LED灯具在室内照明的探讨

1、    led灯具在室内照明的探讨    任卫东深圳市金达照明有限公司 广东深圳 518000摘要：本文主要针对led灯具在室内照明的应用展开了探讨，详细阐述了led应用在室内照明的条件，并对其可能存在的问题作了分析研究，以期能为有关方面的需要提供有益的参考和借鉴。关键词：led；室内照明；探讨1 概述所谓的led，就是发光二极管，是由含镓、砷、磷、氮等化合物制成的，而由于发光二极管能发出不同颜色的光，因此，应用led制成的灯具便成为了室内照明的绝佳之选。但是，led灯具在室内照明的应用正处于起步阶段，当中不乏有着问题的存在，所以我们需要采取有效措施应对

2、led应用中存在的问题，以科学、合理地推动led灯具在室内照明的应用。2 led应用在室内照明的条件日趋成熟2.1 设计依据就设计而言，建筑物照明设计标准（gb50034-2013）是重要的设计依据之一。而即将修订完成的电气专业母规范民用建筑电气设计规范也有相当多的条款涉及到led灯的应用。相应的各种类型建筑的电气设计规范也有相应的led应用条款。这些标准奠定了led在室内照明应用的基础，必将为led在室内应用起到非常重要的作用。2.2 技术条件国际照明委员会、国际电子电机委员会、欧洲光引擎委员会、美国能源之星等行业组织均设立各自的led照明产品相关标准纵观当前led标准，国际电工委员会iec

3、截至2011年6月，关于照明led的iec和cie国际标准主要有20项，涉及led模块用连接器的特殊要求、普通照明用led和led模块术语和定义等方面。而美国国家标准组织（ansi）、北美照明学会（iesna）以cie技术文件作为参考依据，在美国能源部（doe）的组织下发布了固态照明led的性能和测量标准。针对led产品，我国目前已有146项标准，截至2010年底，国标委发布的与led照明有关的国家标准共23项，其中通用标准1项，安全标准10项，性能标准12项。此外，国内部分省市根据led产业地方发展需要，各自也开展了大量标准制定与研究工作。我国在吸取国际先进标准的基础上，建立了自己的led标

4、准体系，包括灯具的安全标准、性能标准和方法标准三大类，截至目前，共计完成标准28项，其中安全标准24项，性能标准2项，方法标准2项，较好地规范和推动了led灯的制造、检测和应用。对设计来说，现在已经具备在室内使用led灯的基本条件。归纳起来如表1所示，这些参数大多是我国cqc认证的内容，而3c认证主要对安全、电磁兼容方面进行认证。表1 led灯的主要参数及要求注1：功率因数的实测值不应低于标称值的0.05。2：显色指数中r9是某光源对“饱和红色”的显色指数。显色指数有r1、r2、r3r14、r15。前8个的颜色是常见颜色，它们的平均值为ra。后7个是：饱和红色、饱和黄色、饱和绿色、饱和蓝色、白

5、种人皮肤色、树叶绿、亚洲人皮肤色。3：限于长期工作或停留的房间或场所。4：在寿命期内led灯的色品坐标与初始值的偏差在国家标准均匀色空间和色差公式gb/t7921-2008规定的cie1976均匀色度标尺图中，不应超过0.007。5：led灯具在不同方向上的色品坐标与其加权平均值偏差在国家标准均匀色空间和色差公式gb/t7921-2008规定的cie1976均匀色度标尺图中，不应超过0.004。2.3 应用场所分析建筑照明设计标准（gb50034-2013）对不同类型建筑物、不同场所的照明标准给出要求，为了达到标准值的指标可以采用多种途径和方法。在民用建筑应用方面，下列光源将不予考虑：（1）普

6、通白炽灯2011年我国发布了“中国逐步淘汰白炽灯路线图”，正逐步淘汰白炽灯；（2）卤钨灯、荧光高压汞灯综合能效指标较低，即光效低、寿命短；（3）高压钠灯显色性不满足要求；（4）普通卤粉直管荧光灯显色性不符合要求，且光效较三基色荧光灯低很多。表2为住宅建筑主要场所可使用的光源。从表2可以看出，住宅建筑的卫生间、厨房、电梯厅、走道、楼梯间、车库等场所可以大胆地使用led灯，而人长期停留的起居室、卧室、书房等场所需要谨慎对待、慎重选用，因为led灯对人安全性问题还在研究过程中，尤其对孩子的视力影响还需进一步评估。表2 住宅建筑主要场所常用光源注：表中，可用；谨慎使用；×不推荐使用。由表3可

7、知，办公建筑的前台、接待场所，可以使用led筒灯、射灯，既起到装饰作用，又能节约能源。其他办公场所可根据需要慎重选用，选择符合标准要求的、质量优良的led办公灯具。表3 办公建筑主要场所常用光源注：1.表中，可用；谨慎使用；×不推荐使用；2.表中照度值的参考平面及其高度除设计室为实际工作面，其他均为0.75m水平面。表4是酒店主要场所推荐使用的光源。除大堂、多功能厅、游泳池等少数场所外，酒店大多数场所可使用led灯，现在许多酒店已经使用了led功能性照明灯具，取得了良好的应用经验，尤其客房的阅读灯、筒灯、射灯等，使用较多，效果较好。表4 旅馆建筑主要场所常用光源注：表中，可用；谨慎使

8、用；×不推荐使用。表5为商业建筑主要场所推荐使用的光源。led灯在商业建筑中可以大显身手，经常在橱窗照明、柜台照明、货架照明等场合使用，尤其适合重点照明场所。表5 商业建筑主要场所常用光源注：表中，可用；謹慎使用；×不推荐使用。民用建筑中常见的设备机房常用光源见表6。led灯在这类场所需慎重使用，一方面led灯性价比不占优势，另一方面设备用房环境不同于其他室内场所，存在潮湿、震动、电磁干扰等情况，使用时需进行评估和分析。表6 设备用房常用光源注：（1）表中，可用；谨慎使用；×不推荐使用；（2）计算机房、控制室等有显示屏场所需防光幕反射；（3）锅炉水位表处的照度不小

9、于50lx；（4）表中照度值的参考平面及其高度除注明者外均为0.75m水平面。3 存在的问题3.1 标准问题我国led灯与iec的标准体系相仿，有些标准已经完成，有些标准尚未制定或正在制定过程中，在已颁布执行的标准中重复编制现象比较严重。另一方面，作为应用标准的设计规范尚不完善，对此新技术还需进一步研究。国际上，以多个企业联合成立的联盟将对led灯的接口进行规范和要求，也必将对我国2万余家led企业带来冲击和挑战。同时cob等技术对led光源的生产也会产生重大影响。因此，led标准相对滞后，企业联盟的标准壁垒影响了led在室内照明中的应用。3.2 技术发展中的问题led技术处于快速发展期。目前

10、led芯片的光效从十年前的15lm/w呈现约二十倍的增长，已经超过t5三基色直管荧光灯的光效。以某公司今年上半年新推出的xlampcxp-lled商业化量产单芯片大功率led封装器件为例，在350ma电流条件下光效高达200lm/w，光通量达1226lm。而这时期该公司的白光功率型led实验室光效超过300lm/w。不仅如此，未来几年，led芯片光效每年将以20%25%的速度提升。技术进步的同时，也承受着其快速发展的压力。上游外延芯片快速发展，影响了中下游的产品研发、定型。试想，经过长时间的产品研发、试验、修改、再试验，到最后通过国家相应的检测试验及3c、cqc认证，产品定型之时也就意味着技术

11、的落后。3.3 光健康问题led光所引发的健康问题一直在行业内备受争议，照明界与医疗卫生部门的观点不太一致，此类问题在国际上也是新的课题，目前还在研究过程之中，短时间内很难下定论。3.4 性价比目前，led灯的性价比不占优势。从性能角度看，中国不乏品质优秀的led产品，同时也存在大量质量低劣的led灯，2万余家的led照明企业生产出海量的、质量参差不齐的led产品，再加上如上所述的诸多问题，增加了选择质量优良产品的难度。从价格看，led灯的价格明显高于它所替代的光源价格。表7为阿里巴巴网站上公布的单只led球泡灯技术参数和售价，从表中可以看出，led节能效果非常明显，但其性价比不高，与相近光通量的白炽灯、节能灯相比对，led球泡灯的价格是白炽灯价格十倍之多，是節能灯的2倍。而消费者买灯是为了得到光，按单位价格计算，1元钱只能买15lmled球泡灯的光；同样1元钱，可买170lm白炽灯的光，27lm节能灯的光。因此，led应用在室内照明除提高产品性能外，还需降低成本，从而降低售价，努力提高led灯的性价比。表7 led球泡灯性价比比较4 结束语综上所述，led灯具有发光效率高、功耗低、寿命长、环保安全、调控方便等优点，在室内照明的应用中