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摘要：本文通过对寺院文物建筑消防安全的分析，提出LED安全照明技术概念，探讨寺院消防安全工作。
关键词：寺院；文物建筑；安全；LED
1 寺院文物建筑电气火灾危险性
我国有着十分丰富的寺院、文物古迹和古代建筑，这些寺院、文物和古建筑是中华民族五千年灿烂文化的积淀和宝贵的文化遗产。
1.1 建筑主体、结构多为木质，易引发电气火灾
我国的寺院、文物古建筑中木质结构建筑居多，其它砖木结构建筑中，除了砖墙和瓦顶是非燃烧体外，大量使用木质的梁、柱、斗拱、楼板等可燃构件，此类建筑难免发生火灾。藏传佛教寺院，主要建筑有经堂、佛殿、扎仑（学院）、活佛住地（囊欠）、佛塔、僧舍等，较大型寺院还建有印经院、藏医院、敬老院等。寺院、文物古建筑占地面积大，缺乏统一规划，僧舍包围寺院殿堂，建筑密集，群落毗连，建筑大多数是土木、砖木、全木结构，以木质横梁、立柱为主要承重結构，房屋隔墙、梁、瓴、椽子等大量采用木质材料，建筑耐火等级低，具有比较大的火灾危险性。而随着经济的快速发展，寺院、古建筑中使用电器现象日益普遍，各类照明均采用白炽灯、日光灯，甚至采用大功率荧光灯照明。
1.2 建筑内电气火灾诱灾因素多，易引发电气火灾
寺院、文物古建筑全木制建筑构件数十、数百年来饱吸酥油灯（油灯）释放的油烟，类似油浸的“枕木”，一旦发生火灾，燃烧极为迅速；藏传、汉传寺院以常年燃供不同规格的常明酥油灯（油灯），明火源较多；寺院殿堂、僧舍内，僧侣生活、佛事、法事用火、用电、用油、用气现象普遍，照明线路私拉乱扯，易发生电气短路，火灾“明患”遍布于各个殿堂和僧舍。
1.3 一旦发生火灾，易造成重大损失
寺院、文物古建筑其殿堂内存放大量的文物，一旦发生火灾事故，造成的损失将不可估计。加之，旅游的开发，寺院、文物古建筑长期留存大量僧人和游客，一旦发生火灾，极易造成群死群伤。
2 LED照明技术的介绍
2.1 LED照明概念
当今高科技术产业中，光电子技术是继IT 之后又一项新技术革命，其重要内容之一是以半导体技术制造的固体发光器件为新的照明光源，逐步替代传统白炽灯光源；其重要的标志是半导体发光二极管（LightEmitting Diode），简称LED。
2.2 LED为冷光源
LED是固态发光原理，电光功率转换效率在百分之三十左右；剩余的百分之七十左右的电能会转换为热能。过多的热能如不能及时导出散热，LED芯片工作温度超过摄氏70度就会迅速光衰甚至烧毁。因为LED芯片工作温度不能超过70度，所以大功率LED灯会用各种方法导热、散热，我们触摸LED灯具外壳温度一般在摄氏50度以下。
2.3 LED光源的特点
2.3.1 电压：LED使用低压电源，供电电压在6-24V之间，根据产品不同而异，所以它是一个比使用高压电源更安全的电源，特别适用于公共场所。
2.3.1 效能：消耗能量较同光效的白炽灯减少80%
2.3.2 适用性：很小，每个单元LED小片是3-5mm的正方形，所以可以制备成各种形状的器件，并且适合于易变的环境
2.3.3 稳定性：10万小时，光衰为初始的50%
2.3.4 响应时间：其白炽灯的响应时间为毫秒级，LED灯的响应时间为纳秒级
2.3.5 对环境污染：无有害金属汞
2.3.6 颜色：改变电流可以变色，发光二极管方便地通过化学修饰方法，调整材料的能带结构和带隙，实现红黄绿兰橙多色发光。如小电流时为红色的LED，随着电流的增加，可以依次变为橙色，黄色，最后为绿色
2.3.7 价格：LED的价格比较昂贵，较之于白炽灯，几只LED的价格就可以与一只白炽灯的价格相当，而通常每组信号灯需由上300～500只二极管构成。
3 光纤照明技术的介绍
3.1 光纤照明概念
光纤照明是近年新发展起来的一门全新高科技照明技术。它是采用光导纤维（简称光纤，又称光波导），利用全反射原理，通过光纤把光传送到人们需要光的任何地方进行照明。光纤的构造可以简略分为三个部分，分别是核心（Core）、外壳（Cladding）与保护层（Jacket）。光纤本身的导体主要是由玻璃材料（SiO2）所抽丝而制成，它的传输是利用光经由高折射率的介质，以高于临界角的角度进入低折射率介质会产生全反射的原理，让光在这个介质里能够维持光波形的特性来进行传输。其中高折射率的核心部分，就是光传输的主要通道。而低折射率的外壳，则包覆住整个核心，由于核心的折射率比外壳高出很多，所以会产生全反射，光也因此可以在核心里来传输。保护层的目的，主要是为了保护外壳与核心不易损坏，同时也可以增加光纤的强度。
3.2 光纤照明的特点
3.2.1 单一的光源可以同时拥有多个发光特性相同的发光点，利于使用在一个较广区域的配置上。
3.2.2 光源易于更换，也易于维修。前面提到光纤照明使用了两个组件：投射主机与光纤。其中光纤的使用寿命长达二十年，而投射主机可分离，因此易于更换与维修。
3.2.3 投射主机与真正的发光点是透过光纤来传输的，因此投射主机可以放置在安全的位置，具有防止破坏的功能。
3.2.4 发光点的光是经由光纤传导而来，光源发出的波长是经过过滤的，只包含某段光谱，因此发射出来的光无紫外线与红外线光，这种特性可以减少对于某些物品的伤害。
3.2.5 发光点小型化、重量轻、易于更换与安装，它可以制做成很小的尺寸，放置在不同的容器或其设计空间里，因此可以营造出与众不同的装饰照明效果。
3.2.6 它的光与电是分离的。一般的照明设备最重要的问题就是它需要电力供输。也因为电力能源的转换，发光体相对的也都会产生热。然而在很多空间的属性里，为了安全的考量，大多希望光与电能够分离，例如石油、化工、天然气、水池、游泳池等的空间，都希望能避开电的部分，因此光纤照明就很适合应用在这些领域里。同时它的发热来源可以分离，因此可以降低空调系统的负担。 3.2.7 安全，光纤本身不带电、不怕水、不易破损，而且体积小、柔软可挠性好，使用安全，使用寿命长，维修工作量很小。
4 LED、光纤安全照明技术在寺院、文物古建筑应用方面的探讨
消防照明技术是一项受到国际上极度重视的课题，它已有多年的历史，他不仅仅涉及到建筑物及发生火灾时保障人员迅速逃离现场的重要救生疏散技术。LED 超高亮度白光、穿透力強、亮度高、节能、寿命长、故障率低，的特点在安全照明领域更显的突出。那么以LED安全照明技术为基础的人工光源 必将广泛应用于寺院、文物古建筑安全照明领域。
4.1 寺院、文物古建筑安全照明的原则
4.1.1 保护和利用的原则。古建筑照明既要达到展示其古建筑的风采，体现她的文化艺术内涵，又不能损伤古建筑，达到保护和利用古建筑的双重要求。
4.2.2 不改变古建筑原状的原则。如800年以上的古建筑严禁敷设电线。
4.2.3 按标准设计的原则。照明的照度或亮度、光源的红外线和紫外线的含量、照射时间以及光源的颜色参数等均需严格按标准进行设计。
4.2.4 严格管理的原则。在夜景照明设计时，必须考虑照明设施维护管理方法及措施。之前由于受光效和光源的限制，古建筑照明中存在着一系列的问题，比如：a、照明装置的安装。将大体积的灯光装置直接固定于建筑之上，既破坏了建筑物结构及其白天景观。且没办法展现古建筑细腻的丰富的光影变化之美。b、照明方法问题。为保护建筑采用远距离投射，而且大多数投光灯没有遮光措施，致使向被照物之外的溢出光较多，初步估算大约有1/4～1/3的光线溢散到空中和被照物之外，形成光污染。更是忽视了节能的大前提。c、照明装置的选择。缺少对 照明装置的紫外线、红外线辐射的考量，造成对古建筑不可弥补的破坏。
4.2 LED、光纤光源文物建筑安全照明装置的设想
4.2.1 光纤光源。包括能发射高照度、低红紫外光谱光的专用光源机，与专用光源机连接并能滤除红紫外光谱的光纤滤光耦合器，以及通过照明传输光纤与光纤滤光耦合器连接的散射尾件。专用光源机发出的光经光纤滤光耦合器滤除后，光波长集中在585nm-750nm。
4.2.2 LED光源。包括LED户外照明、LED应急照明和LED蓄电式手持照明。
4.3 LED、光纤光源文物建筑安全照明装置的特点
4.3.1 LED、光纤光源照明装置照明度高、能量转化率高、发热量低。
4.3.2 LED光源功率小，全部采取低压驱动，解决了散热问题，没有较大的热量堆积，安全防火要求容易满足。
4.3.3 LED、光纤光源无红外和紫外光谱，光纤光源光的波长主要集中在540nm与590nm，因此照明光不会对文物造损坏，同时，光源不含水银，不会对环境造成污染。
4.3.4 光谱与昆虫趋光性光谱重合波段少，有利于文物保护。
4.3.5 在光缆的尾端可加装聚光透镜，平面镜，散射透镜，以适应不同场合对照度的要求。同时，加装监控系统，随时对光源机进行监控，可以有效保证其正常工作。
4.3.6 使用寿命长，可达数万小时，维修维护费用低。
作者简介：
青海省公安消防总队防火监督部监督管理处工程师，薛钢，青海 西宁市 城东区 经济开发区金桥路19号青海省公安消防总队防火部监督管理处 ，810007
关键词：寺院；文物建筑；安全；LED
1 寺院文物建筑电气火灾危险性
我国有着十分丰富的寺院、文物古迹和古代建筑，这些寺院、文物和古建筑是中华民族五千年灿烂文化的积淀和宝贵的文化遗产。
1.1 建筑主体、结构多为木质，易引发电气火灾
我国的寺院、文物古建筑中木质结构建筑居多，其它砖木结构建筑中，除了砖墙和瓦顶是非燃烧体外，大量使用木质的梁、柱、斗拱、楼板等可燃构件，此类建筑难免发生火灾。藏传佛教寺院，主要建筑有经堂、佛殿、扎仑（学院）、活佛住地（囊欠）、佛塔、僧舍等，较大型寺院还建有印经院、藏医院、敬老院等。寺院、文物古建筑占地面积大，缺乏统一规划，僧舍包围寺院殿堂，建筑密集，群落毗连，建筑大多数是土木、砖木、全木结构，以木质横梁、立柱为主要承重結构，房屋隔墙、梁、瓴、椽子等大量采用木质材料，建筑耐火等级低，具有比较大的火灾危险性。而随着经济的快速发展，寺院、古建筑中使用电器现象日益普遍，各类照明均采用白炽灯、日光灯，甚至采用大功率荧光灯照明。
1.2 建筑内电气火灾诱灾因素多，易引发电气火灾
寺院、文物古建筑全木制建筑构件数十、数百年来饱吸酥油灯（油灯）释放的油烟，类似油浸的“枕木”，一旦发生火灾，燃烧极为迅速；藏传、汉传寺院以常年燃供不同规格的常明酥油灯（油灯），明火源较多；寺院殿堂、僧舍内，僧侣生活、佛事、法事用火、用电、用油、用气现象普遍，照明线路私拉乱扯，易发生电气短路，火灾“明患”遍布于各个殿堂和僧舍。
1.3 一旦发生火灾，易造成重大损失
寺院、文物古建筑其殿堂内存放大量的文物，一旦发生火灾事故，造成的损失将不可估计。加之，旅游的开发，寺院、文物古建筑长期留存大量僧人和游客，一旦发生火灾，极易造成群死群伤。
2 LED照明技术的介绍
2.1 LED照明概念
当今高科技术产业中，光电子技术是继IT 之后又一项新技术革命，其重要内容之一是以半导体技术制造的固体发光器件为新的照明光源，逐步替代传统白炽灯光源；其重要的标志是半导体发光二极管（LightEmitting Diode），简称LED。
2.2 LED为冷光源
LED是固态发光原理，电光功率转换效率在百分之三十左右；剩余的百分之七十左右的电能会转换为热能。过多的热能如不能及时导出散热，LED芯片工作温度超过摄氏70度就会迅速光衰甚至烧毁。因为LED芯片工作温度不能超过70度，所以大功率LED灯会用各种方法导热、散热，我们触摸LED灯具外壳温度一般在摄氏50度以下。
2.3 LED光源的特点
2.3.1 电压：LED使用低压电源，供电电压在6-24V之间，根据产品不同而异，所以它是一个比使用高压电源更安全的电源，特别适用于公共场所。
2.3.1 效能：消耗能量较同光效的白炽灯减少80%
2.3.2 适用性：很小，每个单元LED小片是3-5mm的正方形，所以可以制备成各种形状的器件，并且适合于易变的环境
2.3.3 稳定性：10万小时，光衰为初始的50%
2.3.4 响应时间：其白炽灯的响应时间为毫秒级，LED灯的响应时间为纳秒级
2.3.5 对环境污染：无有害金属汞
2.3.6 颜色：改变电流可以变色，发光二极管方便地通过化学修饰方法，调整材料的能带结构和带隙，实现红黄绿兰橙多色发光。如小电流时为红色的LED，随着电流的增加，可以依次变为橙色，黄色，最后为绿色
2.3.7 价格：LED的价格比较昂贵，较之于白炽灯，几只LED的价格就可以与一只白炽灯的价格相当，而通常每组信号灯需由上300～500只二极管构成。
3 光纤照明技术的介绍
3.1 光纤照明概念
光纤照明是近年新发展起来的一门全新高科技照明技术。它是采用光导纤维（简称光纤，又称光波导），利用全反射原理，通过光纤把光传送到人们需要光的任何地方进行照明。光纤的构造可以简略分为三个部分，分别是核心（Core）、外壳（Cladding）与保护层（Jacket）。光纤本身的导体主要是由玻璃材料（SiO2）所抽丝而制成，它的传输是利用光经由高折射率的介质，以高于临界角的角度进入低折射率介质会产生全反射的原理，让光在这个介质里能够维持光波形的特性来进行传输。其中高折射率的核心部分，就是光传输的主要通道。而低折射率的外壳，则包覆住整个核心，由于核心的折射率比外壳高出很多，所以会产生全反射，光也因此可以在核心里来传输。保护层的目的，主要是为了保护外壳与核心不易损坏，同时也可以增加光纤的强度。
3.2 光纤照明的特点
3.2.1 单一的光源可以同时拥有多个发光特性相同的发光点，利于使用在一个较广区域的配置上。
3.2.2 光源易于更换，也易于维修。前面提到光纤照明使用了两个组件：投射主机与光纤。其中光纤的使用寿命长达二十年，而投射主机可分离，因此易于更换与维修。
3.2.3 投射主机与真正的发光点是透过光纤来传输的，因此投射主机可以放置在安全的位置，具有防止破坏的功能。
3.2.4 发光点的光是经由光纤传导而来，光源发出的波长是经过过滤的，只包含某段光谱，因此发射出来的光无紫外线与红外线光，这种特性可以减少对于某些物品的伤害。
3.2.5 发光点小型化、重量轻、易于更换与安装，它可以制做成很小的尺寸，放置在不同的容器或其设计空间里，因此可以营造出与众不同的装饰照明效果。
3.2.6 它的光与电是分离的。一般的照明设备最重要的问题就是它需要电力供输。也因为电力能源的转换，发光体相对的也都会产生热。然而在很多空间的属性里，为了安全的考量，大多希望光与电能够分离，例如石油、化工、天然气、水池、游泳池等的空间，都希望能避开电的部分，因此光纤照明就很适合应用在这些领域里。同时它的发热来源可以分离，因此可以降低空调系统的负担。 3.2.7 安全，光纤本身不带电、不怕水、不易破损，而且体积小、柔软可挠性好，使用安全，使用寿命长，维修工作量很小。
4 LED、光纤安全照明技术在寺院、文物古建筑应用方面的探讨
消防照明技术是一项受到国际上极度重视的课题，它已有多年的历史，他不仅仅涉及到建筑物及发生火灾时保障人员迅速逃离现场的重要救生疏散技术。LED 超高亮度白光、穿透力強、亮度高、节能、寿命长、故障率低，的特点在安全照明领域更显的突出。那么以LED安全照明技术为基础的人工光源 必将广泛应用于寺院、文物古建筑安全照明领域。
4.1 寺院、文物古建筑安全照明的原则
4.1.1 保护和利用的原则。古建筑照明既要达到展示其古建筑的风采，体现她的文化艺术内涵，又不能损伤古建筑，达到保护和利用古建筑的双重要求。
4.2.2 不改变古建筑原状的原则。如800年以上的古建筑严禁敷设电线。
4.2.3 按标准设计的原则。照明的照度或亮度、光源的红外线和紫外线的含量、照射时间以及光源的颜色参数等均需严格按标准进行设计。
4.2.4 严格管理的原则。在夜景照明设计时，必须考虑照明设施维护管理方法及措施。之前由于受光效和光源的限制，古建筑照明中存在着一系列的问题，比如：a、照明装置的安装。将大体积的灯光装置直接固定于建筑之上，既破坏了建筑物结构及其白天景观。且没办法展现古建筑细腻的丰富的光影变化之美。b、照明方法问题。为保护建筑采用远距离投射，而且大多数投光灯没有遮光措施，致使向被照物之外的溢出光较多，初步估算大约有1/4～1/3的光线溢散到空中和被照物之外，形成光污染。更是忽视了节能的大前提。c、照明装置的选择。缺少对 照明装置的紫外线、红外线辐射的考量，造成对古建筑不可弥补的破坏。
4.2 LED、光纤光源文物建筑安全照明装置的设想
4.2.1 光纤光源。包括能发射高照度、低红紫外光谱光的专用光源机，与专用光源机连接并能滤除红紫外光谱的光纤滤光耦合器，以及通过照明传输光纤与光纤滤光耦合器连接的散射尾件。专用光源机发出的光经光纤滤光耦合器滤除后，光波长集中在585nm-750nm。
4.2.2 LED光源。包括LED户外照明、LED应急照明和LED蓄电式手持照明。
4.3 LED、光纤光源文物建筑安全照明装置的特点
4.3.1 LED、光纤光源照明装置照明度高、能量转化率高、发热量低。
4.3.2 LED光源功率小，全部采取低压驱动，解决了散热问题，没有较大的热量堆积，安全防火要求容易满足。
4.3.3 LED、光纤光源无红外和紫外光谱，光纤光源光的波长主要集中在540nm与590nm，因此照明光不会对文物造损坏，同时，光源不含水银，不会对环境造成污染。
4.3.4 光谱与昆虫趋光性光谱重合波段少，有利于文物保护。
4.3.5 在光缆的尾端可加装聚光透镜，平面镜，散射透镜，以适应不同场合对照度的要求。同时，加装监控系统，随时对光源机进行监控，可以有效保证其正常工作。
4.3.6 使用寿命长，可达数万小时，维修维护费用低。
作者简介：
青海省公安消防总队防火监督部监督管理处工程师，薛钢，青海 西宁市 城东区 经济开发区金桥路19号青海省公安消防总队防火部监督管理处 ，810007