LED照明设备在建筑照明设计的应用思维导图

0引言

1LED照明设备的类型和特征

1.1LED照明设备的类型发光二极管（LED）发明于20世纪60年代，到了20世纪90年代，逐渐发展成为多样化的LED照明设备[2]。LED具有丰富的种类，按照发光材料可以分为磷化镓LED、砷铝镓LED、磷砷化镓LED等；按照颜色划分，可以分为绿光LED、黄光LED、红光LED等；按照功率大小划分，可以分为大功率LED、中功率LED和小功率LED等类型。

1.2LED照明设备的特征LED照明设备在现代建筑设计中受到广泛欢迎的原因在于其自身的功能性、艺术性、经济性、节能性的特征。

1.2.1功能性LED照明设备照明不发热，属于冷光源，可以安全触摸。LED灯具显色度高，发光方向性较强，同时具备较好的调光性能。LED是固定冷光源，光源的辐射范围有限，其优势在于具有较高的亮度，可以进行动态的颜色调整。在色温变化过程中，不会令人出现视觉误差，照明效果远优于白炽灯和日光灯。LED照明设备的应用范围相对广泛，可以应用在居家照明（如天花板照明）和办公照明等多个环节中，也可以应用在娱乐场所，或是用作家庭小夜灯、节日氛围灯等。

1.2.2艺术性在生活中，从建筑外景的彩灯到室内外各种创意灯具，LED照明设备得到了充分应用，这体现了LED照明设备的艺术性[3]。LED照明设备具有较强的可控性，尤其在颜色调控上。LED照明设备可以利用红绿蓝三基色原理，在计算机的控制下进行任意灯光颜色的混合，形成灯光颜色的变化，具有较强的变化性，并且能够充分呈现各类型的图形。在LED照明设备的应用中，可以利用化学修饰的方式调节多种颜色的光源[4]，从而实现设计人员的创意，增强建筑物的美观性。光色是视觉美学构成的关键性要素，也属于视觉美化的重要形式，光源的选用影响着灯光的艺术效果，LED照明设备在艺术展示上有着得天独厚的优势。彩色LED照明设备的光谱覆盖了可见光的整个光谱，灯具单色性较好，且具有较高的色彩纯度，颜色为红、绿、蓝的LED照明设备的组合能够增强灯光色彩和灰度选择的灵活性，增强建筑照明的科学性和艺术性。LED照明设备可以促进建筑视觉和艺术形态的创新，可以实现更加深层次的光学理解，通过光学明暗搭配和光与色的结合，可以提升建筑照明自由度，在利用灯具照明的同时，使之成为视觉艺术产品。

1.2.3经济性LED照明设备属于第四代照明设备，解决了传统照明设备温度高、容易出现爆炸、容易破碎、具有辐射性等问题，延长了照明设备的使用寿命，还减少了能耗，具有较强的经济性。LED灯具是长寿灯具，其有较强的耐震性和防尘性能。LED照明设备对能源的消耗量较低，需要的电压和电流较小，发热量较少，不会在应用过程中出现较强的安全风险。LED照明设备属于固体光源，环氧树脂封装发光部分不会出现松动，不会出现灯丝燃烧和热体积问题，同时高光衰问题也不明显，使用寿命较长，相较于传统光源能够持续不断地照明[5]。

1.2.4节能性LED照明设备采用直流驱动、无辐射，光照效果柔和、无频闪、可频启，灯具不含汞和氙等有害元素、利于回收和二次利用，属于真正的绿色环保照明光源[6]。LED照明设备环保、节能、无污染、能耗低、无辐射，满足了现代绿色节能照明的需求，在建筑装饰工程中具有重要应用价值。LED照明设备具有较高的应用效率，使用年限较长。虽然LED照明设备的光谱效率较低，但是能够保证光谱全部集中在同一频段，增强获取光的效率。通常来讲，LED照明设备的照明效率可以超过80%，相较于白炽灯，光效率更大。不仅如此，LED照明设备具有良好的应用持久性，对照明节能问题的改善有重要促进意义。相较于传统照明设备，LED照明设备照明效果好，且安装起来较为方便，具有较强的耐用性。LED照明设备功耗超低（单管功率为0.03～0.06W），电光转换效率接近100%，照明效果相同时比传统光源节能80%以上[7]。

2LED照明设备在建筑照明设计中的应用意义

3LED照明设备在建筑照明设计中的具体应用

3.1公共建筑中的"隐藏"应用在现代化背景下，人们的审美素养得到了显著的提升，为了让公共建筑能够满足人们的审美需求，就需要对照明系统进行更新和升级，将LED照明设备充分应用在公共建筑照明系统中，充分发挥其灯具参数可控性高的特征，将其灵活地应用在各种特定空间，促进照明氛围的渲染。工作人员需要从建筑的实际情况和灯光设置的需要出发，选取合适的"隐藏"应用方式。LED照明设备的"隐藏"应用是指按照照明需求利用多颗LED组成光源陈列，将其设置在暗灯槽内，实现"见光不见灯"的艺术效果[11]。"隐藏"应用可以设置在外墙中上部，或者墙檐等位置，将LED串联起来，能够提升照明亮度，还能够实现对建筑物的装饰。"隐藏"应用一般会将LED照明设备作为光源安装在吊顶棚骨架处或者外墙隔栅处，以保证整个外墙地面或天棚发光，实现照明。

3.2与建筑物的"一体化"应用当今，人们更乐于看到建筑物上装饰着各种照明灯，协调统一照明灯具和所处环境，使二者相互渗透和促进，使用现代化技术解决照明中存在的问题，是绿色照明的发展要求。LED照明设备的应用可以使建筑物与照明设备融为一体，这是因为LED照明设备可以充分结合建筑照明的需求和建筑周围的环境而针对性设置。LED照明设备可以在凸显建筑主体的基础上，满足光照需求，提升公共建筑装饰效果，让人们体会到美[12]。

3.3在室外照明中的应用在建筑室外照明中，LED照明设备的应用价值更高，可以用作路灯或者景观灯等。作为公共建筑室外照明设备，LED照明设备具有较强的反光效果和光照效果。设计人员需要充分结合建筑物外立面的结构情况和需求进行设计，同时需要根据内光源设计，以取得良好的室外照明效果。

4LED照明设备的应用优化

4.1完善相关标准从节能改造的方面进行分析，建筑照明对于能源的需求较高，在改造时，技术的可行性和设备的能耗是节能评估的关键性因素。LED照明设备的应用属于建筑照明的重要发展方向，首要任务在于制定LED照明设备的设计标准和相关研究准则，制定规范的设计和应用流程，使得LED照明设备的应用能够得到完善和规范[13]。

4.2优化LED照明设备需要从LED照明设备本身出发，改善LED照明设备的光源效率，提升其应用价值[14]。从LED照明设备的散热角度分析，LED照明设备封装问题是导致LED照明设备散热问题的关键性因素，使用高导热性能的材料和性能较强的优化结构能够改善LED照明设备的散热问题。LED照明设备的主要光学参数包括照度、光照均匀度和炫光性等，需要利用二次光学配光设计，得到满足配光、照明需要的光学结构。

4.3应用智能控制技术在建筑照明设计中，需要应用智能控制技术，将LED照明设备的特性和建筑智能化控制紧密结合，通过设计LED照明设备的绿色照明数字化智能控制方案，利用各种传感器，结合智能控制方式和照明模式，根据照明需求，从智能控制的角度出发，减少照明能耗。现阶段的照明控制方式包括单灯控制和多灯控制，也包括建筑自控和智能控制等多样化内容[15]。

5结束语