LED 在建筑夜景照明節(jié)能中的應(yīng)用研究

祁跡

（大連路燈設(shè)計安裝工程有限責(zé)任公司，遼寧 大連 116000）

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，當(dāng)前社會的主要矛盾已經(jīng)從人民物質(zhì)生活的需求和落后社會生產(chǎn)之間的不協(xié)調(diào)，變?yōu)槿嗣袢找嬖鲩L的對美好生活的向往同不平衡不充分的發(fā)展之間的矛盾。LED 燈光照明的方式在滿足居民夜間出行基本需求的同時通過燈光顏色的映襯凸顯城市夜景的美觀性。經(jīng)濟基礎(chǔ)決定上層建筑，城市的道路建設(shè)是一地區(qū)經(jīng)濟與政治建設(shè)水平的具體體現(xiàn)。因此本文旨在對LED 技術(shù)在建筑夜景照明節(jié)能中的應(yīng)用進(jìn)行探討研究。

1 LED 技術(shù)在城市建筑夜景照明中出現(xiàn)的問題

對LED 燈的設(shè)計規(guī)劃缺少科學(xué)合理性。在照明技術(shù)不斷發(fā)展的當(dāng)下，LED 燈正在以其具有的高效節(jié)能、使用壽命長等優(yōu)勢成為城市照明設(shè)備規(guī)劃中的首選。但是工作人員并沒有將其優(yōu)勢發(fā)揮到最大，對于LED 燈的物理基礎(chǔ)和工藝原理尚未完全掌握，同時對于城市的市政美觀建設(shè)也缺乏正確的認(rèn)識。大量盲目使用LED 燈，使得城市夜景雜亂，電力資源浪費，后期的維修費用大大增加。另外對于LED 燈種類和樣式的選取過于單一或者與實際使用地的建筑風(fēng)格不符。

2 LED 技術(shù)用于夜間照明的優(yōu)勢

現(xiàn)今大部分的建筑夜景照明仍采用的是燈板輪廓勾勒、集中泛光照射、燈光動態(tài)表演的形式，存在著燈具老化速度快、光衰問題日益嚴(yán)重和由此引發(fā)的高能耗、高維護(hù)費用的問題。隨著城市化的發(fā)展，信息化和技術(shù)化技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，LED 技術(shù)利用二極燈管、觀感系統(tǒng)等先進(jìn)技術(shù)在滿足居民夜間出行的基本照明需要的同時，給予其觀感上的美好體驗。發(fā)光二極管屬于固體光源，具備其他光源無法比擬的優(yōu)勢，包括利用效率高、節(jié)能環(huán)保、使用周期長、后期維修費用低。除此之外，LED 燈為冷光源，適應(yīng)了夜景多種動畫效果變換的需要方便控制，光源的色溫變換范圍大，觀賞性能高于傳統(tǒng)的燈光技術(shù)。

3 LED 技術(shù)正確應(yīng)用于夜景照明的措施

3.1 對LED 在夜景照明中的應(yīng)用進(jìn)行合理規(guī)劃

由于中國的城市化水平較低，如城市夜景等居民文化生活領(lǐng)域的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)沒有得到充分的重視與落實。具體體現(xiàn)在，市政部門沒有對基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)進(jìn)行合理規(guī)劃，設(shè)定統(tǒng)一的建設(shè)方針與指南。隨著人口大量向市區(qū)涌進(jìn)，城區(qū)面積不斷擴張，為更好地實現(xiàn)對其的管理，城區(qū)劃分也隨之細(xì)化。這樣的管理方法在方便地區(qū)管轄的同時，也對政府的總體領(lǐng)導(dǎo)提出了更高的要求。各行政區(qū)在管理上具有相對獨立性，對于本行政區(qū)內(nèi)的大部分工作有自主決定權(quán)。導(dǎo)致在市政建設(shè)上，沒有達(dá)成合意，進(jìn)行統(tǒng)一的布局。因此在路燈的選取與布置方面，各行政區(qū)設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)不一，導(dǎo)致LED 等在布局上出現(xiàn)雜亂無章的情況，在材質(zhì)和色彩的選取上呈現(xiàn)出搭配不協(xié)調(diào)的問題。相鄰行政區(qū)風(fēng)格差異過大，使得整個城市的市政工程顯得雜亂無章。城市缺乏整體規(guī)劃部署，既不利于政府各項政策的推進(jìn)，也沒有將居民的切實需要置于市政工程質(zhì)量的考量范圍內(nèi)。

例如針對市政建設(shè)中路燈的選取與布置，為得到統(tǒng)一有效規(guī)劃的問題，市政管理部門要采取領(lǐng)導(dǎo)集中制的管理辦法，為轄區(qū)內(nèi)的個行政區(qū)制定統(tǒng)一的規(guī)劃，在保障居民夜間出行基本需要的同時節(jié)約資源。首先，市政管理部門要就本城區(qū)開展考察工作，為LED 燈的選址、光源色彩要求、布局的間隙等方面提供依據(jù)。以資源節(jié)約與環(huán)境保護(hù)為工作原則，實現(xiàn)經(jīng)濟效益與環(huán)境效益的最大化。在實地考察后，市政部門組織研討會議，各行政區(qū)負(fù)責(zé)人積極參加，在會議上達(dá)成合意，共同制定LED 燈的建設(shè)管理規(guī)劃，打破相對獨立的機構(gòu)設(shè)置。如規(guī)劃在中國海南地區(qū)建設(shè)LED 燈，市政部門在實地考察后，得知本地區(qū)常年晝長夜短，白天太陽光強烈，氣溫總體較高，多沿海公路以及道路的長度和寬度等。因此將本地區(qū)的環(huán)境特色列入重點考察事項，充分利用地區(qū)優(yōu)勢，減少資源的投入，達(dá)到節(jié)能減排的目的。接下來，市政管理部門在收集到的信息的基礎(chǔ)上，開展總體布局規(guī)劃工作。各轄區(qū)在地區(qū)政府的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下，積極配合工作的部署推進(jìn)。因為海南處于熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，并且是中國距赤道最近的省份，所以具有白天時間長、溫度高、光照強烈的特點。在LED 燈的供能上，可以使用太陽能板，利用太陽能發(fā)電技術(shù)代替其他發(fā)電技術(shù)。太陽能是可再生的清潔能源，長期使用不僅可以有效降低市政建設(shè)與維護(hù)的成本，還能夠減少污染，響應(yīng)國家“綠水青山就是金山銀山”的號召。其次，海南地區(qū)在夏季受到季風(fēng)的影響，降水具有集中且強烈的特征。所以LED 燈為具備良好的使用性能，要配備后備電源，以便在臺風(fēng)暴雨天氣中能夠繼續(xù)照明。后備電源主要是對太陽能光板在日常中吸收的過量電能進(jìn)行存儲，與傳統(tǒng)的電池蓄能不同，其不會因電池與水接觸而產(chǎn)生電泄露的危險，安全系數(shù)相對較高。除此之外，由于海南多沿海公路，總體地勢平坦開闊。因此在LED 燈的布局上不宜過于密集，應(yīng)根據(jù)道路的長度與寬度設(shè)定適宜的距離，避免資源浪費和光污染的發(fā)生。沿海地區(qū)的LED 燈設(shè)置上還要注意，光源色彩的選取應(yīng)以刺激性不強的暖光源為主，與海面保持一定的距離，達(dá)到能夠照明卻又不對海底生物造成不利影響的效果，保護(hù)海洋生物資源。隨著旅游經(jīng)濟的發(fā)展，沿海地區(qū)的商店數(shù)量逐漸增加，市政部門可以借助商店的照明設(shè)備，減少室外LED 燈的布置，兼顧照明需要與節(jié)能需求。

3.2 選取科學(xué)高效的LED 照明方式

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，國家加大對清潔性能源的研發(fā)，可持續(xù)性發(fā)展成為當(dāng)前政府環(huán)境保護(hù)工作的重中之重。在社會諸多領(lǐng)域中，可再生能源的使用率不斷提高。白熾燈是存留時間最久，也是應(yīng)用較為廣泛的傳統(tǒng)照明技術(shù)之一，其使用大量電能作為依托，光源具有較強的刺激性。城市化進(jìn)程的加快，使得建筑物數(shù)量也隨之激增，白熾燈的布局呈現(xiàn)出大量集中的特點。雖然白熾燈可以滿足住戶照明的基本需要，但是其技術(shù)水平低，光污染和電能損耗也較大，而LED燈配備太陽能光伏發(fā)電和發(fā)光二極管，把太陽能轉(zhuǎn)化為電能，兼顧了經(jīng)濟效益與環(huán)境效益。

例如針對傳統(tǒng)的白熾燈照明導(dǎo)致的電能損耗大和集中光污染的問題，市政部門應(yīng)積極進(jìn)行技術(shù)升級，利用清潔可再生的太陽能光電替代白熾燈照明。首先，市政部門組織一批專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行照明設(shè)備的升級改造。眾所周知，太陽能光伏電池與蓄電池的聯(lián)合供電是目前太陽能光伏發(fā)電采取的主要模式和動力來源，太陽能光伏電池的工作原理是光電反應(yīng)也可以稱為光化學(xué)效應(yīng)，即將電能直接變成電能使用的設(shè)施?？茖W(xué)使用太陽能光伏電池的基本構(gòu)造半導(dǎo)體以及異質(zhì)結(jié)等，能夠達(dá)到將光電最大程度地轉(zhuǎn)換為光能的目的，提升光電資源的轉(zhuǎn)換效率。所以可以在因城市居住需求擴張，而在興建的高層建筑的天臺處安裝太陽能光伏板和蓄電池，為大樓供電提供便利。其次，技術(shù)人員還應(yīng)當(dāng)依據(jù)當(dāng)?shù)靥栆荒晁募镜倪\行軌跡以及光照強度，設(shè)置太陽能板的轉(zhuǎn)動和傾斜角度，有效提高太陽光的收集量，供LED 燈照明使用。技術(shù)人員完成太陽能板運行系統(tǒng)的編程后，光伏板就可以自動調(diào)解角度與朝向，吸收更多的太陽能并將其儲存在蓄電池中供高層建筑LED 燈照明使用。

3.3 重視對LED 燈的監(jiān)管和維護(hù)工作

LED 燈融合了全息、光纖、激光等多項高新技術(shù)技術(shù)，是經(jīng)濟發(fā)展與技術(shù)水平提高的產(chǎn)物，其應(yīng)在滿足居民的基本夜間照明的同時降低電能損耗，減少集中照明導(dǎo)致的光污染問題。因此針對目前LED 技術(shù)的應(yīng)用仍存在諸多問題，市政部門要通過加強監(jiān)管，來提高其使用效益。城市道路及建筑數(shù)量的增加給LED 燈的管理提出了更高的要求，管理部門應(yīng)不斷建立健全維護(hù)機制，利用信息化技術(shù)，實現(xiàn)高效管理、精準(zhǔn)管理、動態(tài)管理，實現(xiàn)LED 燈故障風(fēng)險的早發(fā)現(xiàn)、早處理。

針對城市道路和建筑數(shù)量激增導(dǎo)致的監(jiān)管難度提升問題，市政部門要積極進(jìn)行管理機制改革，采用高新技術(shù)，開展智能化管理。首先，管理人員要在每個LED 燈內(nèi)安裝監(jiān)控設(shè)備，負(fù)責(zé)對其工作時長、電能轉(zhuǎn)換率等進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，并反饋到市政網(wǎng)絡(luò)中。一旦出現(xiàn)異常波動，管理人員就可以通過定位系統(tǒng)，精準(zhǔn)、高效地處理問題。同時要重點監(jiān)控LED 燈的能源使用量，如發(fā)現(xiàn)一段時間內(nèi)峰值過高，即說明電能出現(xiàn)過度損耗，長此以往將造成資源的嚴(yán)重浪費，要派專人進(jìn)行檢修，以保障其使用效益。

4 總結(jié)

應(yīng)采用以發(fā)光二極管或太陽能發(fā)電為供能方式的LED燈，充分發(fā)揮其使用效益，節(jié)約電能投入，降低后期維護(hù)費用。因此市政部門應(yīng)進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)劃部署，因地制宜部署LED 燈建設(shè)事宜，加強監(jiān)管，延長使用壽命，將綠水青山就是金山銀山作為行動指南。