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發光二極管(LED)燈在建筑室內照明中使用的相關要求

發布于:2020-08-21 

安徽天翰工程咨詢有限責任公司 許振海

:本文對發光二極管(LED)燈在建筑室內照明中使用的相關要求進行了分析,介紹了《建筑照明設計標準》對LED燈的要求,以及應注意的相關問題。

關鍵詞:發光二極管(LED)燈、建筑照明、光源、色溫、顯色指數、燈具的能效、全光譜燈管

  LED發展歷史已經幾十年,但在照明領域的應用還是新技術。近年來半導體照明技術快速發展,然而產品尚未成熟,在諸如顏色一致性,色漂移以及光生物安全等諸多領域還存在爭議。因此,《建筑照明設計標準》GB50034-2013中,將細管直管形三基色熒光燈推薦適用于辦公室、教室、會議室、診室等房間,T5、T8系列的熒光燈成為公共建筑室內照明的主流。

  文獻表4-5中關于常用光源的應用,可作為選擇光源的參考。

表4-5 常用光源應用場所

序號

光源名稱

應用場所

備注

1

白熾燈

開關頻繁場所、需要調光的場所及嚴格要求防止電磁波干擾的場所、其它光源無法滿足需要時可使用

單燈功率不宜超過60W

2

鹵鎢燈

電視播放、繪圖、攝影照明,反光杯鹵鎢燈打開用于貴重商品照明、模特照明

 

3

熒光燈

家庭、學校、工業、商業、辦公室、控制室、醫院、圖書館照明

 

4

自整流熒光燈

住宅、賓館,以及景觀照明等

 

5

熒光高壓鈉燈

一般場所不推薦使用,但可用于特殊景觀照明

 

6

金屬鹵化物燈

體育場館、展覽中心、游樂場所、商業街、廣場、機場、停車場、車站、碼頭、工廠、道路等照明,電影外景攝制、演播室及景觀照明

 

7

普通高壓鈉燈

道路、機場、碼頭、車站、廣場以及無顯色要求的工礦企業等照明,以及景觀照明

 

8

LED

電子顯示屏、交通信號燈、機場地面標志燈、疏散標志燈,庭院、道路等照明,以及夜景照明,旅館客房、住宅、商店營業廳

 

 

  

LED其具有如下優點:

①高效低耗,節能環保;

②低壓驅動,響應速度快?安全性高;

③固體化封裝,耐振動,體積小,便于裝配組合;

④可見光區內顏色全系列化,色溫、色純、顯色性、光指向性良好,便于照明應用組合;

⑤直流驅動,無頻閃,用于照明有利于保護人眼視力;

⑥使用壽命長。

現階段LED的發光效率偏低和光通量成本偏高是制約其大規模進入照明領域的兩大瓶頸。LED的應用領域主要集中在信號指示、智能顯示、汽車燈具、景觀照明和特殊照明領域等。隨著超高亮LED(特別是白光LED)的出現,LED在照明工程領域發展迅猛,LED快速進入建筑室內照明領域。LED球泡燈、LED直管燈成為替代傳統照明產品。由于LED燈的優點,及節能燈、普通日光燈的不足,如含汞,玻璃制品,易破碎,不好運輸,不好安裝,LED燈更節能。LED球泡燈的使用已經超過了節能燈;而LED直管燈也可直接替換T5、T8系列熒光燈,由于沒有整流器與起輝器,接線更方便。

  鑒于目前LED的發展現狀,在人們不長時間滯留的場所使用是可行的,對于人們長時間學習工作場所(如辦公室、教室、會議室、診室等房間)的使用應慎重。

一、LED燈使用首先應滿足《建筑照明設計標準》GB50034-2013的相關要求:

3.3照明燈具及其附屬裝置選擇中LED燈不應低于下表要求:

表3.3.2-5 發光二極管筒燈燈具的效能(lm/W)

色溫

2700K

3000K

4000K

燈具出光口形式

格柵

保護罩

格柵

保護罩

格柵

保護罩

燈具效能

55

60

60

65

65

70

表3.3.2-5 發光二極管平面燈燈具的效能(lm/W)

色溫

2700K

3000K

4000K

燈具出光口形式

反射式

直射式

反射式

直射式

反射式

直射式

燈具效能

60

65

65

70

70

75

 

以上只是最低允許值。發光二極管燈不能單獨檢測出發光體發出的光通量,只能計算出整個燈具所發出的總光通量,因此總光通量除以系統消耗的功率就得到了效能。

 

3.3.3各種場所嚴禁采用觸電防護的類別為0類的燈具。

4.4.2長期工作或停留的房間或場所,照明光源的顯色指數(Ra)不應小于80.

4.4.4當選用發光二極管燈光源時,其色度應滿足下列要求:

1長期工作或停留的房間或場所,色溫不宜高于4000K,特殊顯色指數(R9)應大于0。

 

色溫、顯色指數非常重要。色溫,是表示了照明光源的光色。例如,白熾燈光色白里透黃,色溫2850K左右,屬低色溫。白的光色為4000K,6500K的白里帶些藍。太陽,從早晨到中午,再到傍晚,色溫再不斷變化著的,它的光線顯色指數為100。顯色指數,就是光源光照到某顏色上的反射光(人眼看到),與此顏色在同色溫的太陽光照到此顏色上的反射光(人眼看到)相比較。如果一樣,顯色指數為100,差異大則顯色指數小。

除上述要求外,還應滿足照明設計標準的其他要求。

二、其次,要選用有3C認證或CQC認證的產品,并要求廠商提供燈具及光源的檢測報告。盡量選用全光譜燈管,此種燈可發出最近似自然光線的燈光,使用安全,不會對人有害。

三、莫貪便宜,要買大品牌

從白熾燈到節能燈再到LED燈。近幾年來,社會對于節能燈具產品的關注度超過以往任何時期。對此,一些醫學界人士和電光源專家卻指出,不少LED燈具存在嚴重的藍光溢出問題,日積月累將使人眼視網膜受到不可逆轉的傷害。

LED燈具真的會對視力有損傷么?復旦大學電光源研究所副所長張善端副教授告訴記者:“白光LED的原理是藍光LED芯片激發黃色熒光粉轉化后形成的白光。藍光危害是指光源的400~500納米藍光波段如果亮度過高,眼睛長時間直視光源后可能引起視網膜的光化學損傷。藍光危害程度取決于人眼在燈光下所累積接收的藍光劑量。”

“如果購買的是合格燈具并且使用得當,LED燈并不比傳統燈具危險性更高。”業內人士指出,目前,國內LED燈具生產企業已有3000余家,我國國家標準《燈和燈系統的光生物安全性》中,對藍光危害和量化的計算方法做出明確規定,并指出LED照明產品與其他光源相比并沒有區別,屬于曝輻限值規定的安全范圍內。

專家說法:浙江大學光電工程學系牟同升教授表示,國際上按照藍光強度已制定有關藍光的光生物安全標準,并設定可能藍光危害數值。比如,將沒有藍光危害的光源產品稱“零類產品”;將具有較小藍光危害,眼睛不能長時間直視光源的產品稱為“一類產品”;將有較大藍光危害的光源稱為“二類產品”。目前被用作LED照明的基本為零類和一類,如果是二類則被強制性打上“眼睛不能盯著看”。因此,在選購LED燈具時,不要貪圖便宜,盡量選購大品牌的產品。

四、 LED制造廠商保持良好的信息溝通和互動配合,共同找出LED在照明領域的最佳應用解決方案

(1)應用端盡可能地將設計要求與期望詳細地向制造廠商描述,以便LED制造廠商提供專業的意見,正確地選用合適的LED;

(2)應用端及時地將LED在使用過程中發生的問題反饋給制造廠商,便制造廠商進一步改善LED的性能與品質,提出更好的解決方案;

(3)LED制造廠商應主動配合用戶的要求,提出最佳應用解決方案。同時用心指導用戶合理地使用LED,提高LED的應用可靠性,使LED的性能得到最大限度的發揮。

“十三五”節能環保產業發展規劃第三(一)節能技術裝備中要求:照明和家電。推動半導體照明節能產業發展水平提升,加快大尺寸外延芯片制備、集成封裝等關鍵技術研發,加快硅襯底LED技術產業化,推進高純金屬有機化合物(MO源)、生產型金屬有機源化學氣相沉積設備(MOCVD)等關鍵材料和設備產業化,持LED智能系統技術發展。大幅提高空調、冰箱、電視機、熱水器等主要用能家電能效水平,加快智能控制、低待機能耗技術等通用技術的推廣應用。

隨著LED技術的迅猛發展,LED照明發光效率的逐步提高,LED的應用市場將更加廣泛,特別在全球能源短缺的憂慮再度升高的背景下,LED在照明市場的前景更備受全球矚目,被業界認為在未來10年成為最看好的市場以及最大的市場,LED室內照明是新的、最大的增長點。

 參考文獻:

1《建筑照明設計標準》GB50034-2013

2LED照明轉型升級中的光污染問題,潘有彬、諸玉華|中國照明網--資料頻道,2015-11-12發布

3《電氣照明》(第四版),俞麗華著,同濟大學出版社,2014年1月第4版

4“雙11”防忽悠攻略:LED燈具選購有妙招,責編:穎子,2016-11-14 ,來源:新浪家居

 

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