LED照明燈具在大學圖書館的應用研究

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展。隨著LED照明技術水平的不斷提高，LED照明的應用范圍不斷擴大，特別是在機場站坪、地鐵、道路等場所得到了廣泛應用，并取得了良好的效果。結合綠色建筑照明設計，本文針對LED照明燈具在大學圖書館閱覽室中的應用進行了深入探討，提出了LED照明燈具的應用建議。

關鍵詞：LED照明;圖書館;應用

中圖分類號：TU113.66? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ?文章編號：2096-6903（2020）12-0000-00

0前言

我國是能源生產和消費大國，每年會產生大量的污染物，因此環境污染問題日益嚴重，當前節能減排日益成為社會大眾的廣泛共識。我國是《巴黎氣候協定》的簽署國，我國已經承諾將提高國家自主貢獻力度，采取更加有力的政策和措施，力爭在2030年前二氧化碳排放達到峰值，努力爭取在2060年前實現碳中和目標。為此國家進行了頂層設計，鼓勵了科技創新，催生了節能新技術、新產品的誕生，鼓勵企業節能減排控制污染排放。在照明行業，原來生產使用的白熾燈、熒光燈、鹵鎢燈等光源耗能較大，已經不適應國家節能減排發展要求，并阻礙照明產業的發展。在LED照明行業，由于科研院所和企業創新研發力度的不斷加大，LED照明技術水平日益提高，LED照明節能效果越發顯著，這為照明行業節能減排提供了廣闊天地。隨著LED照明技術水平的大幅提升，LED照明燈具應用范圍不斷擴大，LED照明燈具在大學圖書館閱覽室中應用條件日臻成熟[1]。

1 LED 照明的發展

隨著科研力度的不斷加大，LED照明技術不斷進步，LED發光效率顯著提高，節能效果越來越明顯，這為LED在照明市場的應用開創了一片新天地，使得LED成為新一代有光明前途的光源。此外，LED光源具有節能環保優勢，在所有光源中一枝獨秀引起了照明行業技術人員的廣泛關注。

1.1國外LED 照明的應用與發展

在LED 照明上，美國在產業技術開發上一直處于領先地位，科銳和流明兩大公司是 LED 技術的領跑者，其在LED照明研發上投入大量人力、物力，引領LED照明技術的不斷發展。 歐盟于2000年7月開始制定實施“彩虹計劃”，歐洲LED照明主要以歐司朗和飛利浦兩大著名照明企業為代表，LED照明產品廣泛使用在公共場所、辦公環境、工廠、家庭以及公共交通客車車廂和機艙等場所[2]。

1.2我國LED照明的應用與發展

我國是能源生產和消費大國，從上世紀九十年代初，我國照明產業就一直在積極開展重點研究和發展節約能源、保護環境、發展綠色照明產品。因此，當高效的LED出現后，立即引起了我國的高度重視。在將節能環保問題作為國策的情況下，國家和地方出臺了許多節能優惠政策，因此我國在LED照明光源的生產和研發工作方面發展迅猛，已經涌現出了三雄極光、雷士照明等生產企業。必須清醒地認識到，LED核心技術基本上掌握在美國、歐洲、日本等國家，我們與國外還存在較大差距，必須奮起直追。LED照明在公園美化照明、市政道路照明、新農村路燈亮化照明領域中應用范圍越來越廣泛[3]。

2 LED 照明的優勢

與傳統的白熾燈、熒光燈、三基色熒光燈、鹵鎢燈等光源相比，LED照明具有很多優勢，比如發光效率高、使用壽命長、節能環保等。

2.1 LED發光效率高

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，具有絕對的優勢，因此具有廣泛的應用前景。在實際應用中，應該根據不同的使用場所，選用合適的LED光源。

2.2 LED燈平均壽命長

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很多，從經濟方面分析來看，使用LED燈可以節省很多人力、物力。在圖書館閱覽室等場所，由于照度水平要求高，燈具數量較大，如果采用普通熒光燈，維修數量非常大，這將導致維修成本非常高，但如果采用LED照明燈，維修成本會下降很多，因此LED燈的優勢顯得更加突出。

2.3 LED燈綠色環保無污染

普通熒光燈應用范圍非常廣，在學校、商場、住宅、賓館得到了廣泛應用。普通熒光燈會產生汞污染，它發光產生高熱，燈管容易破碎，汞蒸氣會散發到空氣中，不僅危害環境，而且會引起慢性中毒，使人產生頭痛頭暈肢體麻木和肌肉震顫運動失調等癥狀。而LED燈綠色環保無污染，符合國家產業政策和人們對環保的需求，這一優點更有利于LED燈得到廣泛應用[4-5]。

2.4 LED燈低碳性和無輻射性。

與傳統燈具比較，LED燈具工作溫度低（65°以內），對環境影響非常小，是真正意義的低碳產品。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照明燈具在大學圖書館應用

大學圖書館是師生學習和科學研究的重要場所。圖書館配置高效照明燈具可以為廣大師生提供一個良好的照明環境，營造安靜、舒適的學習環境，從而提升師生的學習效果。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光源新技術的不斷突破， LED光源在照明領域的優勢越發明顯。下面以某大學圖書館閱覽室光源改造為例，探討一下LED照明燈具的應用。

（1）LED照明燈具的選擇。根據國家現行有關規范、規程及相關行業標準，包括《民用建筑電氣設計規范》、《供配電系統設計規范》、《低壓配電設計規范》與《建筑照明設計標準》，按照國家最新的燈具標準，圖書館閱覽室LED照明應選用無藍光危害防紫外線無頻閃顯色指數高的照明燈具。高色溫由于光線顏色過于偏白，容易導致學生亢奮，因此圖書館閱覽室應采用3300-5500K色溫的光源。考慮到該圖書館閱覽室的實際情況，選用3×9WLED光源格柵燈作為照明，閱覽室的照度達到500lux以上，可以滿足學生的閱覽要求。選用防藍光LED燈具，要求LED燈管和LED燈具具有光生物安全認證和防藍光檢測報告。

（2）LED照明節能效果顯著。該圖書館閱覽室每天使用時間為15 h。在改造前閱覽室為普通熒光燈照明，每套燈具60w總計900套格柵燈燈具。改造后閱覽室為LED燈照明，每套燈具27 w共計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LED照明一年可以節省電費81315元，金額十分可觀。

（3）LED照明維護成本較低。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，相對來說普通熒光燈比LED燈維護費用增加5倍。該圖書館閱覽室原來900套普通熒光燈燈具燈管共計2700個，每年維修更換燈管數量大約為900個，按照每個燈管10元計算，每年維護費用為9000元，5年費用為45000元。由此看見，圖書館采用LED照明節省維護費用非常可觀。

（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。與市場上相同規格的熒光燈、格柵燈具比較，LED格柵燈的燈具價格偏高。LED照明行業還應該加大技術研發力度，降低LED照明燈具成本，以便使LED照明在市場上更有競爭力。

4結語

LED照明是一個朝陽產業，它的發展和進步必將帶來一場產業革命，未來LED成為照明領域的主流已是業界共識。隨著LED照明技術的不斷發展與突破，LED發光效率逐步提高，性能價格比也不斷提升，LED照明產品在電光源照明領域的應用市場會不斷擴大。國家也出臺相關激勵政策，鼓勵LED照明的推廣和應用。現在有很多省份在開展綠色建筑技術與產品推廣應用工作，并出臺了《綠色建筑條例》。在基本建設項目中，綠色建筑已經體現在從設計施工至營運管理的各個環節，通過合理利用、科學管理、技術進步等途徑，提高能源利用率。當前，在很多建設項目上，已經采用綠色照明及高效燈具和節能光源， LED 照明滿足綠色照明要求，它必將在更廣泛的領域得到應用。與其它照明燈具相比LED照明燈具有非常獨特的優勢，其必將在基本建設項目中得到越來越廣泛的應用。

參考文獻

[1] 原博.LED照明在機場站坪照明的應用與研究[J].建筑工程技術與設計，2018（33）：4232.

[2] 代丹，陳寅生.LED照明技術應用現狀與發展趨勢[J].建筑電氣，2014，33（12）：14-20.

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[4] 竇林平.國內LED照明應用探討[J].照明工程學報，2011，22（6）：51-58.

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

[7]麥篤彪，溫小明.海口經濟學院圖書館藏書空間的照明設計與實現[J].照明工程學報，2017，28（3）：20-23

收稿日期：2020-11-02

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