景观灯具的介绍及问题分析

1、景观灯具的介绍及问题分析-杭海盛都电气景观施工图总结潘相志摘要本文主要介绍了景观灯具的分类、用途，各种光源的技术参数、优缺点和一些对比及注意事项，最后讲述了一下目前景观灯具存在的问题和处理的方法等。关键词： 景观灯具 景观照明 光源 LED灯前言通过杭海盛都这个工程的景观设计，发现了解每一种灯具的特性、功能、使用环境等等特别重要，并且也认识到了景观灯具目前存在的一些问题。通过这个工程我对景观灯具的一些收获和发现的问题介绍给大家。现在夜景照明已经成为一个城市发展的象征和标志，成为衡量城市文化程度的重要标尺。近几年，随着LED、无极灯、金卤灯等光源的高速发展，以及一些新型光源示范性道路照明工程的建

2、设，很多企业及设计人员也就道路及景观照明中怎样采用各种新光源展开讨论。景观照明设计的优劣极大反映了城市发展整体水平，但发展的同时也出现了很多问题。夜景照明应注意以下三大不科学点：过亮带来光污染、光照对建筑物的破坏、滥用高耗能强眩光灯具。这些都是滥用灯具造成的。1.景观光源及灯具用途简介1.1光源类别光源类别包含点光源、线光源、面光源，特别是“LED”由于加入了程序控制又形成了点、线、面变化的综合光源。有人曾经和我争论过，他认为LED灯就是点光源，虽然可以通过排列组成线状或面状，但也是有很多个点光源组成，归根到底还是点光源， 面光源 (area light source)由灯具组成的整片发光面或

3、发光顶棚，其宽度与长度的大于发光面至受照面之间的距离，可视为面光源。通过上面解释可以看出有很多点的灯具就可以，而不是光源。1.2灯具的种类及用途灯具根据光源类别、工艺、形状、用途等等有很多不用的分类。这里就主要根据用途进行分类，然后进一步对他们的用途进行划分。大型景观灯：高度4-8米，白天是一景，晚上亮灯后起景观和照明的双重作用，有的是一种颜色：大气、严肃。路灯：一般高度6-12米，规范理由要求路灯高度的选择需要与路宽相协调，通过调查发现弯头路灯如果高度不够的话可能会很不美观。庭院灯：高度2.5-4米，样式很丰富，照射范围主要以自身为中应用很广泛，主要用于小区内及一些风景区。草坪灯：高度：0.

4、5-0.8米，样式比较广泛，属于点缀型灯具，可以作为一个辅助照明，对于某些草坪间要求照度不高的区域进行一下辅助性照明。埋地灯(地埋灯）：光源向上行，通过面盖的不同，调节光线的方向，例如照柱子、树木等光线向上。照草地或特定平面方向等加个面盖光线向四周。照树灯：安装于树木周围，很少有专用与此的灯具，埋地灯、投光灯也能达到这个效果。水底灯：放入水池中，光源如果选用LED有很多种颜色。对于防水等级根据水深有不同规定，并且要使用特低电压，保证安全。台阶灯（侧壁灯）：主要用于楼梯台阶，小范围的局部照明，就是使人看见台阶、路等，也是起衬托台阶的作用。壁灯：装在廊柱、大门两边、墙的中部等，花样多，白天景，晚上

5、照明。投光灯：顾名思义,光线投射到特定的部位，突出重点照明。泛光灯：光线较散，属于面光源线性灯：光源功率不是很大，常常成组使用，勾勒体现大型条状光线。按光源种类分的话，有白炽灯、卤钨灯、高压汞灯、普通日光灯、三基色日光灯、紧凑荧光灯、金属卤化物灯、高压钠灯、低压钠灯、电磁感应灯和LED灯等，后面会这其中有些光源着重介绍一下。2.不同光源的技术参数及特性现在白炽灯因为不够节能已经渐渐退出灯具的历史舞台，下面我主要介绍一下荧光灯、金卤灯、高压钠灯、LED灯，大家对原理、特点可能都有所了解，这里只是稍微解释一下，主要说明一些值得注意的小问题。2.1荧光灯荧光灯的发光原理简单得说就是镇流器提供日光灯脉

6、冲电压使灯丝预热及灯丝（阴极）上的电子发射材料激活，产生电子。电子与灯管内部汞原子发生碰撞产生紫外光，紫外光通过涂在灯管管壁得荧光粉折射出可见光（荧光粉材料比例不同折射出来得光就不同），灯管里不单只有汞蒸气，还有一些其他气体。荧光灯我们平时接触很多，种类也很多，这里就不具体一一介绍了，荧光灯管径缩小，提高了光效，节省了材料。在新建和改建工程中已经见不到T12灯管的应用了，绝大多数均采用T8灯管，少数应用T5灯管。T8灯管光效提高约20%节能效果显著。关于T5灯管，如果和T8同样使用稀土三基色粉、配用电子镇流器的话二者光效大体相当。三基色灯管虽然造价高，但是由于其光效高，相同照度所需灯具数量较少

7、，其灯具、镇流器节省的费用足以弥补灯管增加的费用。对于直管荧光灯来说，灯管功率较大的光效也较高，通常使用的多为36W，其次是18W和30W。而三基色36W灯管比18W灯管光效高25%，如果计入镇流器损耗其差距更大。所以，从节能考虑应首选36W荧光灯。荧光灯可以制造色温从2700K至8000K多种产品，供不同条件选用。目前存在的误区是大多数照明设计对色温没有明确要求而选用了高色温灯管，致使环境光与实际需求并不相符。有些设计人员甚至认为高色温的灯管更亮一些。实际上对于卤磷酸盐荧光粉灯来说，高色温的光效要低不少，例如36W的中色温灯管比高色温灯管提供的光通量要高16%左右。2.2金卤灯金卤灯是目前世

8、界上最优秀的电光源之一，它具有高光效(65140lm/w)，长寿命(500020000h)，显色性好(Ra6595)结构紧凑、性能稳定等特点。但是灯内的填充物中有汞，处理不慎，会造成对生产环境污染，有损人们的身体健康，电弧管排气或灯具破损时，皆会对环境造成污染，目前我们的路灯主要为金卤光源。金卤灯有欧标与美标两大类，二者的主要区别是内胆填充物不一样。欧标和美标的金卤灯绝对不能混用的。欧标金卤灯系统，镇流器是串联的扼流圈，灯泡靠触发器启动；美标金卤灯系统，镇流器是个自偶变压器，靠电容充放电启动灯泡。美标金卤灯，内填充物质是钪和钠为主，称为钪钠系列金卤灯；欧标金卤灯，内填充物质是钠和坨、铟等多种稀

9、土元素，称为稀土系列金卤灯。由于二者使用的填充物的不同，导致他们的发光相差很大，美标的光通量高，而欧标的显色性好，可根据两种灯具的特点选择不同的使用场合。金卤灯的启动时间视功率不同而不同，不同厂家的产品或者不同型号的金卤灯启动时间均不相同。通常小功率金卤灯的启动时间为30秒-120秒，中功率金卤灯启动时间约为60秒-150秒，超过1000W的大功率金卤灯通常需要5分钟才能达到稳定状态。金卤灯路灯灯具本身做功率因数补偿是完全可行的，设计时应选用带功率补偿的灯具。2.3高、低压钠灯高压钠灯属于高光效电光源，钠灯的发光原理是是利用钠蒸气放电产生的，钠灯辐射光的波长主要集中在人眼感受较敏感的范围内，它

10、的优点是光效比金卤灯高，并且透雾性强，通常广场和交通道路的主要照明光源就是纳灯，缺点是显色性很差。低压钠灯是利用低压钠蒸气放电发光的电光源，在它的玻璃外壳内涂以红外线反射膜，是光衰较小和发光效率最高的电光源。低压钠灯发出的是单色黄光，用于对光色没有要求的场所，但它的“透雾性”表现得非常出色，低压钠灯也是替代高压汞灯节约用电的一种高效灯种，应用场所也在不断扩大。金卤灯和钠灯的区别主要体现在寿命、价格、显色性方面，应根据实际情况来选择相应的金卤灯或钠灯。2.4 LED(Light Emitting Diode)灯LED作为一种光源已经存在很久了，从1907年发光二极管的发明到1995年蓝光LED的

11、成功开发，半导体照明经历了曲折的历程，LED经过前期发展中的技术积累，现在已经进入了高速发展期。2.4.1 LED灯的原理及功率因数LED照明即是发光二极管照明，是一种半导体固体发光器件。它是利用固体半导体芯片作为发光材料，在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射，直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色的光。所以LED灯具可以根据景观需求变换不同的颜色，北京奥运期间的比赛场馆就大量应用了LED光源。对于LED光源本身来说，他是没有感性或容性的，功率因数近似为1，但是LED灯具需要直流电源变压器其特点是电压稳定性要求不高，但是电流大。对电压的稳定性要求较高，电源自身损耗的功率也

12、篇大。通常在考虑到电源、变压器等电气设备的综合因素后，LED灯具的功率因数通常取值0.8。部分高档进口电源驱动部分功率因数可以达到0.9，但是综合成本较高。2.4.2 LED灯的优点光线的稳定性：当灯光频闪超过一定范围时，人会产生视觉疲劳，长期的视觉疲劳会对人的视觉系统造成损伤，并有头痛等副作用。在电脑日益普及的今天，许多人电感镇流器荧光灯下使用电脑，通常电感镇流器荧光灯的频闪和显示器的频闪重叠，形成光共振，对人的视觉损伤更大，欧洲电工委员会在1997年就禁止了在有电脑荧光屏的办公室使用电感镇流器荧光灯。LED灯的优点之一就是没有任何频闪。光线的质量：由于光谱中没有紫外线和红外线，所有LED光

13、源不会产生热量，没有有害辐射，不会给肉眼带来负面影响，光线均匀柔和，无眩光。显色性：与荧光灯相比，大功率LED灯的显色性通常在80左右。这样有利于减轻肉眼的疲劳，对保护视力有很大帮助。所以大功率的LED是有利于人体健康的。经济型：白光LED作为照明灯节能、长寿命。通过对25W白炽灯、5W节能灯、3W LED灯的对比可以发现：LED的价格虽然较贵，但是这种价格上的差异仅存在于初期投资，以5万小时为计算时长，25W白炽灯耗电量为1230千瓦时，5W节能灯耗电量为350千瓦时，3W的LED灯耗电量仅为250千瓦时，总费用最高相差4倍。当然我们还应该考虑到灯具的寿命，不过LED节能倒是不争的事实。2.

14、4.3 LED灯的缺点LED与传统光源一样会在发光时产生高热，只是钨丝灯光源将热集中在灯丝中，但LED的光源热度却集中在发光二极体的PN接面上，两者相较起来，钨丝灯的散热面积仍远大于PN接面的面积，甚至PN接面可以视为1个点，LED发光产生的热能全部集中在单一点上。处理不妥很容易造成PN接面因高热、高电流出现击穿损坏，而组件长期处于高热，也会让产品的可用寿命受到影响。LED平均寿命会随着施加功率提升而缩短，塬本单颗LED组件具20,00040,000小时寿命，可能因功率与散热处理不佳降至仅2,000小时。普通LED的光衰也比较厉害。所以LED灯具很容易坏。LED灯具的造价是目前推广的最大阻力，

15、当然随着科技发展，LED的价钱也在翻倍的降低。以光源为例，80LM的一瓦白光价格就比去年上半年下降了达6元之多。3.景观灯具本身和运用存在的问题从照明行业的发展历史来看，这个行业真正能形成规模化产业发展，也就短短的20来年，整个产业尚处于未成熟阶段，各方面都需要接受市场的考验。照明企业、设计师、监管部门、媒体传播、消费者等都是其发展与成长的重要因素。即使现在国内越来越多的人开始关注照明设计，但是对于照明设计的认识还不是很深入，他们对于照明的了解止于表面。3.1灯具本身品质低下因为这个工程我特别留意了我们附近的几个小区的景观照明以及市政的景观照明，发现很大一部分灯具不亮或者照明效果很差，通过调查

16、发现灯具本身存在下列问题。现在部分灯具光源质量不合格，主要体现在灯具在开关过程中因电流突变容易烧掉，还有就是光衰严重，使用寿命很短。前者在夜间情况下，不仅不能提供照明，还容易无形之中为路上增添了障碍。后者可能在很短时间内光通大大降低，远远达不到设计师预期效果。除去光源原因，还有某些原因会造成灯光暗淡，可能由于材料及配光等原因都会造成光效差。可能没有使用折光反光的材料进行配光，或者材料的折返光学性能极差，现在的一些景观灯为了做出一个漂亮的形状和颜色，很多采用一些透光很差而且很粗糙的灯罩，这样大大降低了光的射出量，对照明起的作用很不明显。景观灯虽外观很重要，但尽量不要影响到光的出光量，当然也不要造

17、成光污染，不采取截光、遮光等措施，很容易会造成视觉上的不适，适当的避免光干扰和光污染。还有一些灯罩，经过风吹雨打、热、光等环境的腐蚀很容易发黄，不但影响照明效果，也影响景观效果。现在很多灯具的结构设计不合理、接线不合理、防触电保护不合理、热试验和耐热耐火不合格，严重危险我们的人身安全。所以一定要健全灯具业的市场管理监督体质，不让劣质产品流入市场。3.2灯具样式缺乏特色通过这个工程我发现现在的灯具造型都过于简单，同类产品所有造型感觉没有什么大的区别，容易造成审美疲劳，市场竞争力也不够。还有就是厂家之间抄袭严重，大家都是换汤不换药，看了很多的照明灯与样本就没让人眼前一新的产品，基本所有品牌的种类样

18、式相差无几。而想要特定的效果那就必须设计人员自己再重新画大样，这里面就存在两个隐患，一是设计人员画的大样不够细致，毕竟不是专业厂家，大样本身很可能存在隐患；二是按大样生产出来的产品厂家在材料上、做工上都可能有瑕疵，对照明效果和人身安全都可能造成影响。上述问题建议加强灯具外观专利的管理，希望厂商把灯具做的更加精致美观，在造型上标新立异，是景观灯具更加丰富多彩，让设计人员有更多的参考空间，更好的亮化我们的城市。3.3灯具运用不当由于景观照明在我国起步相对较晚，目前来讲缺少专业的照明设计师，大多景观照明是由电气设计师完成，因此在很多灯具的运用上出现不少问题。设计师在设计上创新能力不够，喜欢照搬大城市

19、的设计模式。或者进行拿来主义，有什么灯具，就使用什么灯具。却忽略了一点，灯具厂商往往在设计灯具的时候只考虑本身灯具的性能和美观，却不能够考虑灯光整个安装环境的协调性和人性化设计，要把光的艺术展现的淋漓尽致还需要相关设计人员从终端提出要求，灯具厂商协助配合完成设计作品。像我们这些电气设计人员应该学习一下照明设计，把景观灯具怎么摆放、怎么安装、什么颜色能达到一个什么效果做到心中一目了然，最合理的应用每一种灯具。现在许多的设计过于追求照明亮度易产生光污染，比“亮”现象严重，人造光源的产生是为了提高生活机能，实现高效率的、明亮的城市，明亮的家庭生活。然而随着照明科技、设计技巧的迅猛发展，尤其在LED灯