LED灯在城市照明工程中的应用.doc
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LED灯在城市照明工程中的应用
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2008-5-2920:
29 作者:
蔡明诚 来源:
照明工程师社区 查看:
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摘 要：
本文阐述了南京火车站高架天桥景观照明工程中LED白光色温的一致性；太原地区醋文化博物馆古塔建筑LED灯光全彩灯光与集中网络控制系统的组合匹配；南京秦淮河畔饮马桥泛光照明设计的LED异型灯具；并结合城市景观建筑物的结构特点与环境，运用设计灯光的理念，研发制作LED照明灯具的驱动或控制技术，实现照明工程安装过程讨论。
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关键词：
景观照明；人居环境灯光；LED模组；视觉；白光色温一致性；艺术性；
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Je5ZKB4PX"K 一、LED的光环境照明工程师社区.Ny H8c8`7e
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LED发光管是一种可将电能转化成光能的半导体发光器件。
自从1968年全球第一个商用LED诞生之日起，该产品的性能及应用得到了飞速的发展。
进入90年代以来，LED的发光效率有了质的飞跃。
LED照明器具由LED光源、电器附件和器具组成，它采用半导体发光的器件为光源，具有体积小、寿命长、能耗低、瞬时启动、颜色丰富等特点，是一种环保节能的冷光源。
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I T+rK 近年来，美国、日本及欧洲等发达国家及政府组织在LED发光方面投入大量的人力、物力组织开发和研究，使LED光源技术水平有了大幅度的提高，功率已达到3～5W，使LED光源用于普通照明成为可能。
2005年LED光效可达50lm/w，到2010～2015年，可能达到150～200lm/w。
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j @;]Cb 为了提高LED光源的实用性及在照明工程中提供照明效果的可视性和观赏性，LED已越来越多地应用到信号标识照明。
道路上的交通信号灯、建筑物中的诱导灯和勾勒轮廓的立面照明，城市广场、园林、步行街道的庭园灯光多色彩的照明，很多采用了超高亮度的LED，其优异的节能特点和极长的使用寿命，受到灯光设计师和业主们青睐。
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6S'ir-KWSN+DE 二、景观与光源
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在现代都市人的观念里，景与光是韵律的结合。
光线布置的强弱得当和自然环境空间构造中隐露抑扬的运用，能充分体现传统文化气息，增加空间的变化，形成移步换景的夜景效果。
景观照明艺术只有透过光和照明，才能产生生命的活力。
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随着人们思想意识、生活方式的不断改变，灯具、光源、材料、风格与设计方式都发生了很大的变化。
选择适宜光源，除了经济因素还要考虑整个光环境效果及材料的质感可靠性，注重自然环境与照明的统一性。
城市景观照明巧用LED光源摆脱传统的一贯设计。
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/["Z4E0_6o \xY7g 三、景观照明灯光案例分析
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）Cr*eA1F*b.pd3.1太原地区的醋文化博物馆古塔灯光照明工程师社区（|4A|lv$g'`S2^
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a山西醋文化博物馆文源楼古塔原名魁星楼，又称水阁楼，座落于太原地区东湖之滨为清徐县标志性建筑。
在景观照明方面，摒弃了传统方式，通过LED照明，展示了古塔建筑流线轮廓、飞檐斗拱，建筑中琉璃瓦，塔顶的艺术性灯光与集中网络控制系统的组合匹配，以及古塔建筑全彩灯光变化。
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LED的照明优势照明工程师社区$BWnfv5h"P+@y7A
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LED模组：
LED光源功率小，全部低压驱动，解决了古塔木结构框架的散热问题，没有较大热量堆积，满足消防安全的要求。
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绿色照明：
LED光源没有红外线和紫外线，不会破坏文物，光源不含水银，不会造成环境污染。
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照明方式：
LED光源体积小，设计空间非常大，能充分发挥在古建筑物结构空间的点照明、面照明、线照明以及局部照明特点，更适合景观艺术照明，隐藏性好。
ja6g.E}'c照明效果：
便于采用集中网络控制系统来实现灯光色彩的动感追逐的景观照明气氛，增加灯光的可控性和灵活性。
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维护使用：
LED模组灯具使用寿命长，可达数万小时，照明设施维修、维护费用低，管理工作量很小。
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d]Qj kM古塔立面照明设计照明工程师社区1A BhiMeT
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古塔飞檐斗拱和楼层屋面上覆盖着大面积的U型琥珀色琉璃瓦片，按常规的泛光照明，采用远距离投射、投光灯没有遮光措施，大多数灯光溢散到空中或被照物之外，形成光污染，而且浪费了大量能源。
于是采取一种LED模组多组连接方式，构成屋顶立面打光的原理，营造古塔建筑最细腻的泛光效果。
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x s7Q+|4`7YT沿屋面上飞檐轮廓均匀排布LED模组，将不同层次的建筑轮廓加以点缀，LED单颗发光角度为60度，可以保证不同视角的灯光效果。
飞檐下部结构层次丰富的斗拱，主要采用小功率投光灯自下而上投光，将斗拱底部主要受光面用灯光表现出来，加强了建筑物在夜晚亮化的立体层次感。
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`#d塔顶艺术性的照明设计，采取全彩变色的LED模组灯光，使塔顶建筑物全彩灯光在夜晚空间得到轴线的延展与变幻，强化了亮化高潮的敏感度。
同时，灯光中的古塔映在东湖之中，光与水浑然一体。
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灯光控制系统照明工程师社区W2Hp6|&kn1x&^%T*P
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古塔的灯光控制，采用自主研发HDMX集中网络控制与分布式控制，实现调光、特效、全彩变色等。
古塔集中网络控制系统的输入电压为AC220V，经楼道间配置的powerswitch电源降低器输出电压为DC12V，联接驱动LED模组。
设计控制系统可分成几个模块：
（1）古塔建筑物上覆盖的琉璃瓦片的照明回路，采取PLC控制LED光源黄色、蓝色的跳变，每15秒变化一次；
（2）古塔飞檐斗拱的流线轮廓照明回路，采取PLC控制LED光源黄色、红色的跳变，每15秒变化一次，LED光源采用惠普功率型芯片，超高亮度，单颗功率为0.1W；（3）塔顶艺术性全彩变色照明回路，采取89S52单片机控制全彩灯光的渐变效果，每2分钟变化一个轮回。
控制器1中每个POWERSWITCH控制一个方向照明工程师社区A6r-a2Aw o
控制器2中每个POWERSWITCH控制一层楼
7yq@8Q）M控制器3中每个POWERSWITCH控制整个楼顶
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为了提高LED控制系统的使用效果，整个网络控制系统分成几大模块，便于将来集中控制系统升级和维护调试，也大大降低了各部分控制系统相互电磁干扰，提高整个集中网络控制系统的稳定性、安全性。
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iUu`dfvLy{安装问题
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]^4z由于太原地区属北方，紫外线较强，风力大，在设计模组产品上采用一种抗紫外线的PVC工程塑料，对模组与模组之间联线采用护套铁氟线，模组与控制系统联接采取护套电缆，保证整个控制系统安全运行。
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WY C+H.[5A/O由于单个模组灯具安装点比较多，模组数量为50000个，给古塔建筑照明工程安装带来困难，经现场考虑，专门设计了特制U型安装支架，减少了施工量，又避免了对古塔建筑物的破坏，提高了模组抗风性，更加安全可靠。
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古塔夜景灯光的效果照明工程师社区%x）r}9G5m8d
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夜晚山西醋文化博物馆的文源楼古塔在节奏般的灯光渐变色彩律动轨迹中，勾勒出角楼建筑特有的脊线，营造最细腻的、最丰富的琉璃瓦照明效果，金黄色或红色的LED模组灯光和金黄色或蓝色的LED模组灯光，可以与古塔楼体建筑色调相协调，内廊的内透光可起到一个融合上下的连接作用，而建筑结构的立面照明给人铺造一条温馨、平坦的登塔通道。
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名称
工作电压
功耗
安装方式
视觉效果
年使用电费
技术评估
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DC12V
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吸壁隐装式，照明工程师社区.N*Hnve~-F"Q
安全可靠
不影响建筑物美观，夜间无眩光
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LED灯具更能体现灯光视觉效果，两年节省的电费可弥补其前期投入大的价格劣势，同时维护费用更低
传统灯具
AC220V
100KW
支架外露式，
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影响视觉效果，夜间存在严重光污染
328500元
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3.2南京火车站环形高架天桥景观照明照明工程师社区3n4M,R6lm3I&DZ
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新改造的南京火车站是法式其外、中式其中的标志性建筑，东西长300米、南北宽56米的层顶主要由特制的玻璃构成，它四周高、中间低，加上18根银白色斜拉索，支撑起横向钢梁的新客站，就像一艘竖起根根桅杆、鼓满风帆的巨型帆船静泊在玄武湖畔。
站前广场两侧，两条全长1100米的环形高架流线车道腾空而起，如两只“耳朵”盘旋在龙蟠路上，与青山、碧水、名城交相辉映，一展现代化交通枢纽的雄姿。
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作为南京火车站的景观照明工程，特别是环形高架天桥的照明，是备战“十运会”的重点工程。
为此，市政局路灯处提出具体的高架环行车道护栏上的景观灯光要求，并委托鸿联灯饰有限公司进行全方位的照明设计和施工。
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2I'~Zs1Hh7Z通过设计和工程施工人员对两层高架环行车道的桥梁建筑多次实地考察，进行了充分的分析，便实施了一套设计工程方案：
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光源的防震性:
南京火车站两侧的高架桥梁是一种柔性结构，当车辆在高架桥上行驶时，桥体及护栏都会产生比较强烈的震颤，影响光源灯丝的寿命，本设计中采用D80型护栏灯，选择LED光源抗震性好、寿命长、节能省电。
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3iMHy'Q（gLED光源的色温:
灯光照明的效果与照明载体是不可
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