從空港建筑室內(nèi)照明看LED燈具設(shè)計趨勢

上傳人：鐘雄/侯洪才/黃瑞彬

上傳時間： 2012-07-28

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　　設(shè)計不僅能改變生活，更能改變世界。在這個日新月異的時代，科技是發(fā)展的硬條件，設(shè)計則以軟實力滲透到人們生活的每一個角落。隨著照明科技的更新?lián)Q代和LED技術(shù)的日漸發(fā)展，LED照明在日常生活中的應(yīng)用已經(jīng)越來越普遍。如何研發(fā)設(shè)計出優(yōu)秀的LED照明產(chǎn)品、牢牢地吸引顧客眼球、迅速搶占市場先機，成為每一個照明設(shè)計工作者絞盡腦汁想實現(xiàn)的目標。

圖1 成都雙流國際機場T2航站樓效果圖

　　成都素有“天府之國”的美譽，而成都雙流國際機場則是天府之國與世界各地緊密連接的紐帶。成都雙流國際機場T2航站樓(以下簡稱“成都機場新航站樓”)于2009年開始動工擴建，到2012年4月基本竣工。在此期間，筆者有幸參與成都雙流國際機場T2航站樓室內(nèi)精裝整體工程的照明設(shè)計與LED照明燈具的研發(fā)、制造、安裝和調(diào)試全過程。而在這個過程中，我們以設(shè)計者的身份，與用戶站在同一方向，一同針對航站樓建筑與照明的關(guān)系進行深入的溝通和討論，真切感受到用戶對照明，對LED燈具產(chǎn)品的需求，同時也對LED照明燈具設(shè)計的發(fā)展方向有所感悟。結(jié)合自身多年的LED照明產(chǎn)品設(shè)計、研發(fā)經(jīng)驗，筆者認為，現(xiàn)代LED照明燈具的設(shè)計，有以下的發(fā)展特點和趨勢：

　　一、綠色照明，節(jié)能照明設(shè)計成為照明設(shè)計及LED照明燈具設(shè)計的首要任務(wù)

　　隨著人們生活水平的不斷提高，人們對生活質(zhì)量的追求越來越高，同樣，對于照明也不僅僅限于視覺效果的明暗程度。LED作為人類照明進程中的第四代光源，與傳統(tǒng)的照明光源相比，具有無可比擬的先進性，不僅僅表現(xiàn)在發(fā)光機理和發(fā)光效率上有著顛覆性的差異，比這遠遠重要的是，LED照明對全球能源消耗速度和對全球氣候環(huán)境的影響，這兩個對人類生存至關(guān)重要的因素，以所未有地速度減小。

　　在科技爆炸的二十一世紀，全球政治和經(jīng)濟都在迅速地變革，能源和氣候問題不約而同地成為各國發(fā)展所聚焦的熱點問題，而照明則是這兩個問題的交匯點。在能源消耗排行榜上，照明名列第一，占到了約25%。目前美國、俄羅斯、日本、韓國等經(jīng)濟大國都已經(jīng)出臺了傳統(tǒng)光源的淘汰指令政策和LED照明普及方案，我國也不例外，今年已經(jīng)發(fā)布了關(guān)于白熾燈泡將逐步被取締的公告。

圖2 每一代照明光源的改革進程

　　在這個問題上，國家和企業(yè)選取的方向都是一致的。成都機場項目開始之初，就已經(jīng)明確新航站樓的室內(nèi)照明將使用LED照明燈具，這樣一來，對整個機場的運營成本中的電力成本可以大大降低。但是，在使用LED光源的前提下，如何再進一步提高燈具的節(jié)能照明呢?這是擺在我們面前新的課題，也是LED照明燈具設(shè)計研發(fā)的一個值得深刻思考的問題。

　　而在成都機場新航站樓的室內(nèi)裝修工程中，對于筒燈類產(chǎn)品則明確提出了選用LED光源光效≥110 lm/W，整燈光效≥65 lm/W的要求，這對于室內(nèi)燈具而言是一個非常高的指標要求，這也是LED光源發(fā)展到最近一兩年才能達到的技術(shù)水平。

圖3 白光LED發(fā)光效率逐年提升

　　在成都機場新航站樓LED燈具的設(shè)計研發(fā)過程中，我們所有的設(shè)計都圍繞著如何提高產(chǎn)品光效這個主線來開展，從電源的設(shè)計、測試、分析，LED的選型，排布陣列，透光板霧度的要求，到PCB上絲印字體的顏色，都兢兢業(yè)業(yè) ,一絲不茍，盡最大的努力來提高光效。最終，經(jīng)第三方檢測機構(gòu)測試，最為典型的一款筒燈——圓形嵌入式筒燈，整燈光效高達73.26 lm/W，超出成都機場要求的65 lm/W高達十個百分點以上。

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圖4 九洲光電圓形嵌入式筒燈第三方檢測報告內(nèi)容(部分)

　　更高光效的LED照明燈具，意味著LED燈具的功率可以降低，意味著整個機場的照明能耗可以進一步降低。就以圓形嵌入式筒燈為例，成都機場原定功率21W，額定光通量1170 lm，實測光通量1282.08 lm，功率只有17.5W，比原定的21W低了3.5W。從整個機場運轉(zhuǎn)計算，燈具總數(shù)量10000套，假定平均每天開燈時間12H，則節(jié)約的電力：

　　3.5W *10000套 *12H *365天/年=153，300，000WH=153300度

　　按成都電價平均價格1.2元/度，折合費用約18萬元/年。而更重要的是在這節(jié)約下來的每年18萬元背后的碳排放量，環(huán)境污染和氣候影響，這對于企業(yè)，對于地區(qū)，對于國家而言，有著更深遠的意義。

　　二、整體建筑環(huán)境的視覺感受仍然是客戶的第一選擇

　　機場建筑的照明水平，在國家標準《GB50043-2004建筑照明設(shè)計標準》中有明確的照度，眩光以及顯色性的要求。但是對于客戶而言，僅滿足標準中的要求是遠遠不夠的，實際的照明設(shè)計必須要密切結(jié)合建筑內(nèi)部不同區(qū)域的工作性質(zhì)、人群范圍、建筑結(jié)構(gòu)等因素來進行開展，才能給予客戶良好的視覺感受，獲得客戶的認可。

表1 GB50043-2004中交通建筑照明標準值

　　良好的視覺效果取決于整體照明工程的優(yōu)秀設(shè)計和照明器具的優(yōu)良性能。九洲光電在為成都機場提供的照明方案中，對在各功能區(qū)域的燈具方案做了細致的模擬分析，運用照明仿真計算軟件，分別對大廳、安檢區(qū)、走廊、母嬰候機室、衛(wèi)生間等多個不同區(qū)域的燈具排布、燈具的類型、燈具光通量、配光曲線等做了精心的設(shè)計，如：安檢區(qū)人員需要高度集中注意力，因此采用了5000K的冷白光色與較高的照度，走廊等區(qū)域的照明采用了4000K的自然白色溫和較低的照度。在滿足功能要求的同時，也兼顧考慮到很多細節(jié)的地方和人性化的設(shè)計理念，如：大廳和候機室的空間較大，為避免天花板上大量的燈具造成眩光，大量采用了間接照明，如使用硬燈條進行側(cè)發(fā)光照明。而母嬰候機室、衛(wèi)生間等場所則采用3000K的暖白色溫和較低的功率及照度，燈光也做的更加均勻、柔和，以提高旅客的舒適度、滿意度，更加貼合人們生理上和心理上的需求。

圖5 九洲光電軟件仿真計算航站樓走廊區(qū)域的照明情況(部分)

　　在成都機場照明方案中，應(yīng)用LED作為光源，結(jié)合燈具內(nèi)高反射及高透光率的面罩等光學(xué)材料的應(yīng)用，LED燈具能夠做到光效遠高于傳統(tǒng)燈具。此外，照明系統(tǒng)的智能控制，通過感光探測器，根據(jù)獲取的環(huán)境光照度結(jié)合控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)特定區(qū)域的燈具開關(guān)及亮度調(diào)節(jié)，可以完全實現(xiàn)按需照明和二次節(jié)能的更高層次的需求。

　　三、LED燈具造型風(fēng)格必須與建筑契合相融，臻向藝術(shù)

　　在成都機場新航站樓項目中，室內(nèi)燈具我們經(jīng)過與客戶溝通，最終確定下來五款產(chǎn)品，分別如下圖：

圖6 成都機場新航站樓項目LED室內(nèi)燈具

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　　從燈具的造型上看，都采用了非常簡單硬朗的直邊直角，整體顯得非常干脆利索，簡潔明快，具有非常強烈的現(xiàn)代氣息，與航站樓自身內(nèi)外部的現(xiàn)代化，科技化的氣氛搭配起來非常合適。從燈具的外觀配色上看，安裝后可看到的部分，主要為亞銀色和象牙白，既能很好地與建筑環(huán)境融為一體，本身也顯得大方、高檔。其中圓形嵌入式筒燈的正面特別設(shè)計了一個純黑的臺階，不僅可以產(chǎn)生強烈的視覺沖擊對比，還能起到較好的防眩效果。此外，成都機場對產(chǎn)品的細節(jié)追求非常完美，表面噴涂顏色均勻細膩，透光板外側(cè)亞光凈白，面板燈禁止外露任何螺釘，等等，都是致力于使LED燈具與環(huán)境徹底相融合，把LED燈具打造成一件完美的藝術(shù)品。

　　除了對燈具的外觀造型有著近乎嚴苛的要求外，成都機場對燈具的安裝及節(jié)也提出了非常高的要求。圓柱形明裝筒燈的安裝，既要確保燈具可以在X,Y,Z三個方向的一定范圍內(nèi)精準調(diào)節(jié)，又要求燈具安裝后完全垂直于地面，并且不能看到任何安裝的零件螺釘?shù)取６姘鍩舻陌惭b調(diào)節(jié)條件更讓人傷神——燈具寬度150mm，安裝在一個寬度170mm的狹長型的天花槽內(nèi)，要求出光面與天花板底面，務(wù)必調(diào)節(jié)至完全在同一個平面，同樣不能看到任何安裝的零件、螺釘。這些苛刻的條件著實給我們的燈具設(shè)計帶來不小的挑戰(zhàn)。經(jīng)過多個方案的構(gòu)思和逐步試驗，篩選排查，最終得以順利實現(xiàn)。

圖7 明裝筒燈安裝結(jié)構(gòu)

　　在成都機場新航站樓的室內(nèi)照明設(shè)計中，我們不僅僅與客戶一起溝通、探討、研究和解決其中出現(xiàn)的各種難題，還有建筑設(shè)計院的設(shè)計人員，現(xiàn)場施工單位的項目經(jīng)理、安裝工人等等，這也將成為一種新的設(shè)計趨勢——多方協(xié)作，為項目量身定做配套設(shè)計LED燈具。通過這次獨特而艱巨的設(shè)計，我們不負眾望順利地完成了一個規(guī)模宏大的照明工程，完成了一段實現(xiàn)綠色節(jié)能照明的旅程，完成了一件嶄新的完美地藝術(shù)臻品，完成了一個由光，由愛構(gòu)筑而成的美好的世界。