民用建筑照明中LED光源的应用

何文杰

（广州市机电安装有限公司 广东省广州市 510030）

1 引言

目前，中国发展低碳经济的目标是实现碳排放量相对较低的可持续发展和现代化。主要重点是大幅减少单位GDP的二氧化碳排放量。照明能耗占用电量的一定比例。据国家发改委提供的数据显示，全球照明用电量约占总用电量的19%，中国的照明用电量约占全社会用电总量的13%。可以看出，照明节能的潜力不容忽视。在这种背景下，LED照明行业已经逐渐成熟。

土建是城镇的重要基础设施，也是国民经济和普及的重要场所。中国正在大力支持城市化发展。可以说，城市化的发展为建筑业节能提供了广阔的空间，包括绿色照明。它将LED照明引入更广阔的领域。

2 LED光源与传统点光源的区别

从尺寸的角度来看，LED光源的尺寸远小于传统光源的尺寸。作为小功率单灯，由于其具有小的发光表面积，所以可以用作点光源。大功率LED单灯由数十个甚至数百个LED组合而成，因此也可用作面光源。

表1 LED与其他光源的参数对比

传统电光源的光线大致为360度的辐射光线，而LED光源为立体圆锥形状的向外辐射的光能量，其具有较强的方向性，并减少了许多二次光分布引起的光线反射。浪费引起的折射。与传统照明相比，LED在光学特性和电气特性方面有很大的不同。

2.1 显色指数

显色指数是评估传统电光源色彩还原的重要指标。根据日光下电光源的颜色不同，可分为普通显色指数Ra和从R1到R15的十六个指标。其中，Ra是前八个显色指数的平均值。作为光学参数的测量，Ra不能准确地反映光源的显色指数，但它仍具有很大的参考价值。

2.2 光谱能量

（1）LED光谱

从以上可以看出，白色LED通过使用波长为450nm的蓝光来发射白光以激发YAG磷光体。从其典型光谱看，蓝光能量远大于其他波长，其次是绿光，红光具有最低的光谱能量，因此其显色指数也最低。另外，在不可见光部分，LED没有任何能量输出，这是其低能耗的重要原因之一。

（2）日光光谱

日光光谱是最全面和最全面的光谱。它不仅包含各种各样的彩色光，还包含许多类型的不可见光。从太阳光谱可以看出，彩色光的光谱能量偏差较小，基本保持平衡。即使有差异，这个比例也不会超过40%。因此，太阳光的色彩再现程度非常高。

（3）三色荧光光谱

三色荧光灯已经使用了几十年。从其经典光谱看，发光机制主要是通过二次激发荧光粉产生蓝光，从而提高荧光灯的发光效率。但是生产过程往往无法摆脱紫外光，红外光等不可见光的影响，极大地削弱了三色荧光的光效。

3 LED光源在民用建筑外立面照明中的应用

LED在建筑物室外照明中的应用主要表现在与建筑物外墙的一体化应用。根据建筑立面的不同建筑形式和材料，LED建筑照明应用将有所不同。一般来说，外墙材料包括玻璃，金属，石材，混凝土，木材，塑料，纸张和其他特殊材料。LED照明的接头通常与建筑物表面材料的外表面或支撑外表面的骨架结合在一起。

3.1 玻璃材料外墙

玻璃材料对照明装置的隐藏有更高的要求，但它们也更有可能显示出光线。对于当今大量的玻璃幕墙建筑，建筑照明的要求更加突出。对于玻璃幕墙，LED灯具不能成为影响白天室内人员观看的障碍因素。

3.2 砖，石头和混凝土外墙

对于砖，石头和混凝土外墙的建筑物，通常使用两种类型的照明。一种是嵌入式LED灯，用作立面上点光源形式的景观照明，可与建筑立面良好融合。

LED泛光照明是另一种用于砖石，石材和混凝土外墙的常用照明方法。如果LED灯与石材有机结合，则需要将其隐藏在立面的细节之后。如建筑挑衅，遮阳篷或其他装饰或功能突起。由于LED灯具很小，因此它们更容易隐藏在这些组件后面，比其他光源更容易实现建筑照明。值得注意的是，由于这种安装方式，灯具更靠近建筑物内部，灯具的配光需要专门设计，以确保灯光能均匀地投射到建筑物中，避免在光线附近形成强光点，并且远离光线。少于照明。

3.3 塑料外墙

对于具有透明塑料表面的建筑物，通常使用的材料是PVC，聚酯，PTFE和ETFE材料。一般结构形式包括塑料板和面板，拉伸结构，可充气结构和顶棚结构。透明塑料较高的透光率使得这种材料更适合非投影照明的内部透光照明。特别是半透明塑料材料可以携带光线，因此可以产生更均匀的光效。从塑料材料的构造方式可以看出，其支撑构件通常可以是灯的安装位置，或直接成为照明的对象，通过立面表现出来。

3.4 金属外墙

金属建筑外墙由金属板，钻孔金属板和金属网构成。常用材料包括耐腐蚀钢，青铜，铅，铝，黄铜和钛锌合金。由于金属材料门面构件通常通过预制生产，所以可以精确地控制尺寸。与其他材料相比，更容易与照明装置结合形成车身预制构件并增加建筑照明的程度。金属面材和金属骨架（横梁，立柱等）可以作为建筑照明的连接点。

3.5 木质外墙

木材可以通过加工制造成各种装饰材料。这些装饰材料按照一定的顺序排列通常会在立面上产生特殊的视觉效果。常用的木材和木制品包括原木和圆形构件，胶合层压木，成型板，木瓦和木板，层压木皮，结构木皮，碎石板，木纤维板和水泥纤维板等。木材比其他材料更容易加工，并且本身可以是照明元件，或者可以将其用作照明设备所附着的结构。木门面照明建筑应用更加灵活。带状木材可以开槽，可以在其中嵌入低功率LED灯，木制百叶窗式门面可以用来挡住灯具，同时可以照亮百叶窗后面的立面，并且可以传输光线通过百叶窗的间隙形成内部透明光，也可以使用小型LED功能在木材空隙之间照明。

4 LED光源在民用建筑照明方面仍存在问题

由于LED照明技术的不断发展，LED光源在民用建筑照明中的应用将不断普及。然而，目前的LED在民用建筑的照明应用中仍存在以下问题：

（1）LED产品质量参差不齐。中国的LED制造商数量众多而且繁琐。一些LED产品在质量上仍存在一些问题，不能满足工程应用的质量要求。

（2）LED室内照明灯具性价比较低，价格较高，对LED在室内照明的推广应用有较大影响。

（3）LED存在功率转换和散热不良的问题。目前，LED光源的使用时间不满足10万h，实际使用时间约为5万h。

5 结束语

本文对LED在建筑领域的应用进行了一些分析和展望。由于民用建筑涉及面广，很多具体工程还需根据实际面临的一些问题进行具体分析。LED照明是一个新兴产业，无论是商业化，系统化还是标准化都需要完善。随着LED照明技术的不断发展，LED照明产品的性价比将不断提高，LED照明的应用范围将越来越广泛，其在民用建筑照明中的应用也将得到推广。

[1]沈雅兰.LED光源在民用建筑照明中的应用[J].照明工程学报，2014（3）：98～100.

[2]沈雅兰.LED照明在办公建筑的应用分析[J].中国照明电器，2014（6）.

[3]孟庆超，赵树铭.探讨LED照明在民用建筑中的节能应用[J].江西建材，2015（13）：297.