沈雅兰

(联安国际建筑设计有限公司， 北京 100120)

引言

目前，我国发展低碳经济的目标是以相对较低的碳排放实现可持续发展和现代化建设，主要着力点在于大幅度降低单位GDP的二氧化碳排放量。在电力能耗中照明能耗占据一定的比例。根据国家发改委提供的数据，全球照明用电约占总用电量的19%，我国照明用电占全社会用电量的13%左右。可见照明节电的潜力是不可忽视的。在此背景下，LED照明产业逐渐成熟。

民用建筑领域是城镇的重要基础设施，是国民经济和大众化的一个重要场所。我国正在大力扶植城镇化发展，可以说城镇化的发展给建筑领域的节能包括绿色照明提供了广阔的空间。它将LED照明引入更广阔的领域。

1 LED光源与其他光源的比较

电光源按照其发光原理可分为热辐射光源、气体放电光源和固体光源三大类[1]。白炽灯是历史最悠久的灯，应用极为广泛。它的优点是结构简单、价格低廉、使用方便、显色性好；缺点是发热大、发光效率较低、使用寿命较短。由于白炽灯不够节能，目前已逐渐被淘汰。荧光灯包括普通日光灯和紧凑型荧光灯。荧光灯的优点是发光效率要比白炽灯高得多，在使用寿命方面也优于白炽灯；缺点是荧光灯的显色性较差(光谱是不连续的) 特别是它的频闪效应，容易使人眼产生错觉，应采取措施消除频闪效应。目前，紧凑型荧光灯正逐步替代白炽灯。但是标准的紧凑型荧光灯启动时间较长，如果启动次数频繁，会大大缩短其使用寿命。如果启动次数增加3倍，其寿命将会缩短50%。LED光源凭借其体积小、功效高、色彩丰富、启动快、控制方便等诸多优点迅速成为继白炽灯、气体放电灯之后的新一代照明光源。表1是照明工程中常用的几种光源比较。

表1 常用光源基本技术参数[2] Table 1 Basic technology parameters of usual light sources

2 LED光源在办公照明中的应用

目前，LED光源已应用在楼梯间、走廊、卫生间、地下车库等场所。但是LED应用在办公照明的研究甚少[3]。随着LED光源技术的不断发展，其成本大幅度降低、光效在不断提高，LED室内功能性照明将会得到普及。下面以某公司三层办公楼照明改造为例，该办公楼每层建筑面积800m2，总建筑面积2400m2，比较并分析改造前后的耗电量、维护费用、配电实施费用等，见表2—表5。

该办公楼工程改造安装费用的计算如下：

新建工程安装及管理费用﹙不含设备及主要材料﹚经测算为40元/平米

改建工程为40元/平米×0.7=28元/平米

该办公楼总改造费用为28元/平米×2400平米=67 200元

经济效益分析计算如下：

此项目用LED日光灯600只，单价130元/只，总购灯费用为7.8万元，加上办公楼改造费用6.72万元，总计14.52万元。本项目3层楼LED日光灯管前三年可节省6.37+2.97+2.97=12.31万元，则三年多一些的时间即可收回投入成本，按照平均每天灯管使用6小时、一年365天计算，LED灯管可用寿命为13年，则剩下10年节省费用为2.97万×10(年)=29.7万元。

如果办公楼为10层、20层，对其进行照明节能改造，则效益更加明显。

表2 办公楼照明使用耗电量和电费比较Table 2 Comparison of electricity consumption and cost of office lighting

表3 维护费用比较Table 3 Comparison of maintenance cost

表4 配电设施费用比较Table 4 Comparison of electrical appliance

表5 综合分析Table 5 Comprehensive analysis

3 LED在民用建筑照明中的应用

LED光源具有不频闪，调光、控制方便，功率可随意选定，容易满足LPD值的节能要求等诸多优势。随着LED光源技术的不断发展，其性价比在不断提高，其在室内功能性照明的应用将会得到普及。

当前，LED灯具比较适用于楼梯间、走廊、卫生间、地下车库等场所照明应用。而楼梯间、走廊、卫生间等场所应用红外LED灯后，不存在散热问题，人走灯灭，灯具造价必然下降，同时也保证了LED灯具的使用寿命，该处投资很快便可收回。白炽灯现已基本被淘汰，由节能灯所代替，但是感应灯的频繁启动会使节能灯的寿命大大缩短，并且节能灯的启动很慢，不能满足感应灯具白炽灯的替换功能，因此目前普遍用LED灯取代白炽灯。

地下车库的大部分照明基本为长明灯，造成了能源的大量浪费。采用LED照明灯，可根据点亮LED个数实现可调，将该灯具与红外移动传感器及智能控制器相结合，有人有车时，LED照明呈满功率运行，满足照度需要，无人无车时，照明灯处于休眠状态，维持在安全所需的最低照度，从而实现地下车库的照明节能。

表6是卫生间、楼梯间等LED灯红外控制技术经济对比表。

表6 卫生间、楼梯间等LED灯红外控制技术经济对比表Table 6 Economical comparison of LED control technology in the toilet and stairecase

4 LED在民用建筑照明应用中尚存在的问题

随着LED照明技术的不断发展，LED光源在民用建筑照明中的应用必将不断广泛。但是，目前LED在民用建筑照明应用中尚存在以下问题：

(1)LED产品质量参差不齐。国内LED厂家过多，品种繁杂，部分LED产品质量存在问题，不能够满足工程应用的质量要求。

(2)LED室内照明灯具性价比不高，价格偏贵，影响了LED在室内照明中的大规模推广应用。

(3)LED存在电源转换及散热问题，LED光源的寿命目前还不能达到所标出的100 000小时，其实际寿命约在50 000小时左右。

这些问题的存在一定程度上限制了LED光源在民用建筑照明中的应用与普及。

5 结束语

本文对LED在建筑领域的应用进行了一些分析与展望，由于民用建筑涉及面广，很多具体的项目还要根据实际面临的一些问题进行具体分析。LED照明是个新兴行业，无论商业化、系统化还是标准化都还有待完善。随着LED照明技术的不断发展，LED照明产品性价比的不断提高，LED照明的应用范围将越来越广泛，其在民用建筑照明中的应用也将得到普及。

[1] 俞丽华. 电气照明[M].上海：同济大学出版社，2011.

[2] 邴树奎. LED与照明[J]. 电气设计技术, 2010(2): 27-34.

[3] 解辉. 办公照明的现状与发展[J].照明工程学报, 2013,24(2): 105-111.