LED照明灯具在大学图书馆的应用研究

摘  要：在过去的十几年中，LED照明作为一种新型照明光源得到了较快发展。随着LED照明技术水平的不断提高，LED照明的应用范围不断扩大，特别是在机场站坪、地铁、道路等场所得到了广泛应用，并取得了良好的效果。结合绿色建筑照明设计，本文针对LED照明灯具在大学图书馆阅览室中的应用进行了深入探讨，提出了LED照明灯具的应用建议。

关键词：LED照明;图书馆;应用

中图分类号：TU113.66     文献标识码：A       文章编号：2096-6903（2020）12-0000-00

0前言

我国是能源生产和消费大国，每年会产生大量的污染物，因此环境污染问题日益严重，当前节能减排日益成为社会大众的广泛共识。我国是《巴黎气候协定》的签署国，我国已经承诺将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，力争在2030年前二氧化碳排放达到峰值，努力争取在2060年前实现碳中和目标。为此国家进行了顶层设计，鼓励了科技创新，催生了节能新技术、新产品的诞生，鼓励企业节能减排控制污染排放。在照明行业，原来生产使用的白炽灯、荧光灯、卤钨灯等光源耗能较大，已经不适应国家节能减排发展要求，并阻碍照明产业的发展。在LED照明行业，由于科研院所和企业创新研发力度的不断加大，LED照明技术水平日益提高，LED照明节能效果越发显著，这为照明行业节能减排提供了广阔天地。随着LED照明技术水平的大幅提升，LED照明灯具应用范围不断扩大，LED照明灯具在大学图书馆阅览室中应用条件日臻成熟[1]。

1 LED 照明的发展

随着科研力度的不断加大，LED照明技术不断进步，LED发光效率显著提高，节能效果越来越明显，这为LED在照明市场的应用开创了一片新天地，使得LED成为新一代有光明前途的光源。此外，LED光源具有节能环保优势，在所有光源中一枝独秀引起了照明行业技术人员的广泛关注。

1.1国外LED 照明的应用与发展

在LED 照明上，美国在产业技术开发上一直处于领先地位，科锐和流明两大公司是 LED 技术的领跑者，其在LED照明研发上投入大量人力、物力，引领LED照明技术的不断发展。 欧盟于2000年7月开始制定实施“彩虹计划”，欧洲LED照明主要以欧司朗和飞利浦两大著名照明企业为代表，LED照明产品广泛使用在公共場所、办公环境、工厂、家庭以及公共交通客车车厢和机舱等场所[2]。

1.2我国LED照明的应用与发展

我国是能源生产和消费大国，从上世纪九十年代初，我国照明产业就一直在积极开展重点研究和发展节约能源、保护环境、发展绿色照明产品。因此，当高效的LED出现后，立即引起了我国的高度重视。在将节能环保问题作为国策的情况下，国家和地方出台了许多节能优惠政策，因此我国在LED照明光源的生产和研发工作方面发展迅猛，已经涌现出了三雄极光、雷士照明等生产企业。必须清醒地认识到，LED核心技术基本上掌握在美国、欧洲、日本等国家，我们与国外还存在较大差距，必须奋起直追。LED照明在公园美化照明、市政道路照明、新农村路灯亮化照明领域中应用范围越来越广泛[3]。

2 LED 照明的优势

与传统的白炽灯、荧光灯、三基色荧光灯、卤钨灯等光源相比，LED照明具有很多优势，比如发光效率高、使用寿命长、节能环保等。

2.1 LED发光效率高

普通白炽灯光效为15lm/w，普通荧光灯光效为70lm/w，三基色荧光灯光效为93lm/w，而LED灯光效为80-139lm/w。由此可见，LED灯比其它常用灯光效率高很多，具有绝对的优势，因此具有广泛的应用前景。在实际应用中，应该根据不同的使用场所，选用合适的LED光源。

2.2 LED灯平均寿命长

普通白炽灯平均寿命为1000 h，普通荧光灯平均寿命为10000 h，而LED灯平均寿命为50000 h。由此可见，LED灯比其它常用灯平均寿命长很多，从经济方面分析来看，使用LED灯可以节省很多人力、物力。在图书馆阅览室等场所，由于照度水平要求高，灯具数量较大，如果采用普通荧光灯，维修数量非常大，这将导致维修成本非常高，但如果采用LED照明灯，维修成本会下降很多，因此LED灯的优势显得更加突出。

2.3 LED灯绿色环保无污染

普通荧光灯应用范围非常广，在学校、商场、住宅、宾馆得到了广泛应用。普通荧光灯会产生汞污染，它发光产生高热，灯管容易破碎，汞蒸气会散发到空气中，不仅危害环境，而且会引起慢性中毒，使人产生头痛头晕肢体麻木和肌肉震颤运动失调等症状。而LED灯绿色环保无污染，符合国家产业政策和人们对环保的需求，这一优点更有利于LED灯得到广泛应用[4-5]。

2.4 LED灯低碳性和无辐射性。

与传统灯具比较，LED灯具工作温度低（65°以内），对环境影响非常小，是真正意义的低碳产品。LED灯具光谱中不含有紫外线和红外线等成分，无辐射更健康[6-7]。

3 LED照明灯具在大学图书馆应用

大学图书馆是师生学习和科学研究的重要场所。图书馆配置高效照明灯具可以为广大师生提供一个良好的照明环境，营造安静、舒适的学习环境，从而提升师生的学习效果。一般情况下，图书馆选用普通荧光灯作为照明光源。在LED光源诞生后，随着LED光源新技术的不断突破， LED光源在照明领域的优势越发明显。下面以某大学图书馆阅览室光源改造为例，探讨一下LED照明灯具的应用。

（1）LED照明灯具的选择。根据国家现行有关规范、规程及相关行业标准，包括《民用建筑电气设计规范》、《供配电系统设计规范》、《低压配电设计规范》与《建筑照明设计标准》，按照国家最新的灯具标准，图书馆阅览室LED照明应选用无蓝光危害防紫外线无频闪显色指数高的照明灯具。高色温由于光线颜色过于偏白，容易导致学生亢奋，因此图书馆阅览室应采用3300-5500K色温的光源。考虑到该图书馆阅览室的实际情况，选用3×9WLED光源格栅灯作为照明，阅览室的照度达到500lux以上，可以满足学生的阅览要求。选用防蓝光LED灯具，要求LED灯管和LED灯具具有光生物安全认证和防蓝光检测报告。

（2）LED照明节能效果显著。该图书馆阅览室每天使用时间为15 h。在改造前阅览室为普通荧光灯照明，每套灯具60w总计900套格栅灯灯具。改造后阅览室为LED灯照明，每套灯具27 w共计900套格栅灯灯具。一套普通荧光灯灯具年耗电量为60 w×15 h/d×365 d=328.5 kWh，按照每度电0.5元，900套灯具一年电费用为900套×0.5元/ kWh ×328.5 kWh=147825元。一套LED格栅灯年耗电量为27 w×15 h/d×365 d=147.8 kWh，按照每度电0.5元，900套LED灯具一年电费用为900套×0.5元/ kWh ×147.8 kWh =66510元。由此可见，图书馆阅览室灯具改造为LED照明一年可以节省电费81315元，金额十分可观。

（3）LED照明维护成本较低。普通荧光灯平均寿命为10000 h，而LED灯光平均寿命为50000h左右。由于普通荧光灯平均寿命比LED灯低5倍左右，相对来说普通荧光灯比LED灯维护费用增加5倍。该图书馆阅览室原来900套普通荧光灯灯具灯管共计2700个，每年维修更换灯管数量大约为900个，按照每个灯管10元计算，每年维护费用为9000元，5年费用为45000元。由此看见，图书馆采用LED照明节省维护费用非常可观。

（4）LED照明灯具成本较高。一般情况下，图书馆阅览室选用格栅灯作为照明灯具。与市场上相同规格的荧光灯、格栅灯具比较，LED格栅灯的灯具价格偏高。LED照明行业还应该加大技术研发力度，降低LED照明灯具成本，以便使LED照明在市场上更有竞争力。

4结语

LED照明是一个朝阳产业，它的发展和进步必将带来一场产业革命，未来LED成为照明领域的主流已是业界共识。随着LED照明技术的不断发展与突破，LED发光效率逐步提高，性能价格比也不断提升，LED照明产品在电光源照明领域的应用市场会不断扩大。国家也出台相关激励政策，鼓励LED照明的推广和应用。现在有很多省份在开展绿色建筑技术与产品推广应用工作，并出台了《綠色建筑条例》。在基本建设项目中，绿色建筑已经体现在从设计施工至营运管理的各个环节，通过合理利用、科学管理、技术进步等途径，提高能源利用率。当前，在很多建设项目上，已经采用绿色照明及高效灯具和节能光源， LED 照明满足绿色照明要求，它必将在更广泛的领域得到应用。与其它照明灯具相比LED照明灯具有非常独特的优势，其必将在基本建设项目中得到越来越广泛的应用。

参考文献

[1] 原博.LED照明在机场站坪照明的应用与研究[J].建筑工程技术与设计，2018（33）：4232.

[2] 代丹，陈寅生.LED照明技术应用现状与发展趋势[J].建筑电气，2014，33（12）：14-20.

[3] 沈雅兰.LED光源在民用建筑照明中的应用[J].照明工程学报，2014，25（3）：98-100.

[4] 窦林平.国内LED照明应用探讨[J].照明工程学报，2011，22（6）：51-58.

[5]罗艳东.基于LED技术的现代化图书馆建设[J].农业图书情报学刊，2016，28（8）：100-103.

[6]向奕妍.第V类光气候区高校图书馆阅览室秋冬季LED照明光生物效应研究——以重庆地区为例[D].重庆：重庆大学，2017.

[7]麦笃彪，温小明.海口经济学院图书馆藏书空间的照明设计与实现[J].照明工程学报，2017，28（3）：20-23

收稿日期：2020-11-02

作者简介：王振华（1968—），男，河北承德人，研究生，工程师，研究方向：建设管理。