景觀燈具的介紹及問題分析

1、.景觀燈具的介紹及問題分析-杭海盛都電氣景觀施工圖總結(jié)潘相志摘要本文主要介紹了景觀燈具的分類、用途，各種光源的技術(shù)參數(shù)、優(yōu)缺點(diǎn)和一些對(duì)比及注意事項(xiàng)，最后講述了一下目前景觀燈具存在的問題和處理的方法等。關(guān)鍵詞： 景觀燈具 景觀照明 光源 LED燈前言通過杭海盛都這個(gè)工程的景觀設(shè)計(jì)，發(fā)現(xiàn)了解每一種燈具的特性、功能、使用環(huán)境等等特別重要，并且也認(rèn)識(shí)到了景觀燈具目前存在的一些問題。通過這個(gè)工程我對(duì)景觀燈具的一些收獲和發(fā)現(xiàn)的問題介紹給大家?，F(xiàn)在夜景照明已經(jīng)成為一個(gè)城市發(fā)展的象征和標(biāo)志，成為衡量城市文化程度的重要標(biāo)尺。近幾年，隨著LED、無極燈、金鹵燈等光源的高速發(fā)展，以及一些新型光源示范性道路照明工程的

2、建設(shè)，很多企業(yè)及設(shè)計(jì)人員也就道路及景觀照明中怎樣采用各種新光源展開討論。景觀照明設(shè)計(jì)的優(yōu)劣極大反映了城市發(fā)展整體水平，但發(fā)展的同時(shí)也出現(xiàn)了很多問題。夜景照明應(yīng)注意以下三大不科學(xué)點(diǎn)：過亮帶來光污染、光照對(duì)建筑物的破壞、濫用高耗能強(qiáng)眩光燈具。這些都是濫用燈具造成的。1.景觀光源及燈具用途簡(jiǎn)介1.1光源類別光源類別包含點(diǎn)光源、線光源、面光源，特別是“LED”由于加入了程序控制又形成了點(diǎn)、線、面變化的綜合光源。有人曾經(jīng)和我爭(zhēng)論過，他認(rèn)為L(zhǎng)ED燈就是點(diǎn)光源，雖然可以通過排列組成線狀或面狀，但也是有很多個(gè)點(diǎn)光源組成，歸根到底還是點(diǎn)光源，他覺得只有像熒光燈那種才是線光源。他這是犯了一個(gè)概念性的錯(cuò)誤，根據(jù)建筑

3、照明術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)JGJ/T119-2008中名詞解釋，3.2.29 點(diǎn)光源 (point light source)當(dāng)光源的尺寸與它至被照面的距離相比較非常小時(shí)，在計(jì)算機(jī)和測(cè)量時(shí)其大小可忽略不計(jì)的光源。3.2.30 線光源 (line light source)一個(gè)連續(xù)的燈或燈具，其發(fā)光帶的總長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于其到照度計(jì)算點(diǎn)之間的距離，可視為線光源。3.2.31 面光源 (area light source)由燈具組成的整片發(fā)光面或發(fā)光頂棚，其寬度與長(zhǎng)度的大于發(fā)光面至受照面之間的距離，可視為面光源。通過上面解釋可以看出有很多點(diǎn)的燈具就可以，而不是光源。1.2燈具的種類及用途燈具根據(jù)光源類別、工藝、形狀、用

4、途等等有很多不用的分類。這里就主要根據(jù)用途進(jìn)行分類，然后進(jìn)一步對(duì)他們的用途進(jìn)行劃分。大型景觀燈：高度4-8米，白天是一景，晚上亮燈后起景觀和照明的雙重作用，有的是一種顏色：大氣、嚴(yán)肅。路燈：一般高度6-12米，規(guī)范理由要求路燈高度的選擇需要與路寬相協(xié)調(diào)，通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)彎頭路燈如果高度不夠的話可能會(huì)很不美觀。庭院燈：高度2.5-4米，樣式很豐富，照射范圍主要以自身為中應(yīng)用很廣泛，主要用于小區(qū)內(nèi)及一些風(fēng)景區(qū)。草坪燈：高度：0.5-0.8米，樣式比較廣泛，屬于點(diǎn)綴型燈具，可以作為一個(gè)輔助照明，對(duì)于某些草坪間要求照度不高的區(qū)域進(jìn)行一下輔助性照明。埋地?zé)?地埋燈）：光源向上行，通過面蓋的不同，調(diào)節(jié)光線的方

5、向，例如照柱子、樹木等光線向上。照草地或特定平面方向等加個(gè)面蓋光線向四周。照樹燈：安裝于樹木周圍，很少有專用與此的燈具，埋地?zé)?、投光燈也能達(dá)到這個(gè)效果。水底燈：放入水池中，光源如果選用LED有很多種顏色。對(duì)于防水等級(jí)根據(jù)水深有不同規(guī)定，并且要使用特低電壓，保證安全。臺(tái)階燈（側(cè)壁燈）：主要用于樓梯臺(tái)階，小范圍的局部照明，就是使人看見臺(tái)階、路等，也是起襯托臺(tái)階的作用。壁燈：裝在廊柱、大門兩邊、墻的中部等，花樣多，白天景，晚上照明。投光燈：顧名思義,光線投射到特定的部位，突出重點(diǎn)照明。泛光燈：光線較散，屬于面光源線性燈：光源功率不是很大，常常成組使用，勾勒體現(xiàn)大型條狀光線。按光源種類分的話，有白熾燈

6、、鹵鎢燈、高壓汞燈、普通日光燈、三基色日光燈、緊湊熒光燈、金屬鹵化物燈、高壓鈉燈、低壓鈉燈、電磁感應(yīng)燈和LED燈等，后面會(huì)這其中有些光源著重介紹一下。2.不同光源的技術(shù)參數(shù)及特性現(xiàn)在白熾燈因?yàn)椴粔蚬?jié)能已經(jīng)漸漸退出燈具的歷史舞臺(tái)，下面我主要介紹一下熒光燈、金鹵燈、高壓鈉燈、LED燈，大家對(duì)原理、特點(diǎn)可能都有所了解，這里只是稍微解釋一下，主要說明一些值得注意的小問題。2.1熒光燈熒光燈的發(fā)光原理簡(jiǎn)單得說就是鎮(zhèn)流器提供日光燈脈沖電壓使燈絲預(yù)熱及燈絲（陰極）上的電子發(fā)射材料激活，產(chǎn)生電子。電子與燈管內(nèi)部汞原子發(fā)生碰撞產(chǎn)生紫外光，紫外光通過涂在燈管管壁得熒光粉折射出可見光（熒光粉材料比例不同折射出來得光

7、就不同），燈管里不單只有汞蒸氣，還有一些其他氣體。熒光燈我們平時(shí)接觸很多，種類也很多，這里就不具體一一介紹了，熒光燈管徑縮小，提高了光效，節(jié)省了材料。在新建和改建工程中已經(jīng)見不到T12燈管的應(yīng)用了，絕大多數(shù)均采用T8燈管，少數(shù)應(yīng)用T5燈管。T8燈管光效提高約20%節(jié)能效果顯著。關(guān)于T5燈管，如果和T8同樣使用稀土三基色粉、配用電子鎮(zhèn)流器的話二者光效大體相當(dāng)。三基色燈管雖然造價(jià)高，但是由于其光效高，相同照度所需燈具數(shù)量較少，其燈具、鎮(zhèn)流器節(jié)省的費(fèi)用足以彌補(bǔ)燈管增加的費(fèi)用。對(duì)于直管熒光燈來說，燈管功率較大的光效也較高，通常使用的多為36W，其次是18W和30W。而三基色36W燈管比18W燈管光效高

8、25%，如果計(jì)入鎮(zhèn)流器損耗其差距更大。所以，從節(jié)能考慮應(yīng)首選36W熒光燈。熒光燈可以制造色溫從2700K至8000K多種產(chǎn)品，供不同條件選用。目前存在的誤區(qū)是大多數(shù)照明設(shè)計(jì)對(duì)色溫沒有明確要求而選用了高色溫?zé)艄?，致使環(huán)境光與實(shí)際需求并不相符。有些設(shè)計(jì)人員甚至認(rèn)為高色溫的燈管更亮一些。實(shí)際上對(duì)于鹵磷酸鹽熒光粉燈來說，高色溫的光效要低不少，例如36W的中色溫?zé)艄鼙雀呱珳責(zé)艄芴峁┑墓馔恳?6%左右。2.2金鹵燈金鹵燈是目前世界上最優(yōu)秀的電光源之一，它具有高光效(65140lm/w)，長(zhǎng)壽命(500020000h)，顯色性好(Ra6595)結(jié)構(gòu)緊湊、性能穩(wěn)定等特點(diǎn)。但是燈內(nèi)的填充物中有汞，處理不慎，

9、會(huì)造成對(duì)生產(chǎn)環(huán)境污染，有損人們的身體健康，電弧管排氣或燈具破損時(shí)，皆會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，目前我們的路燈主要為金鹵光源。金鹵燈有歐標(biāo)與美標(biāo)兩大類，二者的主要區(qū)別是內(nèi)膽填充物不一樣。歐標(biāo)和美標(biāo)的金鹵燈絕對(duì)不能混用的。歐標(biāo)金鹵燈系統(tǒng)，鎮(zhèn)流器是串聯(lián)的扼流圈，燈泡靠觸發(fā)器啟動(dòng)；美標(biāo)金鹵燈系統(tǒng)，鎮(zhèn)流器是個(gè)自偶變壓器，靠電容充放電啟動(dòng)燈泡。美標(biāo)金鹵燈，內(nèi)填充物質(zhì)是鈧和鈉為主，稱為鈧鈉系列金鹵燈；歐標(biāo)金鹵燈，內(nèi)填充物質(zhì)是鈉和坨、銦等多種稀土元素，稱為稀土系列金鹵燈。由于二者使用的填充物的不同，導(dǎo)致他們的發(fā)光相差很大，美標(biāo)的光通量高，而歐標(biāo)的顯色性好，可根據(jù)兩種燈具的特點(diǎn)選擇不同的使用場(chǎng)合。金鹵燈的啟動(dòng)時(shí)間視功率

10、不同而不同，不同廠家的產(chǎn)品或者不同型號(hào)的金鹵燈啟動(dòng)時(shí)間均不相同。通常小功率金鹵燈的啟動(dòng)時(shí)間為30秒-120秒，中功率金鹵燈啟動(dòng)時(shí)間約為60秒-150秒，超過1000W的大功率金鹵燈通常需要5分鐘才能達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。金鹵燈路燈燈具本身做功率因數(shù)補(bǔ)償是完全可行的，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選用帶功率補(bǔ)償?shù)臒艟摺?.3高、低壓鈉燈高壓鈉燈屬于高光效電光源，鈉燈的發(fā)光原理是是利用鈉蒸氣放電產(chǎn)生的，鈉燈輻射光的波長(zhǎng)主要集中在人眼感受較敏感的范圍內(nèi)，它的優(yōu)點(diǎn)是光效比金鹵燈高，并且透霧性強(qiáng)，通常廣場(chǎng)和交通道路的主要照明光源就是納燈，缺點(diǎn)是顯色性很差。低壓鈉燈是利用低壓鈉蒸氣放電發(fā)光的電光源，在它的玻璃外殼內(nèi)涂以紅外線反射膜，是

11、光衰較小和發(fā)光效率最高的電光源。低壓鈉燈發(fā)出的是單色黃光，用于對(duì)光色沒有要求的場(chǎng)所，但它的“透霧性”表現(xiàn)得非常出色，低壓鈉燈也是替代高壓汞燈節(jié)約用電的一種高效燈種，應(yīng)用場(chǎng)所也在不斷擴(kuò)大。金鹵燈和鈉燈的區(qū)別主要體現(xiàn)在壽命、價(jià)格、顯色性方面，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況來選擇相應(yīng)的金鹵燈或鈉燈。2.4 LED(Light Emitting Diode)燈LED作為一種光源已經(jīng)存在很久了，從1907年發(fā)光二極管的發(fā)明到1995年藍(lán)光LED的成功開發(fā)，半導(dǎo)體照明經(jīng)歷了曲折的歷程，LED經(jīng)過前期發(fā)展中的技術(shù)積累，現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入了高速發(fā)展期。2.4.1 LED燈的原理及功率因數(shù)LED照明即是發(fā)光二極管照明，是一種半導(dǎo)體固

12、體發(fā)光器件。它是利用固體半導(dǎo)體芯片作為發(fā)光材料，在半導(dǎo)體中通過載流子發(fā)生復(fù)合放出過剩的能量而引起光子發(fā)射，直接發(fā)出紅、黃、藍(lán)、綠、青、橙、紫、白色的光。所以LED燈具可以根據(jù)景觀需求變換不同的顏色，北京奧運(yùn)期間的比賽場(chǎng)館就大量應(yīng)用了LED光源。對(duì)于LED光源本身來說，他是沒有感性或容性的，功率因數(shù)近似為1，但是LED燈具需要直流電源變壓器其特點(diǎn)是電壓穩(wěn)定性要求不高，但是電流大。對(duì)電壓的穩(wěn)定性要求較高，電源自身損耗的功率也篇大。通常在考慮到電源、變壓器等電氣設(shè)備的綜合因素后，LED燈具的功率因數(shù)通常取值0.8。部分高檔進(jìn)口電源驅(qū)動(dòng)部分功率因數(shù)可以達(dá)到0.9，但是綜合成本較高。2.4.2 LED燈

13、的優(yōu)點(diǎn)光線的穩(wěn)定性：當(dāng)燈光頻閃超過一定范圍時(shí)，人會(huì)產(chǎn)生視覺疲勞，長(zhǎng)期的視覺疲勞會(huì)對(duì)人的視覺系統(tǒng)造成損傷，并有頭痛等副作用。在電腦日益普及的今天，許多人電感鎮(zhèn)流器熒光燈下使用電腦，通常電感鎮(zhèn)流器熒光燈的頻閃和顯示器的頻閃重疊，形成光共振，對(duì)人的視覺損傷更大，歐洲電工委員會(huì)在1997年就禁止了在有電腦熒光屏的辦公室使用電感鎮(zhèn)流器熒光燈。LED燈的優(yōu)點(diǎn)之一就是沒有任何頻閃。光線的質(zhì)量：由于光譜中沒有紫外線和紅外線，所有LED光源不會(huì)產(chǎn)生熱量，沒有有害輻射，不會(huì)給肉眼帶來負(fù)面影響，光線均勻柔和，無眩光。顯色性：與熒光燈相比，大功率LED燈的顯色性通常在80左右。這樣有利于減輕肉眼的疲勞，對(duì)保護(hù)視力有很

14、大幫助。所以大功率的LED是有利于人體健康的。經(jīng)濟(jì)型：白光LED作為照明燈節(jié)能、長(zhǎng)壽命。通過對(duì)25W白熾燈、5W節(jié)能燈、3W LED燈的對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)：LED的價(jià)格雖然較貴，但是這種價(jià)格上的差異僅存在于初期投資，以5萬小時(shí)為計(jì)算時(shí)長(zhǎng)，25W白熾燈耗電量為1230千瓦時(shí)，5W節(jié)能燈耗電量為350千瓦時(shí)，3W的LED燈耗電量?jī)H為250千瓦時(shí)，總費(fèi)用最高相差4倍。當(dāng)然我們還應(yīng)該考慮到燈具的壽命，不過LED節(jié)能倒是不爭(zhēng)的事實(shí)。2.4.3 LED燈的缺點(diǎn)LED與傳統(tǒng)光源一樣會(huì)在發(fā)光時(shí)產(chǎn)生高熱，只是鎢絲燈光源將熱集中在燈絲中，但LED的光源熱度卻集中在發(fā)光二極體的PN接面上，兩者相較起來，鎢絲燈的散熱面積仍

15、遠(yuǎn)大于PN接面的面積，甚至PN接面可以視為1個(gè)點(diǎn)，LED發(fā)光產(chǎn)生的熱能全部集中在單一點(diǎn)上。處理不妥很容易造成PN接面因高熱、高電流出現(xiàn)擊穿損壞，而組件長(zhǎng)期處于高熱，也會(huì)讓產(chǎn)品的可用壽命受到影響。LED平均壽命會(huì)隨著施加功率提升而縮短，塬本單顆LED組件具20,00040,000小時(shí)壽命，可能因功率與散熱處理不佳降至僅2,000小時(shí)。普通LED的光衰也比較厲害。所以LED燈具很容易壞。LED燈具的造價(jià)是目前推廣的最大阻力，當(dāng)然隨著科技發(fā)展，LED的價(jià)錢也在翻倍的降低。以光源為例，80LM的一瓦白光價(jià)格就比去年上半年下降了達(dá)6元之多。3.景觀燈具本身和運(yùn)用存在的問題從照明行業(yè)的發(fā)展歷史來看，這個(gè)行

16、業(yè)真正能形成規(guī)?；a(chǎn)業(yè)發(fā)展，也就短短的20來年，整個(gè)產(chǎn)業(yè)尚處于未成熟階段，各方面都需要接受市場(chǎng)的考驗(yàn)。照明企業(yè)、設(shè)計(jì)師、監(jiān)管部門、媒體傳播、消費(fèi)者等都是其發(fā)展與成長(zhǎng)的重要因素。即使現(xiàn)在國(guó)內(nèi)越來越多的人開始關(guān)注照明設(shè)計(jì)，但是對(duì)于照明設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)還不是很深入，他們對(duì)于照明的了解止于表面。3.1燈具本身品質(zhì)低下因?yàn)檫@個(gè)工程我特別留意了我們附近的幾個(gè)小區(qū)的景觀照明以及市政的景觀照明，發(fā)現(xiàn)很大一部分燈具不亮或者照明效果很差，通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)燈具本身存在下列問題?，F(xiàn)在部分燈具光源質(zhì)量不合格，主要體現(xiàn)在燈具在開關(guān)過程中因電流突變?nèi)菀谉?，還有就是光衰嚴(yán)重，使用壽命很短。前者在夜間情況下，不僅不能提供照明，還容易無

17、形之中為路上增添了障礙。后者可能在很短時(shí)間內(nèi)光通大大降低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到設(shè)計(jì)師預(yù)期效果。除去光源原因，還有某些原因會(huì)造成燈光暗淡，可能由于材料及配光等原因都會(huì)造成光效差。可能沒有使用折光反光的材料進(jìn)行配光，或者材料的折返光學(xué)性能極差，現(xiàn)在的一些景觀燈為了做出一個(gè)漂亮的形狀和顏色，很多采用一些透光很差而且很粗糙的燈罩，這樣大大降低了光的射出量，對(duì)照明起的作用很不明顯。景觀燈雖外觀很重要，但盡量不要影響到光的出光量，當(dāng)然也不要造成光污染，不采取截光、遮光等措施，很容易會(huì)造成視覺上的不適，適當(dāng)?shù)谋苊夤飧蓴_和光污染。還有一些燈罩，經(jīng)過風(fēng)吹雨打、熱、光等環(huán)境的腐蝕很容易發(fā)黃，不但影響照明效果，也影響景觀效果

18、?，F(xiàn)在很多燈具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、接線不合理、防觸電保護(hù)不合理、熱試驗(yàn)和耐熱耐火不合格，嚴(yán)重危險(xiǎn)我們的人身安全。所以一定要健全燈具業(yè)的市場(chǎng)管理監(jiān)督體質(zhì)，不讓劣質(zhì)產(chǎn)品流入市場(chǎng)。3.2燈具樣式缺乏特色通過這個(gè)工程我發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在的燈具造型都過于簡(jiǎn)單，同類產(chǎn)品所有造型感覺沒有什么大的區(qū)別，容易造成審美疲勞，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力也不夠。還有就是廠家之間抄襲嚴(yán)重，大家都是換湯不換藥，看了很多的照明燈與樣本就沒讓人眼前一新的產(chǎn)品，基本所有品牌的種類樣式相差無幾。而想要特定的效果那就必須設(shè)計(jì)人員自己再重新畫大樣，這里面就存在兩個(gè)隱患，一是設(shè)計(jì)人員畫的大樣不夠細(xì)致，畢竟不是專業(yè)廠家，大樣本身很可能存在隱患；二是按大樣生產(chǎn)出來的

19、產(chǎn)品廠家在材料上、做工上都可能有瑕疵，對(duì)照明效果和人身安全都可能造成影響。上述問題建議加強(qiáng)燈具外觀專利的管理，希望廠商把燈具做的更加精致美觀，在造型上標(biāo)新立異，是景觀燈具更加豐富多彩，讓設(shè)計(jì)人員有更多的參考空間，更好的亮化我們的城市。3.3燈具運(yùn)用不當(dāng)由于景觀照明在我國(guó)起步相對(duì)較晚，目前來講缺少專業(yè)的照明設(shè)計(jì)師，大多景觀照明是由電氣設(shè)計(jì)師完成，因此在很多燈具的運(yùn)用上出現(xiàn)不少問題。設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)上創(chuàng)新能力不夠，喜歡照搬大城市的設(shè)計(jì)模式?；蛘哌M(jìn)行拿來主義，有什么燈具，就使用什么燈具。卻忽略了一點(diǎn)，燈具廠商往往在設(shè)計(jì)燈具的時(shí)候只考慮本身燈具的性能和美觀，卻不能夠考慮燈光整個(gè)安裝環(huán)境的協(xié)調(diào)性和人性化設(shè)計(jì)，要把光的藝術(shù)展現(xiàn)的淋漓盡致還需要相關(guān)設(shè)計(jì)人員從終端提出要求，燈具廠商協(xié)助配合完成設(shè)計(jì)作品。像我們這些電氣設(shè)計(jì)人員應(yīng)該學(xué)習(xí)一下照明設(shè)計(jì)，把景觀燈具怎么擺放、怎么安裝、什么顏色能達(dá)到一個(gè)什么效果做到心中一目了然，最合理的應(yīng)用每一種燈具?，F(xiàn)在許多的設(shè)計(jì)過于追求照明亮度易產(chǎn)生光污染，比“亮”現(xiàn)象嚴(yán)重，人造光源的產(chǎn)生是為了提高生活機(jī)能，實(shí)現(xiàn)高效率的、明亮的城市，明亮的家庭生活。然而隨著照明