LED光源在厂区景观照明中的应用探讨

孙育刚

（中航工业自控所，陕西　　西安　710065）



LED光源在厂区景观照明中的应用探讨

孙育刚

（中航工业自控所，陕西西安710065）

摘要：厂区夜景作为厂区景观构成的重要部分，不仅仅满足夜间照明的需要，也是一个展现企业文化和精神风貌的窗口，通过借助现代LED照明技术，充分运用光的强弱变化，以及颜色搭配、折射反射等特点，营造出一种轻松、愉悦的氛围，克服职工夜晚对黑暗的恐惧，放松身心。本论述对LED在厂区景观照明中的应用进行了探讨，通过对LED光源特征进行分析，并结合其自身特点和优势，介绍了在厂区景观照明中的实际应用，以及在景观照明设计、LED装配、施工过程中的注意事项。

关键词：绿色照明；LED光源；景观绿化

0　　引言

随着科技的进步和社会的发展，景观照明的发展过程也经历了由以前单纯的追求点亮到现在追求有美的享受和文化内涵，厂区景观照明设计是集功能性照明设计、装饰性照明设计为一体的总称，通过充分运用静与动、虚与实、光与影等手段来实现渲染气氛、美化夜间环境的目的，结合企业文化背景，通过一系列艺术手法和科技手段，凸显出夜幕下厂区别样的景色，对提升厂区格调和对外形象，具有十分重要的现实意义。

1　LED光源特征分析

LED是英文Light emitting diode（发光二极管）的缩写，LED光源作为第四代照明光源，是当今世界照明产业发展的主打方向，是一种绿色照明技术，与传统光源相比较具有明显的优势，借助于现代科技手段，其表现形式更加多样、灵活。通过发光二极管作为发光光源的半导体灯具，主要构成部件由芯片及封装、模组、驱动和灯具总成四大部分，其核心部件是由P型半导体与N型半导体组成的晶片，具有色温范围广、表现多样化、节能绿色、寿命周期长、维护成本低等优点，是二十世纪后期发展起来的一种新光源。

1.1光源特征

LED光源色彩丰富，亮度也可以通过对芯片的不同封装形式来实现，LED光源发光效率较高，发光之外就是发热，没有其他紫外、红外相关辐射能量。除绿光、蓝光以及白光在大电流情况下有饱和现象外，LED的亮度与通过本身的电流成正比，也就是电流越大，亮度越高，但是LED的亮度输出与温度又成反比，决定温度的关键环节就是散热，LED散热恰恰取决于它的封装结构和形式，所以产品温度在影响LED亮度的同时也影响着它的使用寿命。

1.2LED灯具的主要优点

（1）LED灯具使用寿命可达5～10年，使用寿命的延长可以有效降低灯具的维护费用，是传统灯具寿命的10倍以上。在一些维护难度较大的场合，使用LED可以有效降低人工成本，如水底灯、轮廓灯；在安装应用过程中，电压范围在1.5～5 V之间，电流在20～ 70 mA，这个范围人体接触相对安全。启动时间短，响应时间只需要几十纳秒，相比气体放电灯光辐射稳定；输出需要几十秒甚至十几分钟，更适合要求快速响应或者高速运动的场合。

（2）LED光效较高，相同照度比传统光源节约能源80%以上。LED光源生产过程中无需添加金属汞，废弃后的光源也不会造成污染，几乎可以全部回收，节约资源的同时也保护了环境。同时色彩丰富，由半导体PN结自身产生色彩，结合现代科技手段，几乎可以演变自然界的任何颜色。LED是直流供电，发光稳定无闪烁，光谱主要集中在可见光区域，几乎无紫外线或者红外线干扰，有效避免频闪带来的影响，提高了眼睛的舒适性。

（3）LED光源的基本结构是一块通电发光的半导体材料，置于一个有引线的架子上，四周通过环氧树脂进行封装保护，密封性良好，在结构上不需要玻璃外壳，也不需要抽真空或者注入特定气体，无启动器、镇流器或者超高压变压器，无气体密封问题。防潮防振性能较好；且较传统光源体积小，重量轻，发光方向性很强，多数情况下不需要使用反射器，基于这些优点，灯具可以设计的厚度很薄，比较适合安装高度有限的场合。

（4）便于控制光的分布，减少室外逸散光，方向性较好，不仅能够塑造好室外光环境氛围，也有利于控制光污染，同时单色性好，所呈现的彩色光具有很高的饱和度，方便进行明暗调节和控制，实现动态变化，容易做到烘托氛围，同时尺寸较小，便于隐蔽安装，且使用冷发光技术，发热量较普通灯具低很多，利于植物生长。

2　　景观照明灯具的选择

景观照明灯具的选择：（1）泛光灯，常见多为方形光口，适用于大范围景物的宽光束，可以安装在墙上、树干或者栅栏等，需要注意电缆的敷设路由。（2）水下灯，由于安装环境特殊，必须具备很高的防水、防腐蚀和绝缘性能，通常需要形成五彩斑斓的水景效果，通常建议考虑LED光源，因其本身色彩可选较多，用于水景较为理想。（3）庭院灯，一般用在道路、广场装饰照明，路桥等场合，尺寸较大，结构坚固，对环境要求较低。（4）草坪灯，通常高度在1.2 m以下，尺寸较小，用于人行道方便实用，可以起到点缀的效果，安全程度也较高。

3　　设计使用过程中应注意的问题

景观照明设计过程中应充分考虑照明系统对人、周边环境的影响，同时必须遵循经济实用、节约能源、立足环保等几个原则，设计前进行实地查看，掌握现场一手资料，了解厂区景观整体风格和布局，道路、广场铺装的图案，绿植布置的形状和色彩等，做好设计前的准备工作；施工图设计阶段对前期的初步照明设想进行深化设计，比如一些灯具的选型、安装位置、平面布置、控制方案等进行充分的论证和深化设计；同时整个设计施工过程中应注意以下几个问题，确保设计效果。

（1）片面追求效果，忽视了景观照明与正常照明的区别，背离了营造照明舒适的视觉效果和丰富夜间休闲需要，一味追求高亮度、高色温，滥用气体放电灯。例如，工业厂区更多的通过灯光营造一种轻松的氛围，帮助职工克服黑夜带来的恐惧，放松身心，满足员工的视觉生理和心理需要。

（2）与周边环境不协调，设计过程中不顾照明对象，采用五光十色、花花绿绿的手法布置光源，简单的认为，景观照明应追求明亮的效果，这种手法不利于照明载体通过光源所展现应有艺术内涵和风韵，而且对能源和投资都是一种浪费，同时导致光污染引发的危害也是举不胜举。而光源亮度是在不造成浪费以及光污染，进行适度的调整，丰富整体景观照明层次。

（3）LED在装配、施工过程中应注意静电的破坏，由于装配、安装过程或者人体所携带的静电都会对LED造成破坏，出现静电反击穿LED双电极，大大影响LED的使用寿命，甚至造成直接损坏，这就要求装配、施工过程中必须采取防静电措施，如离子风机、佩带防静电腕带等。

（4）灯具选择时除了考虑满足造型、配光等要求外，还应考虑高防护等级的产品，考虑在防水、防尘等方面性能优越的产品，在安全性方面提供可靠保障。

4　　景观照明的配电及控制

景观照明配电箱供电半径一般以200 m为界，如果供电区域不大，就可以设置一台配电箱，反之就需要相应增加。安装位置应靠近电源附近，且不影响景观效果，如有条件可以隐蔽处理，但不应影响线缆进出，且方便维修人员进行检修。景观照明供电电缆截面的选择，线路不长时按照安全载流量选择线缆截面，否则必须考虑允许的电压损失。如果景观照明线路敷设距离很长，但线路上电流不一定很大，选择电缆时，载流量很容易满足，但重点需关注电压降和机械强度的问题，为了避免压降过大，可以适当加大电缆截面，努力做到线缆选择既能满足电压损失较小，机械强度亦能满足要求，又能不过分增加投资的一个经济截面。整个照明系统通常应采用漏电保护装置，防止人身电击、电气火灾和线路损坏。照明系统的安全直接影响到人们的工作和生活安全，电气设备所有带电部分应绝缘，灯具的防护、线缆接头的防护，漏电保护装置都需要特别重视，防止引发事故。负荷安排是尽量做到三相平衡。控制方面应以节日、平时和周末三种场景进行区分，有特殊要求时，也可以通过调整控制，来实现灯的开关时间和范围。控制方式也通常有手动控制、自动控制和智能控制，选择控制方式尤为重要，结合实际情况，选择一个良好的控制方案不仅使管理便利，同时也节约人力、物力，降低维护的人力投入，提高运行效率，达到技术性和经济性的统一。

5　　结束语

厂区景观照明是厂区绿化工作中非常重要的一部分，是一项系统工程，一定要从艺术的角度加以思考，包括环境艺术、建筑艺术、人文、工程技术等多个方面，它能给人营造出区别于白天的厂区效果，需要整体规划，分步实施。自1996年国家实施“中国绿色工程”以来，作为第4代新型照明光源，LED光源在各领域的应用已取得了广泛的认可，厂区景观照明中引入LED光源，对于节能环保、后期维护大有益处。随着LED制造技术的研究，LED将向大功率、高亮度、低成本的方向发展，不久的将来LED光源将广泛应用于景观照明是大势所趋。

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中图分类号：TM923.4

文献标识码：A

DOI10.3969/j.issn.1672-6375.2016.06.005

收稿日期：2016-3-23

作者简介：孙育刚（1982-），男，汉族，陕西咸阳人，硕士，工程师，主要从事项目管理工作。