈現已基本被淘汰，由節能燈所代替，但是感應燈的頻繁啟動會使節能燈的壽命大大縮短，并且節能燈的啟動很慢，不能滿足感應燈具白熾燈的替換功能，因此目前普遍用LED燈取代白熾燈。

表6衛生間、樓梯間等LED燈紅外控制技術經濟對比表

地下車庫的大部分照明基本為長明燈，造成了能源的大量浪費。采用LED照明燈，可根據點亮LED個數實現可調，將該燈具與紅外移動傳感器及智能控制器相結合，有人有車時，LED照明呈滿功率運行，滿足照度需要，無人無車時，照明燈處于休眠狀態，維持在安全所需的最低照度，從而實現地下車庫的照明節能。表6是衛生間、樓梯間等LED燈紅外控制技術經濟對比表。

注：（1）除長明燈外，年耗電量按照5h/日計算;（2）電費按0.9元/kWh計算。

4 LED在民用建筑照明應用中尚存在的問題

隨著LED照明技術的不斷發展，LED光源在民用建筑照明中的應用必將不斷廣泛。但是，目前LED在民用建筑照明應用中尚存在以下問題：

（1）LED產品質量參差不齊。國內LED廠家過多，品種繁雜，部分LED產品質量存在問題，不能夠滿足工程應用的質量要求。

（2）LED室內照明燈具性價比不高，價格偏貴，影響了LED在室內照明中的大規模推廣應用。

（3）LED存在電源轉換及散熱問題，LED光源的壽命目前還不能達到所標出的100000小時，其實際壽命約在50000小時左右。這些問題的存在一定程度上限制了LED光源在民用建筑照明中的應用與普及。

5結語

綜上所述，上文分析了LED照明光源在民用建筑中的應用，同時也給出了對LED照明發展的期望。對于LED照明光源來說，這是一個新興起的產業，我們還要努力做到商業化、系統化和標準化，LED照明產品的質量也需要不斷地提高，這樣LED照明的應用才會越來越廣闊，在民用建筑照明中越來越普及。

參考文獻：

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[2]解輝，辦公照明的現狀與發展[J]照明工程學報，2013，24（2）：105-111