從空港建筑室內照明看LED燈具設計趨勢

上傳人：鐘雄/侯洪才/黃瑞彬

上傳時間： 2012-07-28

瀏覽次數： 369

　　設計不僅能改變生活，更能改變世界。在這個日新月異的時代，科技是發展的硬條件，設計則以軟實力滲透到人們生活的每一個角落。隨著照明科技的更新換代和LED技術的日漸發展，LED照明在日常生活中的應用已經越來越普遍。如何研發設計出優秀的LED照明產品、牢牢地吸引顧客眼球、迅速搶占市場先機，成為每一個照明設計工作者絞盡腦汁想實現的目標。

圖1 成都雙流國際機場T2航站樓效果圖

　　成都素有“天府之國”的美譽，而成都雙流國際機場則是天府之國與世界各地緊密連接的紐帶。成都雙流國際機場T2航站樓(以下簡稱“成都機場新航站樓”)于2009年開始動工擴建，到2012年4月基本竣工。在此期間，筆者有幸參與成都雙流國際機場T2航站樓室內精裝整體工程的照明設計與LED照明燈具的研發、制造、安裝和調試全過程。而在這個過程中，我們以設計者的身份，與用戶站在同一方向，一同針對航站樓建筑與照明的關系進行深入的溝通和討論，真切感受到用戶對照明，對LED燈具產品的需求，同時也對LED照明燈具設計的發展方向有所感悟。結合自身多年的LED照明產品設計、研發經驗，筆者認為，現代LED照明燈具的設計，有以下的發展特點和趨勢：

　　一、綠色照明，節能照明設計成為照明設計及LED照明燈具設計的首要任務

　　隨著人們生活水平的不斷提高，人們對生活質量的追求越來越高，同樣，對于照明也不僅僅限于視覺效果的明暗程度。LED作為人類照明進程中的第四代光源，與傳統的照明光源相比，具有無可比擬的先進性，不僅僅表現在發光機理和發光效率上有著顛覆性的差異，比這遠遠重要的是，LED照明對全球能源消耗速度和對全球氣候環境的影響，這兩個對人類生存至關重要的因素，以所未有地速度減小。

　　在科技爆炸的二十一世紀，全球政治和經濟都在迅速地變革，能源和氣候問題不約而同地成為各國發展所聚焦的熱點問題，而照明則是這兩個問題的交匯點。在能源消耗排行榜上，照明名列第一，占到了約25%。目前美國、俄羅斯、日本、韓國等經濟大國都已經出臺了傳統光源的淘汰指令政策和LED照明普及方案，我國也不例外，今年已經發布了關于白熾燈泡將逐步被取締的公告。

圖2 每一代照明光源的改革進程

　　在這個問題上，國家和企業選取的方向都是一致的。成都機場項目開始之初，就已經明確新航站樓的室內照明將使用LED照明燈具，這樣一來，對整個機場的運營成本中的電力成本可以大大降低。但是，在使用LED光源的前提下，如何再進一步提高燈具的節能照明呢?這是擺在我們面前新的課題，也是LED照明燈具設計研發的一個值得深刻思考的問題。

　　而在成都機場新航站樓的室內裝修工程中，對于筒燈類產品則明確提出了選用LED光源光效≥110 lm/W，整燈光效≥65 lm/W的要求，這對于室內燈具而言是一個非常高的指標要求，這也是LED光源發展到最近一兩年才能達到的技術水平。

圖3 白光LED發光效率逐年提升

　　在成都機場新航站樓LED燈具的設計研發過程中，我們所有的設計都圍繞著如何提高產品光效這個主線來開展，從電源的設計、測試、分析，LED的選型，排布陣列，透光板霧度的要求，到PCB上絲印字體的顏色，都兢兢業業 ,一絲不茍，盡最大的努力來提高光效。最終，經第三方檢測機構測試，最為典型的一款筒燈——圓形嵌入式筒燈，整燈光效高達73.26 lm/W，超出成都機場要求的65 lm/W高達十個百分點以上。

[NT:PAGE]

圖4 九洲光電圓形嵌入式筒燈第三方檢測報告內容(部分)

　　更高光效的LED照明燈具，意味著LED燈具的功率可以降低，意味著整個機場的照明能耗可以進一步降低。就以圓形嵌入式筒燈為例，成都機場原定功率21W，額定光通量1170 lm，實測光通量1282.08 lm，功率只有17.5W，比原定的21W低了3.5W。從整個機場運轉計算，燈具總數量10000套，假定平均每天開燈時間12H，則節約的電力：

　　3.5W *10000套 *12H *365天/年=153，300，000WH=153300度

　　按成都電價平均價格1.2元/度，折合費用約18萬元/年。而更重要的是在這節約下來的每年18萬元背后的碳排放量，環境污染和氣候影響，這對于企業，對于地區，對于國家而言，有著更深遠的意義。

　　二、整體建筑環境的視覺感受仍然是客戶的第一選擇

　　機場建筑的照明水平，在國家標準《GB50043-2004建筑照明設計標準》中有明確的照度，眩光以及顯色性的要求。但是對于客戶而言，僅滿足標準中的要求是遠遠不夠的，實際的照明設計必須要密切結合建筑內部不同區域的工作性質、人群范圍、建筑結構等因素來進行開展，才能給予客戶良好的視覺感受，獲得客戶的認可。

表1 GB50043-2004中交通建筑照明標準值

　　良好的視覺效果取決于整體照明工程的優秀設計和照明器具的優良性能。九洲光電在為成都機場提供的照明方案中，對在各功能區域的燈具方案做了細致的模擬分析，運用照明仿真計算軟件，分別對大廳、安檢區、走廊、母嬰候機室、衛生間等多個不同區域的燈具排布、燈具的類型、燈具光通量、配光曲線等做了精心的設計，如：安檢區人員需要高度集中注意力，因此采用了5000K的冷白光色與較高的照度，走廊等區域的照明采用了4000K的自然白色溫和較低的照度。在滿足功能要求的同時，也兼顧考慮到很多細節的地方和人性化的設計理念，如：大廳和候機室的空間較大，為避免天花板上大量的燈具造成眩光，大量采用了間接照明，如使用硬燈條進行側發光照明。而母嬰候機室、衛生間等場所則采用3000K的暖白色溫和較低的功率及照度，燈光也做的更加均勻、柔和，以提高旅客的舒適度、滿意度，更加貼合人們生理上和心理上的需求。

圖5 九洲光電軟件仿真計算航站樓走廊區域的照明情況(部分)

　　在成都機場照明方案中，應用LED作為光源，結合燈具內高反射及高透光率的面罩等光學材料的應用，LED燈具能夠做到光效遠高于傳統燈具。此外，照明系統的智能控制，通過感光探測器，根據獲取的環境光照度結合控制系統調節特定區域的燈具開關及亮度調節，可以完全實現按需照明和二次節能的更高層次的需求。

　　三、LED燈具造型風格必須與建筑契合相融，臻向藝術

　　在成都機場新航站樓項目中，室內燈具我們經過與客戶溝通，最終確定下來五款產品，分別如下圖：

圖6 成都機場新航站樓項目LED室內燈具

[NT:PAGE]

　　從燈具的造型上看，都采用了非常簡單硬朗的直邊直角，整體顯得非常干脆利索，簡潔明快，具有非常強烈的現代氣息，與航站樓自身內外部的現代化，科技化的氣氛搭配起來非常合適。從燈具的外觀配色上看，安裝后可看到的部分，主要為亞銀色和象牙白，既能很好地與建筑環境融為一體，本身也顯得大方、高檔。其中圓形嵌入式筒燈的正面特別設計了一個純黑的臺階，不僅可以產生強烈的視覺沖擊對比，還能起到較好的防眩效果。此外，成都機場對產品的細節追求非常完美，表面噴涂顏色均勻細膩，透光板外側亞光凈白，面板燈禁止外露任何螺釘，等等，都是致力于使LED燈具與環境徹底相融合，把LED燈具打造成一件完美的藝術品。

　　除了對燈具的外觀造型有著近乎嚴苛的要求外，成都機場對燈具的安裝及節也提出了非常高的要求。圓柱形明裝筒燈的安裝，既要確保燈具可以在X,Y,Z三個方向的一定范圍內精準調節，又要求燈具安裝后完全垂直于地面，并且不能看到任何安裝的零件螺釘等。而面板燈的安裝調節條件更讓人傷神——燈具寬度150mm，安裝在一個寬度170mm的狹長型的天花槽內，要求出光面與天花板底面，務必調節至完全在同一個平面，同樣不能看到任何安裝的零件、螺釘。這些苛刻的條件著實給我們的燈具設計帶來不小的挑戰。經過多個方案的構思和逐步試驗，篩選排查，最終得以順利實現。

圖7 明裝筒燈安裝結構

　　在成都機場新航站樓的室內照明設計中，我們不僅僅與客戶一起溝通、探討、研究和解決其中出現的各種難題，還有建筑設計院的設計人員，現場施工單位的項目經理、安裝工人等等，這也將成為一種新的設計趨勢——多方協作，為項目量身定做配套設計LED燈具。通過這次獨特而艱巨的設計，我們不負眾望順利地完成了一個規模宏大的照明工程，完成了一段實現綠色節能照明的旅程，完成了一件嶄新的完美地藝術臻品，完成了一個由光，由愛構筑而成的美好的世界。