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【摘要】 结合工程实例，阐述了LED的性能与特点、在建筑照明中的应用以及未来的发展趋势等。
【关键词】 LED；照明；应用
【中图分类号】 TU85 【文献标识码】 B【文章编号】 1727-5123（2011）02-126-02
照明是建筑的一部分，照明对建筑本身功能以及品质的提升，占有十分重要的地位，照明在工程项目中的投资比重也越来越大，鉴于ＬＥＤ有着其他光源不可替代的优势，ＬＥＤ产品在建筑照明中的应用也越来越广。
本人曾参与南京某大型商业建筑综合体（下文称＂该项目＂）的开发，在其中负责电气技术管理工作。该项目包含功能业态多、体量大，项目总建筑面积约２３万平米，由地下室、商业裙房及南北塔楼组成，其中地下２层，地上１～－８层为商业裙房，南塔楼３５层，为五星级酒店及高档写字楼，北塔楼３８层，为高档住宅及顶级豪宅。在该项目的照明设计中，大量采用了ＬＥＤ照明产品，其中ＬＥＤ轮廓灯２８００ｍ、ＬＥＤ喷泉灯及埋地灯５５０套、ＬＥＤ贴片灯７０００ｍ，主要使用区域及部位为：①大楼轮廓照明（采用全彩变色ＬＥＤ线条灯）；②广场喷泉灯、地埋灯；③酒店走廊灯槽、宴会厅及贵宾包房墙面背景照明；④室内橱柜内照明等。
本文结合该项目工程实例以及在实施过程中的切身感受，就ＬＥＤ的性能与特点、在建筑照明中的应用、ＬＥＤ产品选用和安装过程中的注意事项以及未来的发展趋势进行阐述。
１ＬＥＤ的性能与特点
１.１耗能低、外形尺寸小： ＬＥＤ作为固体发光器件，单颗功率低，目前应用最为广泛的均小于０．５Ｗ，功率型的也都在０．５Ｗ～１．０Ｗ。加之ＬＥＤ在外形尺寸上的优势，其体积小、重量轻和厚度薄的特点，大大拓展了其应用空间，在背光源和显示系统的应用中游刃有余，在传统照明领域也使得设计更为灵活多样、光线更加容易控制。
１.２节能：ＬＥＤ自上世纪６０年代诞生以来，以每１０年亮度提高３０倍、价格下降１０倍的速度快速发展。目前白光ＬＥＤ光效的实验室数据已超过１６０ｌｍ／Ｗ，而进入商业领域的功率型白光ＬＥＤ也达到１００ｌｍ／Ｗ，随着关键技术的突破，未来功率型ＬＥＤ的光效仍具有很大的上升空间，最高有望达到２００ｌｍ／Ｗ。
１.３色彩丰富逼真、图形多变：不同的芯片材料可以获得不同的单色ＬＥＤ；而相同的芯片材料在不同的部位发出的ＬＥＤ的光色也各不相同。只要芯片合金组分有细微的变化，就会造成ＬＥＤ的发光颜色有较大的改变。理论上可以在可见光范围内获得各种单色光和白光的ＬＥＤ。
１.４寿命长：具有固态结构的ＬＥＤ不同于一般的热辐射光源或气体放电光源那样具有易碎的泡壳和易断的灯丝，其结构牢固，在使用期一般不会破裂或爆裂，具有安全的保障和很长的寿命。一般ＬＥＤ的寿命理论上可超过５００００ｈ，与传统光源相比相差一个数量等级，应用在照明工程中可以大大降低维护费用。
１.５抗震性能好：ＬＥＤ的结构主要由ＰＮ结芯片、电极和光学系统组成，是一种电致发光光源，其结构特性决定了震动对其的影响比较小。
１.６安全：ＬＥＤ是低压器件，驱动单颗ＬＥＤ的电压仅需２．５～３Ｖ，驱动电流为几十毫安，不会造成触电事故，因而比较安全，也适用于低电压电源的场所，如汽车、火车等的车厢照明，并可与太阳能发电装置配合使用。
１.７绿色环保：ＬＥＤ照明器件不同于高强气体放电灯，如荧光灯、荧光高压汞灯等，内壁涂有荧光涂层，包括荧光粉使用后的处理都对人和环境造成污染，而ＬＥＤ照明器件不加汞，因此污染减少。
１.８响应快：ＬＥＤ能在瞬间达到全光通输出，作为信号照明具有强大优势。结合其色彩多样性，ＬＥＤ产品更便于实现色彩和亮度的控制，从而可以用到很多需要实现控制的领域中。
２ＬＥＤ在建筑照明中的应用
２.１景观夜景照明：该项目南北塔楼外立面以玻璃幕墙为主，大楼的夜间轮廓照明，采用ＬＥＤ全彩变色的线条灯。在玻璃幕墙的铝型条上，安装极具表现力的ＬＥＤ轮廓灯，用电子控制器控制亮灯时间及色彩变换，到晚上整栋大楼在ＬＥＤ轮廓灯映衬下，显得格外宏伟、气派、动感，成为夜间一道亮丽风景。最初在确定该照明方案时，面临的几个问题及最终的解决方案：①如何将ＬＥＤ轮廓灯安装在幕墙铝型条上且不影响幕墙的整体美观，若将灯具安装在铝型条的下方或外侧，白天则很明显的可以看到灯具，影响建筑立面外观，后来和幕墙设计单位沟通，对铝型条生产大样进行了修改，在铝型条外侧面增加凹槽，将灯具嵌入在凹槽内隐蔽安装。②灯具长度规格种类多，需要定做加工。灯具安装在幕墙的铝型条上，因为铝型条和幕墙玻璃组成单元板块，相邻的单元间铝型条的间隙为２０ｍｍ，单元板块的长度不一，总计约２０种规格，为避免ＬＥＤ线条灯具因跨单元安装在幕墙变形时受力，ＬＥＤ灯具的制作长度要与幕墙单元板块的长度一致，而厂家最初能提供的标准产品就三种规格，后来说服厂家，重新开模，按照幕墙单元尺寸进行加工生产。
另，该项目在景观广场喷泉池中，选用了造型美观、安装方便、光效强、密封性好的ＬＥＤ喷泉灯。
２.２指示照明：指示照明在需要进行空间限定或引导的场所，如：道路路面的分隔显示，楼梯踏步的局部照明、疏散通道和安全出口的指示照明等，都可以使用表面亮度适当ＬＥＤ埋地灯、或嵌在垂直墙面的灯具，如影剧院的地面引导灯或座椅侧面的指示灯，以及购物中心的导购指示灯和建筑物消防疏散指示灯等。该项目在广场植栽槽内和座椅旁，分布安装了功率大小不等的ＬＥＤ地埋灯，对灌木及广场座椅等进行照明。
２.３室内装饰照明：由于大功率白光ＬＥＤ照明灯具还处在研发和试生产阶段，目前市面上的ＬＥＤ灯具还不能达到普通灯泡所具有的亮度，在室内装饰工程中基本还局限于对亮度要求不高的背景照明、局部照明等。在该项目中，酒店标准层走廊顶部灯槽以及宴会厅走廊立面、贵宾包房电视背景墙、橱柜的内部照明等选用了较多的ＬＥＤ软条贴片灯。
２.４特殊场所照明：就照明品质来说，由于ＬＥＤ光源为真正绿色光源，没有紫外线，红外辐射，对眼睛和其它物体不会产生损害，与传统光源比较，ＬＥＤ光源具有不需要附加滤光装置，照明系统简单，易于安装的特点，现已被广泛应用于象博物馆、展示厅等对光源的颜色、辐射等指标要求高的场所。
３ＬＥＤ灯具在选用及安装中的注意事项
３.１电源配置：电源电压应当与灯具标示的电压相一致，特别要注意输入电源是直流还是交流，配的漏电及过载保护开关，确保电源的可靠性。
３.２防水问题：ＬＥＤ灯具在户外安装时，必须做好产品的防水措施，仔细检查各个有可能进水的部位，特别是线路接头位置以及线缆穿墙的部位等。
３.３加强产品检测工作：产品拆开包装后应认真检查灯具外壳是否有破损，如有破损，请勿点亮ＬＥＤ灯具，并采取必要的修复或更换。
３.４严格控制灯具串接数量：可延伸的ＬＥＤ灯具，要注意复核可延伸的最大数量，不可超量串接安装和使用，否则会影响灯光效果，甚至烧毁控制器或灯具。
３.５灯具安装时，如果遇到玻璃等不可打孔的地方，切不可使用胶水等直接固定，必须架设铁架或铝合金架后用螺钉固定，螺钉固定时不可随意减少螺钉数量，且安装应牢固可靠，不能有飘动、摆动和松脱等现象，切不可安装于易燃、易爆的环境中，并保证ＬＥＤ灯具有一定的散热空间。
３.６灯具在搬运及施工安装时，切勿摔、扔、压、拖灯体，切勿用力拉动弯折延伸接头，以免拉松密封固线口，造成密封不良或内部芯线断路。
３.７针对目前工程中使用较普遍的ＬＥＤ软条贴片灯带，在安装时还要注意以下事项：①在整卷灯带未拆离包装物或堆成一团的情况下，切勿通电点亮ＬＥＤ灯带；②根据现场安装长度需裁剪灯带时，只能在印有剪刀标记处剪开灯带，否则会造成其中一个单元不亮，整卷长度一般为５米，每个单元长度为１．５～２米；③接驳电源或两截灯带串接时，先向左右弯曲灯头部，使灯带内的电线露出约２～３ｍｍ，用剪钳剪干净，不留毛刺，再用公针对接，以避免短路；④只有规格相同、电压相同的贴片灯带才能相互串接，且串接总长度不可超过最大许可使用长度；⑤灯带相互串接时，每连接一段，即试点亮一段，以便及时发现正负极是否接错和每段灯带的光线射出方向以及色温是否一致；⑥灯带的末端必须套上ＰＶＣ尾塞，用夹带扎紧后，再用中性玻璃胶封住接口四周，确保使用安全；⑦因ＬＥＤ具有单向导电性，若使用带有交直流转换器的电源线，应在完成电源连接后，先进行通电试验，确定正负极连接正确后再投入使用。
４ＬＥＤ照明发展趋势
由于ＬＥＤ的动态（数字化）控制色彩，亮度和调光及活泼的饱和色可以创造静态和动态的照明效果，且长寿命，降低了维护费用和更换光源的频率，且没有热辐射，可以使室内空间变得更加舒适和谐，因此，ＬＥＤ照明在室内装饰装修工程中的应用也将日趋广泛。目前最大的ＬＥＤ照明市场是ＬＥＤ背光照明（笔记本电脑、ＰＣ、ＬＣＤ－ＴＶ和手机），ＬＥＤ通用照明市场特别是在路灯、汽车尾灯、汽车内部和小标识灯、建筑内部通用照明、户外和户内ＬＥＤ显示屏、家庭用射灯等方面也已步入快速发展轨道。
５结语
随着ＬＥＤ芯片制造技术的发展，它的亮度和光效将会不断提高，满足人们对灯光品质、环保以及舒适的要求，加上产品价格也逐渐降低，这将促使ＬＥＤ步人千家万户，成为本世纪的主导光源。在照明工程中推广和普及使用ＬＥＤ产品，将为节约我国宝贵的资源，保护我们的环境发挥出巨大的作用。
【关键词】 LED；照明；应用
【中图分类号】 TU85 【文献标识码】 B【文章编号】 1727-5123（2011）02-126-02
照明是建筑的一部分，照明对建筑本身功能以及品质的提升，占有十分重要的地位，照明在工程项目中的投资比重也越来越大，鉴于ＬＥＤ有着其他光源不可替代的优势，ＬＥＤ产品在建筑照明中的应用也越来越广。
本人曾参与南京某大型商业建筑综合体（下文称＂该项目＂）的开发，在其中负责电气技术管理工作。该项目包含功能业态多、体量大，项目总建筑面积约２３万平米，由地下室、商业裙房及南北塔楼组成，其中地下２层，地上１～－８层为商业裙房，南塔楼３５层，为五星级酒店及高档写字楼，北塔楼３８层，为高档住宅及顶级豪宅。在该项目的照明设计中，大量采用了ＬＥＤ照明产品，其中ＬＥＤ轮廓灯２８００ｍ、ＬＥＤ喷泉灯及埋地灯５５０套、ＬＥＤ贴片灯７０００ｍ，主要使用区域及部位为：①大楼轮廓照明（采用全彩变色ＬＥＤ线条灯）；②广场喷泉灯、地埋灯；③酒店走廊灯槽、宴会厅及贵宾包房墙面背景照明；④室内橱柜内照明等。
本文结合该项目工程实例以及在实施过程中的切身感受，就ＬＥＤ的性能与特点、在建筑照明中的应用、ＬＥＤ产品选用和安装过程中的注意事项以及未来的发展趋势进行阐述。
１ＬＥＤ的性能与特点
１.１耗能低、外形尺寸小： ＬＥＤ作为固体发光器件，单颗功率低，目前应用最为广泛的均小于０．５Ｗ，功率型的也都在０．５Ｗ～１．０Ｗ。加之ＬＥＤ在外形尺寸上的优势，其体积小、重量轻和厚度薄的特点，大大拓展了其应用空间，在背光源和显示系统的应用中游刃有余，在传统照明领域也使得设计更为灵活多样、光线更加容易控制。
１.２节能：ＬＥＤ自上世纪６０年代诞生以来，以每１０年亮度提高３０倍、价格下降１０倍的速度快速发展。目前白光ＬＥＤ光效的实验室数据已超过１６０ｌｍ／Ｗ，而进入商业领域的功率型白光ＬＥＤ也达到１００ｌｍ／Ｗ，随着关键技术的突破，未来功率型ＬＥＤ的光效仍具有很大的上升空间，最高有望达到２００ｌｍ／Ｗ。
１.３色彩丰富逼真、图形多变：不同的芯片材料可以获得不同的单色ＬＥＤ；而相同的芯片材料在不同的部位发出的ＬＥＤ的光色也各不相同。只要芯片合金组分有细微的变化，就会造成ＬＥＤ的发光颜色有较大的改变。理论上可以在可见光范围内获得各种单色光和白光的ＬＥＤ。
１.４寿命长：具有固态结构的ＬＥＤ不同于一般的热辐射光源或气体放电光源那样具有易碎的泡壳和易断的灯丝，其结构牢固，在使用期一般不会破裂或爆裂，具有安全的保障和很长的寿命。一般ＬＥＤ的寿命理论上可超过５００００ｈ，与传统光源相比相差一个数量等级，应用在照明工程中可以大大降低维护费用。
１.５抗震性能好：ＬＥＤ的结构主要由ＰＮ结芯片、电极和光学系统组成，是一种电致发光光源，其结构特性决定了震动对其的影响比较小。
１.６安全：ＬＥＤ是低压器件，驱动单颗ＬＥＤ的电压仅需２．５～３Ｖ，驱动电流为几十毫安，不会造成触电事故，因而比较安全，也适用于低电压电源的场所，如汽车、火车等的车厢照明，并可与太阳能发电装置配合使用。
１.７绿色环保：ＬＥＤ照明器件不同于高强气体放电灯，如荧光灯、荧光高压汞灯等，内壁涂有荧光涂层，包括荧光粉使用后的处理都对人和环境造成污染，而ＬＥＤ照明器件不加汞，因此污染减少。
１.８响应快：ＬＥＤ能在瞬间达到全光通输出，作为信号照明具有强大优势。结合其色彩多样性，ＬＥＤ产品更便于实现色彩和亮度的控制，从而可以用到很多需要实现控制的领域中。
２ＬＥＤ在建筑照明中的应用
２.１景观夜景照明：该项目南北塔楼外立面以玻璃幕墙为主，大楼的夜间轮廓照明，采用ＬＥＤ全彩变色的线条灯。在玻璃幕墙的铝型条上，安装极具表现力的ＬＥＤ轮廓灯，用电子控制器控制亮灯时间及色彩变换，到晚上整栋大楼在ＬＥＤ轮廓灯映衬下，显得格外宏伟、气派、动感，成为夜间一道亮丽风景。最初在确定该照明方案时，面临的几个问题及最终的解决方案：①如何将ＬＥＤ轮廓灯安装在幕墙铝型条上且不影响幕墙的整体美观，若将灯具安装在铝型条的下方或外侧，白天则很明显的可以看到灯具，影响建筑立面外观，后来和幕墙设计单位沟通，对铝型条生产大样进行了修改，在铝型条外侧面增加凹槽，将灯具嵌入在凹槽内隐蔽安装。②灯具长度规格种类多，需要定做加工。灯具安装在幕墙的铝型条上，因为铝型条和幕墙玻璃组成单元板块，相邻的单元间铝型条的间隙为２０ｍｍ，单元板块的长度不一，总计约２０种规格，为避免ＬＥＤ线条灯具因跨单元安装在幕墙变形时受力，ＬＥＤ灯具的制作长度要与幕墙单元板块的长度一致，而厂家最初能提供的标准产品就三种规格，后来说服厂家，重新开模，按照幕墙单元尺寸进行加工生产。
另，该项目在景观广场喷泉池中，选用了造型美观、安装方便、光效强、密封性好的ＬＥＤ喷泉灯。
２.２指示照明：指示照明在需要进行空间限定或引导的场所，如：道路路面的分隔显示，楼梯踏步的局部照明、疏散通道和安全出口的指示照明等，都可以使用表面亮度适当ＬＥＤ埋地灯、或嵌在垂直墙面的灯具，如影剧院的地面引导灯或座椅侧面的指示灯，以及购物中心的导购指示灯和建筑物消防疏散指示灯等。该项目在广场植栽槽内和座椅旁，分布安装了功率大小不等的ＬＥＤ地埋灯，对灌木及广场座椅等进行照明。
２.３室内装饰照明：由于大功率白光ＬＥＤ照明灯具还处在研发和试生产阶段，目前市面上的ＬＥＤ灯具还不能达到普通灯泡所具有的亮度，在室内装饰工程中基本还局限于对亮度要求不高的背景照明、局部照明等。在该项目中，酒店标准层走廊顶部灯槽以及宴会厅走廊立面、贵宾包房电视背景墙、橱柜的内部照明等选用了较多的ＬＥＤ软条贴片灯。
２.４特殊场所照明：就照明品质来说，由于ＬＥＤ光源为真正绿色光源，没有紫外线，红外辐射，对眼睛和其它物体不会产生损害，与传统光源比较，ＬＥＤ光源具有不需要附加滤光装置，照明系统简单，易于安装的特点，现已被广泛应用于象博物馆、展示厅等对光源的颜色、辐射等指标要求高的场所。
３ＬＥＤ灯具在选用及安装中的注意事项
３.１电源配置：电源电压应当与灯具标示的电压相一致，特别要注意输入电源是直流还是交流，配的漏电及过载保护开关，确保电源的可靠性。
３.２防水问题：ＬＥＤ灯具在户外安装时，必须做好产品的防水措施，仔细检查各个有可能进水的部位，特别是线路接头位置以及线缆穿墙的部位等。
３.３加强产品检测工作：产品拆开包装后应认真检查灯具外壳是否有破损，如有破损，请勿点亮ＬＥＤ灯具，并采取必要的修复或更换。
３.４严格控制灯具串接数量：可延伸的ＬＥＤ灯具，要注意复核可延伸的最大数量，不可超量串接安装和使用，否则会影响灯光效果，甚至烧毁控制器或灯具。
３.５灯具安装时，如果遇到玻璃等不可打孔的地方，切不可使用胶水等直接固定，必须架设铁架或铝合金架后用螺钉固定，螺钉固定时不可随意减少螺钉数量，且安装应牢固可靠，不能有飘动、摆动和松脱等现象，切不可安装于易燃、易爆的环境中，并保证ＬＥＤ灯具有一定的散热空间。
３.６灯具在搬运及施工安装时，切勿摔、扔、压、拖灯体，切勿用力拉动弯折延伸接头，以免拉松密封固线口，造成密封不良或内部芯线断路。
３.７针对目前工程中使用较普遍的ＬＥＤ软条贴片灯带，在安装时还要注意以下事项：①在整卷灯带未拆离包装物或堆成一团的情况下，切勿通电点亮ＬＥＤ灯带；②根据现场安装长度需裁剪灯带时，只能在印有剪刀标记处剪开灯带，否则会造成其中一个单元不亮，整卷长度一般为５米，每个单元长度为１．５～２米；③接驳电源或两截灯带串接时，先向左右弯曲灯头部，使灯带内的电线露出约２～３ｍｍ，用剪钳剪干净，不留毛刺，再用公针对接，以避免短路；④只有规格相同、电压相同的贴片灯带才能相互串接，且串接总长度不可超过最大许可使用长度；⑤灯带相互串接时，每连接一段，即试点亮一段，以便及时发现正负极是否接错和每段灯带的光线射出方向以及色温是否一致；⑥灯带的末端必须套上ＰＶＣ尾塞，用夹带扎紧后，再用中性玻璃胶封住接口四周，确保使用安全；⑦因ＬＥＤ具有单向导电性，若使用带有交直流转换器的电源线，应在完成电源连接后，先进行通电试验，确定正负极连接正确后再投入使用。
４ＬＥＤ照明发展趋势
由于ＬＥＤ的动态（数字化）控制色彩，亮度和调光及活泼的饱和色可以创造静态和动态的照明效果，且长寿命，降低了维护费用和更换光源的频率，且没有热辐射，可以使室内空间变得更加舒适和谐，因此，ＬＥＤ照明在室内装饰装修工程中的应用也将日趋广泛。目前最大的ＬＥＤ照明市场是ＬＥＤ背光照明（笔记本电脑、ＰＣ、ＬＣＤ－ＴＶ和手机），ＬＥＤ通用照明市场特别是在路灯、汽车尾灯、汽车内部和小标识灯、建筑内部通用照明、户外和户内ＬＥＤ显示屏、家庭用射灯等方面也已步入快速发展轨道。
５结语
随着ＬＥＤ芯片制造技术的发展，它的亮度和光效将会不断提高，满足人们对灯光品质、环保以及舒适的要求，加上产品价格也逐渐降低，这将促使ＬＥＤ步人千家万户，成为本世纪的主导光源。在照明工程中推广和普及使用ＬＥＤ产品，将为节约我国宝贵的资源，保护我们的环境发挥出巨大的作用。