灯具应用

关键词： 园林 照明 灯具

灯具应用（精选十篇）

灯具应用 篇1

1 园林灯具功能及应用

城市建设的迅速发展, 新技术和材料的不断涌现, 人们对生活环境质量要求越来越高, 因而对灯具的要求也趋向装饰性和艺术性。现有的装饰灯具品种繁多, 形状不同, 功能各异, 给人们带来的不仅仅是灯光和造型艺术的享受, 同时也增添了城市的美感, 丰富了人们的夜晚生活内容[2]。园灯的功能主要表现在2个方面:一是实用功能, 服务于游人在园林中娱乐和休憩的基本功能;二是装饰功能, 创造出一个使人愉悦的理想环境。

1.1 实用功能

(1) 照明功能。就是满足人们进行各种正常活动时所需要的照明度。

(2) 引导功能。园林中灯具随着道路或游览区域的伸展和分布, 使园灯在园林空间分布上具有相对固定的布灯形式, 例如灯具的位置、外形和距离, 从而形成很强的方向感和秩序性。这种特性可引导游人选择自己感兴趣的区域。

(3) 标识功能。主要是针对园林灯具分布的位置特点而引申的一个功能。园林灯具主要分布在园中主要景点或道路的附近, 且有一定的体量和规模。因此, 很容易成为视觉焦点, 而且具有一定的标识性。例如大型的灯组和成片的灯光环境。

(4) 界定功能。由于园灯对安放位置的特定要求 (一般都在边界处) , 因此可以通过此特性同时利用灯具的外形和灯光来划分和界定几个不同性质的区域。

(5) 保健功能。大量试验证明, 光线的质量对人的身心健康具有直接的影响, 尤其对眼睛的影响更为直接。采光方式和受光材料选用不当也会给人们健康带来不利影响。如“眩光”就会对人们造成生理和心理上的不适和伤害。所以, 园林中的合理照明有利于游人健康。

1.2 装饰功能

(1) 美化环境。园灯在白天的作用往往被人们所忽视, 然而随着科学技术的发展, 各种新材料和新工艺的应用, 园灯完全有潜力成为一种多用途的园林小品, 或成为景观主体、实用小品。例如大型的灯组、座椅造型的灯具等。

(2) 渲染气氛。一是用灯具造型增强环境气氛, 通过选择灯具的形式来烘托和渲染气氛。比如为了营造热闹、喜庆的气氛, 就可以选择一些颜色鲜艳、动感强的灯具形式。其次用不同的光照效果也可以创造出不同的环境气氛。总之相同的环境或对象, 由于照明方式的不同, 所产生的效果也不大相同。

(3) 强化效果。夜晚的灯光可成为园林构图的重要组成部分, 由于夜晚灯光的特性使人们的视觉中心发生偏移, 通过灯光的组合可以强调园林的层次感和立面上的观赏效果。

2 园林灯具应用现状分析

根据建成年代的不同 (由旧到新) , 分别选取长沙市的南郊公园、沿江风光带 (猴子石大桥至湘江一桥段) 、麓谷公园和月湖公园进行实地调查, 发现目前园林灯具的应用主要存在以下几个方面的问题:

2.1 园灯功能的弱化

园灯在现代园林中扮演着不可或缺的角色, 随着专业人员对各种照明原理及其使用环境的深入研究, 园灯的使用范围得到了极大的扩展, 一些忽略的功能被重新强调起来。但实地调查表明, 长沙大部分公园的园林灯具都停留在照明、装饰等日常用途上, 使得园灯的功能被大大地削弱, 相对于园林照明的较高投入来说, 这无疑是资源的一种极大浪费。

2.2 园灯造型、照明方式的单一

科技的发展使得园灯多样化成为可能。不同的材质、光源都可以让园灯告别一成不变的外观。同时, 不同的照明方式也可以产生不同的景观效果, 这对夜晚景观的营造有着重要意义。在以上调查的公园绿地中, 沿江风光带、麓谷公园灯具类型较丰富, 照明方式多样, 达到了应有的效果;南郊公园、月湖公园使用的灯具类型较少、照明方式单一, 不仅视觉单调, 个别区域甚至连基本的照明功能也没有满足。

2.3 搭配不合理

我国的景观设计和照明设计一般是分开进行的, 两者都有专业上的局限性, 一旦缺乏沟通, 就会导致景观设计和灯光设计的脱节, 前者不知晓夜景的灯光效果, 后者也难以表达出景观设计者的思想意图。

搭配上的不合理主要表现在照明方式的搭配不合理。园林灯具根据使用的对象和光照要求的不同有一定的搭配规律。例如对需要表现构筑物轮廓线的一般采用串灯、霓虹灯进行轮廓照明;强调植物个体则用高压汞灯进行重点照明。另外外型上的搭配不合理也频繁出现, 主要表现在园灯外型与环境整体风格的不协调、与被照明物体的不协调。另外, 为了达到某些景观效果而摒弃实用功能的做法也比比皆是。例如沿江风光带的杜甫江阁为了突出整体效果, 在底柱使用大量高亮度的上射灯, 导致整个走廊游人寥寥可数, 柱子旁的座凳更是形同虚设。

2.4 灯具选择不合理

为了获得美观而持久的灯光效果, 选择符合要求的灯具显得至关重要, 但无论何种灯具, 在大多数情况下, 都必须要满足以下几点要求:

(1) 灯具的安全、稳定性能。选择灯具时, 首先要考虑灯具的防水、防虫、防尘和防雨性能是否能满足正常照明功能的要求。另外, 还必须考虑儿童对灯具的损坏, 有些灯具的小孔可能会成为儿童好奇的玩物, 这很可能会造成严重的后果。业内一般用保护指数等级 (又称IP等级) 来表示灯具防止液体和固体进入的能力。

(2) 光的技术性要求。这里主要是指光的显色性对被照明物体的影响。不同显色性的光源可以产生不同的视觉效果, 一般来说对植物照明使用显色性能较好的光源以表现其真实的色彩、对构筑物的照明主要是突出其轮廓, 显色性能的要求则可以适当放宽。

(3) 经济性。园林景观照明投入较大, 夜景观照明又需要大量的电力, 这就要求设计者不得不考虑园灯的经济性。在能达到相同照明效果和景观效果的前提下, 要从灯具的效率、电功率消耗、投资运行费和节能效果等方面综合考虑的灯具选择。

2.5 视觉污染严重

城市的高度发展给人们带来便利的同时也带来了各种污染, 噪音污染、空气污染等都已经被人们所重视并开始逐步治理, 然而还有一个被人们所忽视的现象, 就是视觉污染。视觉污染有2种表现形式, 一是对视觉直接产生影响的直接光污染;另一种就是对人们心理产生影响的间接光污染, 这2种污染形式无不与灯具有着密切关系[3]。

(1) 直接光污染。即人工光源直接对人们眼睛、身体等部位造成直接的伤害。例如眩光、辐射等。 (1) 眩光。就是由于视野中存在不适宜亮度的分布, 或在空间或时间上存在极端的亮度对比, 以致引起视觉不舒适和降低物体可见度的视觉条件。直接光污染主要是由于灯具位置安放不当导致, 例如在座椅旁放置投射灯、道路旁安放高亮度的地灯等。 (2) 辐射伤害。由于人工光源发光时, 含有多种射线, 射线产生的辐射可能会对人们产生消极的影响。有关资料显示, 在短波紫外线的照射下, 较易患上皮肤癌, 而直视高亮度电光源时, 很有可能会造成无法恢复的视力减退。

(2) 间接光污染。主要是由于人工光源的一些特性影响到周围人或事物日常生理活动和心理需求的现象。这一现象主要受灯具的区域数量、位置和灯光的性质所决定。具体影响为: (1) 灯光泛滥。人们在欣赏夜晚绚丽的灯光时, 却无法同过去一样凝视同样布满繁星的天空。由于现代城市夜间照明的需要, 高亮度照明设备被广泛运用, 由于大量的散逸光与一些其他因素的影响, 城市夜空能见度逐年下降, 这无形地给人们带来一种精神上的压抑, 更不用说去欣赏星空的美景了;其次, 城区高亮度的照明环境也极大的降低了人们的睡眠质量, 影响了居民正常的作息。 (2) 对动植物的影响。由于园林中夜晚人工光源对植物的影响, 导致植物光合作用的发生, 从而改变了植物的常态, 这样必然会影响植物正常的生理机能。例如破坏植物生物钟的节律;对植物休眠、花芽和冬芽形成的影响等。同时由于光周期的改变, 对动物的生活习性 (如一些动物的趋光性) 、生殖和迁徙等方面都造成了不良的后果。

2.6 新能源应用的匮乏

新能源灯具的应用又可叫做绿色照明。当前, 随着国民经济的快速发展和人民生活水平的日益提高, 对能源的需求已经达到了史无前例的程度, 如何节约用电与用电设备和工程的节能设计已成为当前社会可持续发展的主题之一, 可再生能源的利用已是当务之急。新能源的优越性显而易见, 然而长沙市各大公园中使用节能灯具的屈指可数, 更不用说新能源灯具了。作为省会的长沙尚且如此, 其他县市可想而知。绿色照明势在必行, 作为其重要手段之一的新能源灯具普及还有很长的路要走。

3 园林灯具应用的建议

基于以上园灯应用中出现的各种问题, 综合实际情况考虑, 建议如下[4]:

(1) 发掘园灯应用潜力。在满足园灯基本功能的前提下, 尽量发掘其应有潜力, 丰富园灯造型、强化功能, 使园林灯具不再是造价昂贵、功能简单的“灯”。

(2) 合理搭配、正确选择灯具。营造一个良好的灯光环境需要景观设计师和灯光设计师双方面进行沟通和协商, 要达到的效果和可以达到的效果不能分开而论, 两者密切联系、缺一不可。而正确的选择灯具则是让理想的效果可以保持一个稳定状态的前提。具体可以根据使用环境的情况参照IP等级。

(3) 避免光污染。避免光污染主要从灯具的位置和数量着手。例如在道路旁, 最好是选择使用折射照明方式或者散射照明方式的灯具。而在游人较多的区域就要特别注意各种灯具的摆放位置, 避免灯光的直射, 尤其要注意控制强光照的灯具的数量。

(4) 大力发展节能照明。在经济条件允许的情况下, 尽量使用节能灯泡和新能源灯具 (太阳能和风能) 。尽管节能灯泡和新能源灯具的一次性投入比常规灯具较高, 但综合来看, 无论是从前期的预埋管线费用还是从长期的维护和能耗方面, 节能灯具都具有无法比拟的优势。

参考文献

[1]MINKAVE城市灯光环境规划研究所.21世纪城市灯光环境规划设计[M].北京:中国建筑工业出版社, 2002.

[2]约翰.雷恩.园林灯光[M].孙海燕, 袁小环, 译.北京:中国林业出版社, 2004.

[3]刘小晖, 向东.广义光污染[J].灯与照明, 2002, 26 (6) :11-13.

LED照明灯具在轨道车辆上的应用 篇2

技术工程部 宋玉庆 高夫基

摘要：本文简述了LED照明灯具特点及应用场合，重点介绍在轨道车辆客室照明系统的应用结构及可行性。

1.简介

近年来，随着以节约能源、保护环境为宗旨的绿色照明灯具的应用。LED是Light Emitting Diode（发光二极管）的简称，早在上世经60年代就已经出现，80年代后在辅助、指示、信号等低照度的场合成功地广泛应用。从LED产生到现在，其能够达到的最高光通量已经增加了几个数量级，目前达到了100lm以上，已逐渐开始成为白炽灯甚至荧光灯的实际替代品。

随着轨道车辆的技术发展，客室照明要求相应地日趋严格，LED作为一种新型的固态光源，正逐渐被应用在客室照明系统中，将成为轨道车辆的新一代照明光源。

2.LED发光的原理及性能特点 电致发光原理

与其他二极管一样，LED包含有一片半导体材料基片与杂质相互渗秀或掺杂形成的pn结。稳态时，极性相反的载流子（电子或空穴）因形成了空间电场无法穿过Dpn结。当LED的pn结正向偏置时，电流可以正分容易地从P区（阳极）流向N区（阴极），但不能反向流动。当电子空过PN结从N型材料进P型材料时，电子和空穴的复合过程会产生光子。这一过程称为电致发光。因此暴露的的半导体材料表面可以发光，这就是LED发光的原理。

灯具的作用

灯具是能起到分配、透过和改变光源的光的设备，包括除光源外所有用于固定和保护所需的全部零部件，必要时还可包括其与电源连接的线路附件。其具体作用是

1).合理地分配光，即将光源的光通量重新分配 2).防止光源或灯具所产生的眩光 3).提高光的利用率 4).保护光源免受损伤 5).美化和装饰照明环境。

光学特性

灯具的光学特性主要由下列三特性决定。1).灯具效率

灯具效率是在规定条件下灯具所发出的光通量ΦL与灯具内的全部光源在灯具外点燃时发射的总光通量Φs之比。以符号η表示。

η=ΦL/ΦS

灯具的效率愈高愈好，一般灯具的效率为0.7时属于较高效率的灯具；如果灯具效率达到0.8，则属于高效率灯具。灯具所用的材料影响灯具的效率，如采用高反射比和透射比的材料，则灯具效率提高甚大。效率也取决于灯具的出光口大小，出光口愈大，则效率愈高。此外灯具效率还取决于灯罩和反射器形状的光学设计。

2).灯具的截光角和遮光角 灯具的截光角（γ）是在灯具垂直轴与刚好看不见高亮度发光体的视线之间的夹角。而遮光角是截光角的余角（α）。遮光角愈大，则眩光愈小。

3).配光曲线

灯具在空间各个方向上的光强分布情况，用配光曲线来描述。配光特性是衡量灯具光学特性的重要指标。

在城轨车辆的客室照明实际应用中，一般要求灯具光线均匀，不能有防碍视觉的眩光或闪光。同时照度均匀易于控制。在距地板面0.8米处的照度不低于300lx。

LED灯具特点

与轨道车辆上目前广泛应用日光灯相比，LED灯具的优点是比较明显的，作为新一代的照明光源，较其他照明光源，具有以下优点：光效高、功率因素高、无频闪、无紫外光、启动快、寿命长、抗震性好、绿色环保。

第一，节能，在满足同样要求照度情况下，采用LED灯的功率仅为普通日光灯的1/2~1/3。节省效果是很明显的。这一点在轨道车辆的客室照明系统，将再通过合理的电源选择形式与应急灯设置方式，可以在简化线路与控制方式的同时，并大大减少照明系统辅助功率的需求。

第二，耐震性优良，作为一种新型的固态光源确立了在机动车、轨道交通等车辆中应用的绝对优势，目前汽车除前大灯外几乎都由LED取代。

第三，维护简单寿命长。一般普通日光灯的寿命在5000小时左右，由于轨道车辆的交流供电品质影响，其实际寿命会更低。再加上因镇流器、启辉器等零件的故障造成车辆使用过程的维护保养方面花费在照明系统的费用与时间很大。而LED灯的寿命一般在30000小时，远远长于日光灯的使用寿命，几乎是轨道车辆系统寿命最长的零部件。而且LED灯采用直流恒压供电，受电源品质的影响也小得多。因此采用LED灯具会极大地减轻轨道车辆在照明系统的维护精力，提高整个车辆的可靠性。

第四，无频闪效应，照明品质高。日光灯的闪烁频率为电源频率的两倍。第五，启动过程简单、迅速，并且不会因频繁启动而损害LED的工作寿命。

第六，工作时动态范围大，从3％工作电流～100％工作电流范围内可大幅度调光的特性，易实现智能化调光节能，既节能又延长LED的使用寿命。这在上海地铁3号线等有频繁开关或调节亮度的应用中具有绝对优势。

第七，LED供电电压低，在普通照明中要设置电源转换电路，使灯具结构复杂。但是在轨道车辆上通过合理选择客室照明系统的供电方式，会简化照明系统的电气设计及要求。

第八，LED灯具的制造和使用过程无重金属污染，而且还能再利用，是具有绿色前景的新一代照明灯具。

3.LED照明灯具的结构形式

LED作为轨道车辆的客室照明形式主要有三种方式

第一种方式最为简单，制作外形结构与原来荧光灯外形接口一致的LED灯具，直接替换下原来灯具。需要说明的是由于LED的工作方式与原来荧光类大不相同，电源部分需要重新设计，由于目前市场一般用的超高亮度LED单元，为直流12V或24V。所以这种荧光灯式LED灯在LED单元的背面均设有电源驱动转换电路，将交流220V电源转换成LED照明单元所需的直流电源。对于我们轨道车辆来说，因为车辆系统本身有24V的直流电源，因此可以对客室照明系统的供电电路重新进行设计，直接使用车辆的24V系统供电，取消灯具本身的驱动电路，将会极大增强灯具的可靠性。这种灯管式的LED灯具由于受制于遮光角度问题，难以避免在灯罩背面产生暗区，目前还难以被广泛应用。但是，在已有车辆的节能改造中是优选的易行方案。

图2 荧光灯管式LED灯具

第二种方式是边缘布置LED光源的平板照明形式，这种灯的结构如图3所示，主要有超高亮度LED灯带、散热片、弹性卡簧、平板灯体、封装胶带及电源线组成，一般的平板灯的厚度可以做到8mm或者更小，长度和宽度通过组合几乎不受限制。这种结构的平板灯体将导光板与扩散板设计集于一体，因此不会产生牛顿环等现象。与通过将单个LED光源通过列组成的平面光源（深圳地铁5号线）相比，这种结构的简单，散热性良好，此外还可以很容易地与顶板或侧顶板集成嵌入安装，但是由于结构布置上的限制灯具照度较低，导光板的选材上也必须保证其出光率高，光色纯正，无眩光，无暗区，透光率在90%以上，据报道目前已有可用于LED热管理系统冷却组件的聚碳酸脂导光板。在轨道车辆的客室照明上边缘布置LED光源的平板灯应趋于设计成条状灯具，可以沿客室纵向布置多条灯具，来扩大灯具面积，满足照度要求。

图3 LED平板灯结构示意图

第三种方式是设计LED灯带（国外称Light Bar），安装在原来的灯安装位置。这种结构的灯具进行线状设计，利用LED自身的出光方向性把有效的光投到客室内部，出光的利用率高，散热性好。从根本消除了把几十颗、甚至上百颗LED串、并联集成在很小的面积内，造成散热差，影响光效，抹杀了LED长处的缺点。能充分发挥LED发出的光束集中，不需要反射器聚光的长处，或通过利用平面镜光学系统，在用较少LED发光单元情况下照亮很大的面积，同时LED灯带的截面尺寸可以做得很小，如图4所示。因此原有的安装空间完合可以满足。固定形式可以采用端部或者背部嵌入安装皆可。

图4 LED灯带结构示意图

图5双排布置的灯带结构

5.LED照明灯具设计注意的问题

LED照明灯具以其节能耐振及高可靠性，很适合于在轨道车辆客室照明中的应用，但是LED产品本身也有不可避免的缺点：

1）怕高温，尤其散热不好时，会造成光效低、使用寿命短，光衰快。2）怕超功率运行，那怕是瞬时的超功率也会明显影响使用寿命。

因此，在实际应用过程中，重视设计需求，从产品安全要求（结构、IP等）、性能要求（包括配光要求），EMC（包括EMI和EMS）要求以及用户使用的要求。采取适宜的措施，对照明系统的灯具、布置、电源、控制系统进行分析设计，从整车匹配到紧急照明灯的启用等进行系统规划考虑。杜绝产品缺陷，确保客室照明系统寿命与可靠性。才能体现LED的安全、高效和长寿特性。

虽然传统光源的产热量远高于LED光源，但不会因为高温而降低其光输出，然而LED的光输出会因为结温升高而下降，因此散热问题在LED灯具中设计中至关重要。结合我们轨道车辆的具体情况来看，LED灯具的布置上一般靠近空调风道，因此这对灯具的散热特性有所改善，使散热通道短，热阻小。

电源及控制电路的设计，电源方面要设置合理的恒流源供电电路，提高LED灯具的稳定性，同时进一步加强对照明电源的电流监控手段，尤其在有调光要求的应用情况下，提高的系统可靠性。

6.结论及建议

LED用于轨道车辆的客室照明中，可以减少照明系统的辅助功率需求，通过对照明系统电路的系统的综合设计还能简化整个照明系统的电气线路，同时以其节能、高可靠、长寿命的特性将极大地减少客室照明系统灯具的维护，目前已在深圳5号线，北京14号线等车辆上逐步应用，随着LED照明技术迅速发展，此类产品必将以强大生命力更广泛地应用。

参考文献

〔1〕刘军良

钟碧羿，城轨车辆客室LED照明的特点及灯具选型分析，《电力机车与城轨车辆》，2010年第2期

〔2〕张国富

方宇等，上海地铁3号线列车客室照明节能方案设计，《上海工程技术大学学报》，2011年第1期

〔3〕王声学

“舞台灯光”的灯具应用与介绍 篇3

［关键词］舞台灯光灯具应用灯具介绍

舞台灯光就是利用灯光手段为舞台照明并为人物景物造型的艺术。其作用是根据演出要求，按照舞台美术的整体构思，运用舞台灯光的技术设备及手段配合演员表演，塑造舞台上的视觉形象。作品根据演出内容的需要，以情节，动作，台词，音乐，效果为契机确定灯光渐暗，渐明，切光，压光，突明，突暗，等变化。如心里联想所需要的明暗变化，同时，恰当的运用变化衔接点和视觉效果持续时间的长短，充分考虑到观众欣赏心里的需要，合理的使灯光与舞台情景画面连接起来，构成具有表现主题和视觉语汇的连续的舞台画面效果，从而影响观众的情绪变化，形成演员与观众进行情感交流的特定氛围。

一、舞台分类

以舞台和观众席分镜框式和开放式。1、镜框式：这种舞台设有一个舞台框，基本特征是以舞台口为界，把演出场所（舞台）和观众席分割成两个不同的区域。2、开放式舞台：这种舞台不设舞台框，舞台和观众席同处于一个空间。根据舞台和观众席的分布形式不同，又分：中心式、伸出式、终端式、多功能式。

剧场照明设计是否成功，是以舞台灯光的处理是否得当为标志。舞台灯光不仅要照亮演员，让观众看清面部表情、神态和动作，更重要的是充分运用照明技术，调动灯光操作等手段来强化艺术效果，使观众有身临其境之感。舞台照明方式一般分为三种：

a.一般照明。指顶光和伸出式舞台作为部分顶光的吊点灯环，以及葡萄架上、天桥上的照明。

b.重点照明。指面光、耳光、柱光、侧光、脚光、流动光和伸出式舞台的低角度面光、内(外)侧光、转台流动光以及乐池内设置的供接乐谱灯的低压插座。

c.装饰照明。指天排光、地排光和舞台上使用的激光效果器、追光、流动音乐喷泉以及各式电脑灯。

二、舞台灯光的安装部位、功能及灯具配置

舞台灯光按其使用功能主要分为两种：可调光的调光回路；不可调光的直放回路。舞台灯光的常用光位，要想做号专业舞台灯的配置，首先要了解舞台灯具的常用光位。这是正确选用配置的一个重要环节。

1、面光：自观众顶部正面投向舞台的光，主要作用为人物正面照明及整台基本光铺染。

2、耳光：位于台口外两侧，斜投于舞台的光，分为上下数层，主要辅助面光，加强面部照明，增加人物、景物的立体感。

3、柱光（又称侧光）：自台口内两侧投射的光，主要用于人物或景物的两侧面照明，增加立体感、轮廓感。

4、顶光：自舞台上方投向舞台的光，由前到后分为一排顶光、二排顶光、三排顶光......等，主要用于舞台普遍照明，增强舞台照度，并且有很多景物、道具的定点照射，主要靠顶光去解决。

5、逆光：自舞台逆方向投射的光（如顶光、桥光等反向照射），可勾画出人物、景物的轮廓，增强立体感和透明感，也可作为特定光源。

6、桥光：在舞台两侧天桥处投向舞台的光，主要用于辅助柱光，增强立体感，也用于其他光位不便投射的方位，也可作为特定光源。

7、脚光：自台口前的台板上向舞台投射的光，主要辅助面光照明和消除由于面光等高位照射的人物面部和下鄂所形成的阴影。

8、天地排光：自天幕上方和下方投向天幕的光，主要用于天幕的照明和色彩变化。

9、流动光：位于舞台两侧的流动灯架上，主要辅助桥光，补充舞台两侧光线或其他特定光线。

10、追光：自观众席或其他位置需要的光位，主要用于跟踪演员表演或突出某一特定光线，又用于主持人，是舞台艺术的特写之笔，起到画龙点睛的作用。

常用的光位里面，应该安装哪些灯具合适呢？选择适当的灯具，必须考虑舞台的全方位因素，因此，了解常用灯具及特点，是不能缺少的。

1、聚光灯：是舞台照明上使用最广泛的主要灯种之一，目前市场有1KW、2KW，以2KW使用最广。它照射光线集中，光斑轮廓边沿较为清晰，能突出一个局部，也可放大光斑照明一个区域，作为舞台主要光源，常用于面光、耳光、侧光等光位。

2、柔光灯：光线柔和匀称，既能突出某一部分，又没有生硬的光斑，便于几个灯相衔接，常见的有0.3KW、1KW、2KW等。多用于柱光、流动光等近距离光位。

3、回光灯：它是一种反射式的灯具，其特点是光质硬、照度高和射程远，是一种既经济、又高效的强光灯，常见的主要有0.5KW、1KW、2KW等，以2KW使用最多。

4、散光燈：光线漫散、匀称、投射面积大，分为天排散光和地排散光，常见的有0.5KW、1KW、1.25KW、2KW等，多用于天幕照射，也可用于剧场主席台的普遍照明。

5、造型灯：原理介于追光灯和聚光灯之间，是一种特殊灯具，主要用于人物和景物的造型投射。

6、脚光灯（又称条灯）：光线柔和，面积广泛。主要作为向中景、网景布光、布色，也可在台口位置 辅助面光照明。

7、光柱灯（又称筒灯）：目前使用较为广泛，如PAR46、PAR64等型号。可用于人物和景物各方位照明，也可直接安装于舞台上，暴露于观众，形成灯阵，作舞台装饰和照明双重作用，主要特性是射出较固定的光束，光束角度宽窄多种，光斑大小不能调整。

8、AC灯：光束感强烈，常用于做光束效果用，灯具必须8支连接，可以通过灯光师的感觉，做出百变的效果。

9、投景幻灯及天幕效果灯：可在舞台天幕上形成整体画面，及各种特殊效果，如风、雨、雷、电、水、火、烟、云等。现在以上的效果，电脑灯已经都能呈现出来了。

10、成像灯：其光束角有多种，可以根据需要选择应用，常见的有5度、19度、26度、36度、50度等，主要特性是如幻灯似的能将光斑切割成方形、菱形、三角形等各种形状，或投射出所需各种图案花纹，功率也有750W、1KW、2KW等可选择配置。

11、电脑灯：这是一种由DMX512信号控制的智能灯具，其光色、光斑、亮度均优于以上介绍的常规灯具，是近些年大家最最最常用的一种智能灯具，常安装在面光、顶光、舞台后台阶等位置，其运行中的色、形、图等均可编制运行程序。由于功率大小不同，在舞台上使用要有所区别。一般小功率电脑灯，只适合舞厅使用。在舞台上小功率电脑灯光线、光斑常被舞台聚光灯、回光灯等淡化掉，所以在选用上要特别留意。

12、追光灯：是舞台灯光的灯具，特别是亮度高、运用透镜成像，可呈现清晰光斑，通过调节焦距，又可以改变光斑虚实。有活动光栏，可以方便的改换色彩，灯体可以有由运转等。目前市场品种较多，标注指标方式也不一样，以功率为标准的如：1KW卤钨光源、1KW镝光源、1KW金属卤化物光源等，也有以距离为标准的追光灯（在特定距离下的光强、照度），如8－10M追光灯、15－30M追光灯、50－80M追光灯等，并且在功能上区分为：机械追光灯，其调焦、光栏、换色均为手动完成；另一种为电脑追光灯，其调焦、光栏、换色、调整色温均通过推拉电器而自动完成，所以在选用时一定要对各种指标认真选用。

舞台艺术上的色彩，能带给人不同的感觉，每种色彩能代表不一样变化。常用的色彩变化有舞台灯光换色器和电脑灯、LED灯。其中舞台灯光换色器又分为两种： 1、舞台机械换色器：其设计简便，价格较低，为20世纪80－90年代中期主流产品，目前已接近于淘汰。2、舞台电脑换色器：是90年代中后期开始兴起的新型换色器，其采用国际标准的DMX－512信号输出，可由专用控制台控制，也可连接电脑调光台使用，它有多模式、高精度、大容量、控制距离远等特点。

三、灯光控制设备

目前市场上的灯光控制台，已经全部都是数字控制台，在数字控制台的前生，就是模拟控制台。模拟控制台，每一根信号线只能控制1支灯具，如果需要同时控制30支灯具，就必须在台子的信号输出口，连接30条信号线，这是多么痛苦的事情。如今，数字控制台已经广泛被灯光师使用，它采用的是国际标准的DMX－512信号输出，台子的每一个信号输出口，就可以控制512路。常见的有512路、1024路、2048路等，如果加上扩展器，就可以无限扩展更多的信号输出。在了解了灯位、灯具特点和控制设备后，就可以根据各自特点、使用规模的大小、用灯的繁簡，因地制宜地设计出正确的使用方案了。

现代的舞台灯光系统，设计者对舞台灯光提出了一个新的管理理念－－－集中控制。就是把多台功能效果各异的数字灯光设备连接起来由一部数字控制台。譬如把数字调光硅箱、数字换色器、电脑效果灯、电脑换色器、数字烟机、数字泡泡机等统统连接到一个电脑控制台上，由灯光师来控制。灯光控制系统一旦出现故障，演出将无法进行，如若导致现场一片漆黑，后果将是灾难性的。我们所做的一切都将前功尽弃，所有的努力也都负之东流。可以说，灯光控制系统是影视舞台文艺演出的命脉，它的安全性能是否可靠，是文艺演出和演出现场成败与安全的根本保证。因此，要设计稳定可靠的舞台调光系统，不仅需要有高亮度高稳定性的舞台灯，更需要一个运行稳定可靠控制系统。

结语

如今舞台灯光灯具的更多样化，观众对舞台的渴求更专业化。对舞美工作者艺术水平的提高也提出了现实的要求。相信随着灯光照明系统的不断更新完善和舞美工作者素质的日益提高将使我们的舞台更具时代气息。更具诱惑力，更加精彩。

参考文献：

[1]金长烈，柳得安，姚涵.舞台灯光.机械工业出版社， 2004；

[2]王宇钢，周新阳，朱丹.舞台灯光设计.中国经济出版社， 2006；

[3]张悦宇.剧场舞台灯光配置.百度文库 http://www.docin.com/p-728940528.html。

浅谈太阳能灯具在广西的应用分析 篇4

1 太阳能灯具的优点

1.1 安全稳定性高

太阳能灯具是免维护的超低压产品, 运行安全可靠, 不会发生触电事故, 且可通过改变控制方式来增强其稳定性。普通灯具则仅仅是相对安全, 性能较稳定, 但需常年维护, 且遇灾害天气易发生漏电事故。同时, 易受停电、拉闸限电等因素影响而不能正常使用, 随着我国能源电力供应的日益紧张, 这种情况将可能频繁发生。

1.2 运行维护费用低

太阳能路灯免电费, 属一次性投入, 基本上无任何维护成本。市电照明灯具则在运行中需经常维护或更换线路和其他配置, 维护成本逐年递增。

1.3 安装工艺简单

与市电照明灯具相比, 太阳能灯具在安装过程中不需要借助于繁杂的基础工程, 如开挖电缆沟、铺设管线、土方回填等, 其安装时只需做一个水泥基座, 用不锈钢螺丝固定即可。

1.4 经济效益高

尽管就产品本身价格和首次投入费用而言, 太阳能灯具应用于新建道路将比普通灯具造价高出约18%。但考虑到10年运行费用和路灯维护费用, 太阳能灯具在运行周期内所发生的总费用要比普通灯具的总费用低。尤其是将20年运行费用和路灯维护费用考虑进去的话, 太阳能灯具在运行周期内所发生的总费用, 要比普通灯具的总费用低48%。

1.5 社会效益显著

太阳能灯具不但节能, 而且绿色、环保、耐用。太阳能灯具节电 (不耗市电) , 且使用太阳能灯具, 可大量减少对常规能源和基础能源的消耗, 产生巨大节能效益和环保效益, 为建设资源节约型和环境友好型社会做出贡献。

2 太阳能灯具的局限性

根据目前太阳能灯具的技术资料表明, 太阳能灯具除比一般灯具具有诸多优点之外, 也存在着一些局限性:

(1) 一般情况下, 太阳能灯具仅能在晴朗的天气才能够将太阳能转化为光能储存于电池, 保留一部分作为备用电源, 当无法吸收太阳光能时, 即可使用所储存的备用电照明。然而太阳能灯具在充满电以后, 仅能连续工作5~7个阴雨天。同时, 蓄电池如需充满电, 需要接受24小时的日照充电, 如一天按8小时的日照时间计算, 需连续充电3天才基本充满电, 即在连续阴雨天之前, 如只有1~2天日照时间, 那太阳能灯具的连续工作就仅能维持1~4天左右。太阳能灯具最大的缺点即在于连续工作时间极其有限。

(2) 前期一次投资成本较大。就产品本身价格和首次投入费用而言, 太阳能灯具比普通灯具造价要高出约30%。

(3) 太阳能灯具与市电照明灯具相比, 亮度稍低一些。据有关报道, 中山市横栏镇中横大道5公里长的路段上, 安装了250盏太阳能路灯, 市民感觉使用太阳能路灯照明亮度不够。

3 太阳能灯具在广西的应用分析

太阳能灯具最大的特点是利用日照阳光蓄电充电, 晚上放电, 因此, 太阳能灯具在日照时间长, 连续阴雨天少的中国北方地区, 非常适宜推广使用, 而在阴湿多雨的南方地区则有一定困难。就广西而言, 阴雨天气多、阳光不足是当地春季的气候特征, 每年春节过后至清明前后的一段时间, 阴雨天气持续时间特别长, 有时甚至超过7天, 这非常不利于太阳能灯具对阳光能量的吸收。如2008年南方地区遭遇罕见雪灾期间, 整个广西阴雨天气持续超过1个月, 在这样的气候条件下, 太阳能灯具基本上处于瘫痪状态。此外, 太阳能灯具前期一次性投资成本较大, 就产品价格和首次投入费用而言, 比普通灯具造价要高约30%, 这也是制约因素之一。通过以上分析, 笔者认为太阳能路灯在广西的应用, 应根据路段特点分情况处理。

3.1 人员密集的城市地段

对于禁止机动车辆驶入的人员密集的城市繁华地段、商业区地段等, 户外照明不宜使用太阳能灯具。南方地区阴雨天气连绵不绝, 有时甚至可持续在7天以上, 而太阳能灯具在充满电的情况下也仅能连续工作7~10个阴雨天, 如在未充满电之前遇上阴雨天气, 其连续工作时间可能仅为1~4天。因此, 若在这些路段安装太阳能灯具, 一旦遇上7天以上阴雨天气, 照明系统无法作业, 极易出现安全隐患。作为城市的繁华地段、商业区地段及城市广场, 平时人员相对比较密集, 城市照明是人员安全的最主要保障, 决不可掉以轻心。

对于城市繁华的主要道路, 户外照明可部分推广使用太阳能灯具, 需根据道路情况而定。如在道路较宽的路面, 两侧人行道照明可采用市电供电的普通灯具, 机动车道照明则可采用太阳能灯具。城市繁华的主要道路, 两侧人行道行人较多, 如使用太阳能灯具, 一旦遭遇7天以上的连续阴雨天, 照明系统无法作业, 行人安全无法保障。机动车辆则自有其照明装置, 可作为车道上的辅助照明, 因此, 城市繁华的主要道路可部分使用太阳能灯具。

3.2 新建非繁华次要路段

新建非繁华次要路段的城市照明可推广使用太阳能灯具。太阳能户外照明技术目前在中国已进入日趋成熟阶段, 尽管太阳能灯具的最大局限性在于其易受连续阴雨天影响, 持续工作时间极其有限, 但如若在新建非繁华次要路段, 尤其是平时行人不多, 主要以机动车辆为主的路段, 即使遇上7天以上阴雨天气, 太阳能灯具无法作业, 机动车辆也可以车身照明作为辅助照明, 受影响不大。因此, 在此类情况下使用太阳能灯具, 其社会及经济效益都比较显著, 利远大于弊。

3.3 重新改造扩建的非繁华次要路段

重新改造扩建的非繁华次要路段的城市照明可推广使用太阳能灯具。对重新改造扩建的非繁华次要路段, 原有路灯管线已不能重新利用, 如采用普通灯具, 仍需按新扩建的道路重新实施大量的基础工程, 在这种情况下可推广使用太阳能灯具, 利远大于弊。

3.4 已建成的非繁华次要路段

3.4.1 建成在5年以内的非繁华次要路段

对于建成在5年以内的非繁华次要路段的城市照明, 建议暂不改造采用太阳能灯具。尽管太阳能灯具与普通灯具相比, 其最大优点是节电、节电缆线材等等, 但对于投入使用年限不长的非繁华次要路段, 城市照明如改造为太阳能灯具, 虽能节电免维护, 但因其原有照明系统刚投入使用不久, 如现换灯具及管线, 反而是资源的浪费。因此, 对建成在5年以内的非繁华次要路段的城市照明, 在其原有照明系统仍能正常运行、灯具及其线路还未需更新的情况下, 建议暂不改造采用太阳能灯具。

3.4.2 建成在10年以上的非繁华次要路段

对于建成在10年以上的非繁华次要路段的城市照明, 建议改造推广太阳能灯具。运行在10年以上的非繁华次要路段的照明系统, 线路、灯具的老化损坏程度较大, 每年对于其线路及其相关配置进行维护或更换的频率相对增加, 维护成本逐年递增, 维护费用较高。因此, 对于运行在10年以上的非繁华次要路段的城市照明体系进行改造, 采用太阳能灯具, 其社会及经济效益都较突出, 利远大于弊。

3.4.3 建成在5~10年的非繁华次要路段

对于建成在5~10年的非繁华次要路段的城市照明, 是否改用太阳能灯具, 应根据各路段道路的使用年限及原有道路照明线路灯具的老化损坏程度等情况而定, 分析其利弊, 不能一概而论。

4 结语

综上所述, 尽管太阳能灯具具备性价比高, 使用绿色、环保、可一次投入并长期受益等优越性, 但其同时也具有一定的局限性, 在应用于城市照明的过程中, 应针对具体情况, 分析其利弊, 不能一概而论。

参考文献

[1]王润波.太阳能灯具解析[J].太阳能, 2005, (6) .

[2]王晏, 甘贵林.太阳能路灯在城市中的应用探讨[J].青海科技, 2008, (4) .

灯具应用 篇5

飞利浦公司在全球60多个国家拥有大约133,000名员工，其2007年的销售额达270亿欧元，并在心脏监护、紧急护理和家庭医疗保健、节能照明解决方案和新型照明应用、以及针对个人舒适优质生活的平板电视、男性剃须和仪容产品、便携式娱乐产品以及口腔护理产品等领域均居于世界领先地位。飞利浦早在1920年就进入了中国市场。从1985年设立第一家合资企业起，飞利浦就秉承扎根中国的长期承诺，将医疗保健、优质生活与核心技术(HLT)三大领域中领先的产品和服务带到了中国市场。欧普OPPLE(领导品牌,中国名牌,灯具十大品牌,广东名牌,中山市欧普照明股份有限公司)欧普照明[1]是一家创新型快速发展的公司，成立于1996年8月，是一家集研发、生产和销售于一体的全球化照明企业，现有员工5000多人。产品涵盖家居、商照、电工、光源等领域，主要的产品节能灯、吸顶灯、支架、筒射灯、LED照明等系列产品的国内市场占有率已处于领先地位，同时，欧普自主品牌产品的海外业绩也相当喜人。雷士照明(一线品牌/牌子,灯具十大品牌排名,惠州雷士光电科技有限公司)

惠州雷士光电科技有限公司，是一家专业照明电器与电气装置产品制造商。位于广东惠州汝湖镇雷士工业园。凭借优异的产品品质、卓越的服务精神，赢得了客户的广泛认可与赞誉,雷士在国内商业照明领域一直保持行业领先地位，其“NVC雷士照明”品牌已成为国内照明行业领袖品牌。多年来，雷士已获＂中国驰名商标＂、“国家免检产品”、“广东省著名商标”、“广东省名牌产品”等多项殊荣。松下照明(一线品牌/牌子,灯具十大品牌,世界品牌,日本松下电器(中国)有限公司)

Panasonic作为全球最大的电子厂商之一，以“实现星罗棋布的网络社会”和“与地球环境共存”为企业愿景，从视频音频设备到信息和通信工具，从家用电器到元器件，在广泛的领域中不断为您提供高科技环保产品，让您的生活变得更加丰富而精彩。Panasonic始终坚持创造顾客价值，为顾客带来安心、安全、舒适、便利的感受。阳光照明(中国驰名商标,中国名牌,灯具十大品牌,浙江名牌,浙江阳光集团股份有限公司)浙江阳光集团股份有限公司创建于1975年，前身系上虞灯泡厂，1996年改为股份有限公司，2000年7月，“浙江阳光”A股在上海证券交易所挂牌上市，成为国内照明行业首家民营高科技上市企业。浙江阳光集团股份有限公司是国家级重点高新技术企业、国家大型企业、中国主要节能灯生产出口基地之一，同时浙江阳光集团已被列为国家300家重点企业及浙江省重点扶持的大企业集团，国家级重合同、守信用单位，唯一集中国名牌、中国驰名商标、中国出口名牌、中国出口免验于一身的企业。TCL照明(广东省名牌,广州市著名商标,灯具十大品牌排名,TCL集团股份有限公司)

TCL集团股份有限公司创立于1981年，是中国最大的、全球性规模经营的消费类电子企业集团之一，旗下拥有三家上市公司：TCL集团(SZ.000100)、TCL多媒体科技(HK.1070)、TCL通讯科技(HK.2618)。目前，TCL已形成多媒体、通讯、家电和泰科立部品四大产业集团，以及房地产与投资业务群，物流与服务业务群。亚明照明(中国驰名商标,灯具十大品牌,上海亚明飞亚照明电器有限公司)

上海亚明飞亚照明电器有限公司系上海亚明灯泡厂有限公司投资组建的销售公司，亚明在全国有270多家销售商，年销售额达16亿（含投资公司），专业从事销售各类电光源产品、照明电器、灯具品牌及承接泛光照明工程项目的光源配套、灯具配套用于工厂、码头、仓库、商业楼和机场体育场所等服务于一体的专业照明电器公司，致力于在光源的行业内取得领先地位。公司在全国三十个省、（直辖市）和南美、北美、南非、东南亚地区开展业务，品牌、质量得到一致的好评。华艺HY照明(中国名牌,一线品牌/牌子,十大灯具品牌,华艺灯饰照明股份有限公司)

中山市华艺灯饰照明股份有限公司创立1986年，雄踞“中国灯饰之都”中山市古镇。历经二十多年发展,坚持走“优质”、“专业”路线的“华艺”一直成为业界享誉盛名的综合性灯饰品牌。公司拥有20万平方米的灯饰照明产业园，逾两万平方米的总店营业展厅和26间生产车间。雄厚的研发实力确保了华艺灯饰照明不断推陈出新，成功构建了涵盖灯具、光源、电器等相关产品的研发、生产和销售的系统产业链。精准的市场定位使得华艺近年业绩斐然，完成国际国内两百多项五星级酒店，高档社区，大型公共建筑及市政工程等各类工程项目。近年，华艺先后获得了中国名牌产品，中国节能灯认证等荣誉称号!并且中标政府补贴绿色节能推广项目。FSL佛山照明(中国驰名商标,十大灯具品牌,广东省名牌产品,佛山电器照明股份有限公司)佛山电器照明股份有限公司(简称佛山照明)是1958年成立的全民所有制国营企业，1992年10月改组为佛山市第一家股份制试点企业。1993年国家批准广东第一批A、B股上市公司。公司主要生产和经营各种电光源产品及配套灯具。主要产品有普通灯泡、装饰灯泡、碘钨灯、溴钨灯、单端灯、汽车灯、摩托车灯、高压汞灯、高压钠灯、金属卤化物灯、T8及T5细管径高效节能荧光灯、紧凑型节能荧光灯和反光碗等，以及主要与T8、T5节能灯配套的灯具等系列产品。三雄·极光照明(中国名牌,一线品牌/牌子,灯具十大品牌,广东东松三雄电器有限公司)创立于1991年的三雄•极光，从第一款电子整流器的研发到高效节能产品的全系列开发;从传统的产品制造者到提供照明整体解决方案的服务者，三雄•极光一直致力于打造行业的领导品牌。期间开发研制了户内、户外、装饰类照明与电工四大品类，包含了各种灯具、光源、电工与电气配件共计两千多个品种。公司现已发展成为拥有多个生产基地(占地上百亩)，年生产能力上千万套产品的大型绿色节能企业，成为国内最具综合竞争实力的行业品牌之一。本文出处：灯具十大品牌官方网站：http:///paihang

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灯具应用 篇6

概述

随着我国计算机图形应用技术的不断提升以及特殊材料的研发优化，3D打印技术已经从幻想变为了现实，甚至应用到社会生活的各个方面，在灯具设计领域亦是如此，灯具设计是工业设计的一个重要方面兼具着艺术设计的基因，设计不仅仅要考虑到实用性能的不断优化，审美需求也是设计中需要考虑的一个重要方面。当前的竞争是创意的竞争，将3D打印技术应用在灯具设计教学当中一方面是对教育教学模式的创新，另一方面也从前端人才培养的角度，减少了创意变为产品的周期，提升了创意的实现几率以及设计的转化率。本文将从3D打印技术应用的灯具教学与传统灯具教学的教育形式、效果对比出发研究3D打印技术在灯具设计教学中的应用及其意义，以期为灯具设计教学总结出更多的教育教学经验。

传统灯具设计教学中的困境

我国的灯具有着数千年的历史，底蕴十分丰厚，为当前的灯具设计提供了丰富的灵感，当前我国的灯具设计教学大多类属于工业设计，二教学模式也通常是从无到有的渐进式教学模式，首先教师教授基础知识，学生通过构思绘制图纸，后设计模型最终制作成品，这样的过程如非到最后制作成品的一步，其他人很难直观理解设计的理念，且这种教学模式的周期过长，学生需要许多次的经验积累才能够具有灯具设计的能力，传统灯具设计已经不适应当前更新换代快速的市场情况。

当前，随着工业技术的发展灯具设计的工艺越来越复杂，单纯依靠传统形式的设计远远无法达到工业工艺的需求，传统模式下的灯具设计教学模式中不能够为学生提供模拟创意效果并进行修改的途径，一方面来传统模式锻炼了学生的空间思维能力和想象力，但另一方面也提升了灯具设计师的入门门槛。3D打印技术在设计过程中就可以模拟材质效果及环境应用，着在传统灯具教学设计过程中是无法实现的，影响学生对于灯具实际应用的理解。

3D打印技术原理特点及在灯具设计教学中的优势

3D打印技术是通过三维造型软件的设计或直接扫描对某一物体在电脑中形成三维形象后，与3D打印机连接并制作出来模型或工业零件的技术。3D打印技术可以在软件设计过程中对物体模型的形态进行修改，有较强交互性。3D打印技术从狭义上来说主要是指增材制造技术，从成型工艺上来看，3D打印技术突破了传统成型方法限制，通过快速自动成型系统与计算机数据模型相结合，无需任何附加的工艺模具制造和机械加工就能制造出各种形状复杂的原型，使得产品的设计生产周期大大缩短，生产成本大幅下降。

3D打印技术的工作原理是对电脑中的三维模型进行分析、切割，获得数码塑形所需要的每一层的具体数据，后在根据所得数据逐层打印喷涂所得零件，由于数据为逐层获得，普通民用3D打印机所打印出来的零件都会有不均匀的截面横纹，需要人工或机械进行打磨，并将零部件拼接、粘连组装。因此3D打印技术是对工业生产的一大革命，一方面3D打印缩短了制造流程，3D打印技术最大的特点就是对传统生产线的颠覆，传统生产线上对零件的生产往往会因为产品的塑形而产生大量原材料的浪费，而3D打印技术因其预先进行了模型设计，在打印过程中也不会产生过多的材料浪费，大大地节约了生产成本。另一方面也是理念的颠覆，将产品的生产与生产线的存在剥离开来，产品从创意到成型只需数个步骤。例如一个创意弧形灯罩的制作只需在电脑中设计出弧形灯罩的的三维模型后，连接3D打印机后安装所需材料粉末及粘合剂，等待喷涂成型即可，无需繁琐的生产线工序。另一方面也减少了重复劳动的人工成本，是推动制造业快速发展的一大先驱技术力量。

目前工业设计的教学领域已经普遍引入了三维软件来辅助教学，灯具设计教学亦是如此，由于灯具这一产品类别在形态上较小，因此引入3D打印技术进入教学不存在技术上的难度。当前3D打印所能够使用的材料质地为金属材料和塑料材料、树脂材料、陶瓷材料、复合材料等等，已能够满足教学的基本实践需求。特别是PA材料和PC材料是灯具教学设计中3D打印最为常用的材料，原因在于PA材料有较强的稳定性和弹性，对于创意灯具设计来说有着较强的优势，而PC材料则有较强的硬度和物理稳定性。

灯具设计教学中应用3D打印技术的途径

随着人们对新事物探索进程的不断推进，3D打印技术所应用的领域越来越广，从传统工业到航天科技，从建筑设计到日常饮食，3D打印技术在不断完善，而将3D打印技术引入灯具设计教学，运用3D打印技术的优势来辅助灯具设计教学，是对3D打印技术应用领域的拓展，也是对灯具设计教育教学模式的创新。

3D打印技术作为一种新兴的理念、技术应用于课堂后可以提升学生对于课堂的兴趣，教师可以引导学生兴趣完成课堂教学内容，从课堂的整体气氛来看，通过引入学生所不熟悉甚至闻所未闻的3D打印技术，可将学生的被动接受式学习变为主动探索式学习。如在课堂中可邀请学生作为助手完成3D打印操作的实践，或可将3D打印实践作为一定时期内的分组探索设计活动，以小组为单位在实验室完成3D打印操作。

在传统教学实践当中，灯具设计专业的学生较少有实践的机会，设计作品也通常仅为图纸而已，而引入3D打印技术之后，学生可以有更多地实践机会，运用3D打印机来完成图纸设计，并以实物的形式验证设计结果的现实可行性，且成本较低。例如学生在课余时间用三维图形软件所设计制作的灯具模型在与指导教师交流修改后，可用3D打印机制作样品，并进行初步试验、调试就是实践的一组流程，而学生对于实践结果的期待也促生了学生学习的主动性。

3D打印技术的引入还可以作为教学工具来应用，灯具的设计不仅仅是造型的设计，还需要学生理解到内部的构造原理，从而通过创意来进行优化，而传统的方式往往不够直观，通过3D打印技术教师可以将所需零件现场讲解、设计、打印、拼接，让学生理解更加直观，不仅仅从听觉、视觉上刺激学生记忆，还可以从触觉方面优化学生对于知识的理解。作为教学工具，3D打印技术还可以为学生演示多方面多层次的灵感优化，如扫描某一树枝的形态并做修改后打印，作为灯体的支架，让学生领悟到创意的多样化和自然界的神奇多变。

3D打印技术应用于教学设计的意义

目前我国的3D打印技术还处于起步阶段，所能够应用的打印材料种类较少，而3D打印机由于精度的不同和应用环境的不同，设备的大小及价格都存在悬殊的差异。由于空间限制能够应用在课堂教学中的3D打印机的材料种类则更更少，且性能精度也相对更低，但从长远来看，3D打印技术应用于教学设计中有着重要的意义。

首先，运用3D打印技术在教学实践当中可以提升学生的基础理论素养。灯具设计有较强的综合性，兼具了工业设计与艺术设计的诸多特性，作为家居饰品的一个重大类别，灯具设计还涉及了家具软装的相关理论，因此学生所要掌握的基础理论十分庞杂，而通过3D打印机的教学实践则可以很好地关联所学知识，提升学生的基础理论素养。例如想要获得一个3D打印的底座，需要在图纸上进行设计，弧度、高低差、大小既要符合人体工程学要求，还要符合美学要求，这个过程就是对基础知识和创意的杂糅，将设计图变为三维模型也需要学生对软件的基础功能进行反复操作，才能雕琢出与图纸相符的三维模型，同时将图形变为3D打印的模型，学生需要对自身的模型有充分的了解，在了解的过程中学生通过巩固知识和查阅资料夯实了自身的基础理论素养，而设计过程中所出现的问题也能够进一步巩固学生的理论知识。

相对于传统教学，应用了3D打印技术的教学模式可以在教学过程中提升学生的实践能力。传统教学当中，学生所能够接触到的往往是教师的理论知识和二维平面图形，对于实际的灯具设计停留在图纸设计领域，学生对于灯具的外形原理及内部构造都没有直观的理解，设计实践难免纸上谈兵，而引入了3D打印技术之后，学生可以不断通过实践突破自身的设计，在实践过程中优化设计细节直至达到标准甚至优化创意。

引入3D打印的灯具设计教学模式也能够提升学生创意的商业转化率，提升学生设计与企业需求的衔接程度。学生在进入学校学习后不可避免的最初的设计往往是具有一定的模仿性或者十分稚嫩，不具有商业化的能力，但通过接触3D打印技术的实践之后，学生的理论水平和创意设计能留都将会有很大的提升，所设计出来的产品则有较强的独立性和创意自主性，具备了与企业接洽的基本能力，学生通过3D打印将自身最优设计展示出来，学生在大学期间所积累的设计经验对于毕业后进入企业也有着重要的作用。

结语

我国的3D打印技术虽然刚进入起步阶段，但各领域所获得的成果十分喜人，在教育领域，3D打印设备也在逐步应用，在灯具设计领域，3D打印技术可以促进学生掌握基础知识的同时还能够提升学生的实践能力。随着电子技术和材料技术的发展，相信在不远的未来能够有更多类型的3D打印设备和材料能够进入课堂为教学服务。

（作者单位：武汉交通职业学院）

基金项目：

产品设计教学中传统工艺的开发与应用--以灯饰设计的项目式教学为例。武汉交通职业学院一般项目，项目编号 ：Y2015006。

新型LED灯具在室内照明中的应用 篇7

因此,业界认为半导体照明将创造照明产业的第四次革命。LED光源不仅具有发光效率高,还有功耗低、寿命长、环保安全、调控方便等优点,在某些场合的应用能够形成综合成本优势,例如EMC合同能源管理模式,已经开始在室内照明方面获得成功应用。

加上国家节能减排政策的推动,以及国家半导体照明计划的不断实施,特别是国家发改委在2011年11月对外发布了“中国淘汰白炽灯路线图”,提出从2012年10月1日起,按功率大小分阶段逐步禁止进口和销售普通照明白炽灯,也就是说至2016年,中国将分五个步骤逐步禁止进口和销售白炽灯。这对新型LED灯具在室内照明中的推广应用可谓“一片光明”。

1 新型LED灯具的应用优势

1.1 动态控制亮度、色彩很容易

目前相对于传统的照明光源而言LED照明最大的优势是能够充分满足艺术效果好且室内装饰照明气氛高档的市场需求。

1.2 外形结构尺寸小

LED光源芯片结构小,易于LED灯具的外观设计与建筑的有机融合,才能实现只见光不见灯的效果,所以给室内空间照明设计提供了一个新的思路,可以很方便的实现各种造的柔性化。

1.3 长寿命

LED是一种散热良好且寿命一般是光源的几倍或几十倍的大功率灯具,而在一些需要24小时点亮、维护更换不便的地方有很大的优势。

1.4 不含红外线和紫外线的光束

不含有红外线和紫外线的光束能满足特定商品对照明的特殊要求,适用于博物馆、美术馆、化妆品专柜、珠宝店等专业性的场所。

1.5 LED有很强的发光方向性

光通量利用率高,通过定向发光照明,利于进行二次配光分布的光学设计。

1.6 节能

随着光效的不断提高,在户外建筑景观照明领域,LED已经表现出了很明显的节能优势。而在室内白光照明领域,节能效果开始变得明显。

2 LED新产品的开发方向

LED灯具在户外照明工程中的应用相对已经非常普遍,但在室内照明工程的应用却处在初步阶段,这一方面是因为流明成本太高的因素;另一方面也是因为室内照明直接关系人类的生活品质,要求较高。但从目前LED蓬勃发展的趋势,给LED灯具新产品的开发方向注入了强大动力。

2.1 产品系列化

室内照明的传统灯具可谓是名目繁多,筒灯、射灯、格栅灯和吊灯等广泛应用于商业照明和家居照明两大领域,主导着室内照明的方向,而目前应用于室内照明的LED产品主要就是LED灯箱、LED光带等装饰性照明灯具,其它常见的传统灯具类型则少见LED光源的应用,但这一块市场的巨大潜力毋庸置疑,随着LED光效的提升和价格的降低,势必出现越来越多的LED灯具。

2.2 产品集成化、智能化

LED灯具的一个最大的优势就是容易控制。且可以集群控制,在一些需要可编程能力的场合,LED智能化产品能够提供一系列的解决方案,内含三基色LED芯片和一个微处理器的智能L E D产品,配置DMX512通信协议可以在以太网上运行,这为室内照明的智能化管理提供了便捷,还可以淡化因使用LED导致初次投入成本过高的劣势。

2.3 产品人性化

照明在经历了一系列的演变之后,正慢慢变成一种时尚,人性化的照明产品成了人们的首选,而LED体积小,不像传统光源有玻壳,且光线容易控制,在灯具外观的人性化设计方面给了LED灯具生产商无限的发挥空间。

2.4 提高光通量利用率,最大限度的降低综合照明成本

虽然LED光源不如某些传统光源光效高,但由于LED光源发光方向性强,可利用率高,所以只要通过合理的光学处理,最大限度的利用其光通量,在照度方面,LED完全可以达到功能照明的要求。

2.5 解决大功率LED的散热技术,最大限度的延缓大功率L E D的光衰

大功率LED是LED产业未来发展的一个方向,目前因其较高的光效和优越的流明维持率而成为各大厂商竞相开发的产品,但大功率LED对散热技术要求较高,环境温度达到一定的限度就会很快产生光衰,直接导致LED寿命的下降。只有解决大功率LED的散热技术,最大限度的延缓LED的光衰,才能大面积的推广大功率LED的应用。

3 LED灯具在室内照明中的应用前景

3.1 家居空间照明

室内家居是人们生活中最基本的元素,对我们的生活的环境产生直接影响。通过智能家居控制系统和LED节能环保的特点,利用LED的灯光色彩来烘托一种温馨和谐的情调,体现舒适休闲的家居氛围,LE D的应用为家居照明诠释了另一种理念。

3.2 办公空间照明

如今,办公环境的好坏越来越受到重视,希望有一个能充分发挥才干、激发工作效率的办公环境。不同的职能空间对各自的办公环境有着不同的需求,因此需要与之对应不同的照明解决方案。智能化控制的LED灰度可调,可以依据办公内容的不同调整办公室或会议室的照明环境,严肃或是活泼可以自由设定,满足不同办公光环境的需求。

3.3 商业空间照明

商业照明是商业场所对于照明的新需求,目前在众多应用案例中皆有不俗的表现。不同的商业场所对于LED照明有着不同的需求,而LED的诸多优势和特性也能够不同层次的满足这些商业场所的各种需求。

3.4 专业场所的照明

例如博物馆、美术馆等场所属于对照明环境要求较高的特殊场合,其展示物品的特殊性要求照明光源不含紫外线,没有热辐射。LED是冷光源,光线中不含紫外线,完全可以满足专业场所对照明的特殊要求。

4 结语

灯具应用 篇8

1 背景介绍

我国国土面积广阔, 陆疆能够达到两万多公里, 而且海岸线也有一万八千多公里, 这种巨大的地理优势在一定程度上展现了风能资源的开发优势。调查发现, 目前, 我国能够利用到的风能区占国土总面积的50%, 可以说, 风能资源有非常好的发展前景, 受到了人们的高度关注。再来说说太阳能资源的具体情况。现阶段, 除了四川盆地因为气候的原因导致开采条件不理想外, 其他的很多地区都能够达到风光互补照明系统的要求。就拿厦门来说, 该市属于热带海洋性气候, 年气温能够达到21.2℃, 年日照平均2 120 h以上, 年太阳辐射量为5 404 MN/m2。该地属于太阳能资源丰富区。

除了过去的照明灯具以外, 室外路灯还可以使用风光互补灯具。其制作原理是, 将太阳能和风能都融入风光互补灯具中。目前, 这种路灯已经得到了广泛的认可, 被广泛应用于市政工程住宅项目, 是炙手可热的产品之一。现在, 将太阳能与风能相结合生产出的风光互补照明灯具在生产技术上逐步完善, 而且正在以飞快的速度在全国范围内推广, 并取得了不错的成绩。风光互补照明灯具的应用提高了人们的生活质量, 所以, 相关工作者一定要在今后的工作中重视风光互补灯具的研究工作, 让其在室外得到更好的应用。

2 风光互补照明系统介绍

2.1 系统原理

风光互补照明系统的工作原理是: (1) 通过光电板的作用将太阳能转化为电能之后, 再利用控制器给电池充电, 最终形成对电负荷的供电, 这就叫做光电系统。光电系统的优势是其具有较强的可靠性, 而且使用成本不高, 但缺点同样明显, 就是系统造价过高。 (2) 利用小型风力发电机将风能转变为电能之后, 再利用逆变器对电负荷供电, 这就叫做风电系统。其优势是发电量比较大, 无论是造价成本, 还是维护成本, 都不需要耗费太多的资金。它的缺点同样突出, 就是没有解决好小型风力机的设计问题, 无法保证使用的可靠性。 (3) 尽管风电和光电系统存在很大的资源问题, 但是, 因为太阳能与风能之间具有较强的互补性, 所以, 很好地解决了这一难题。另外, 要值得注意的是, 风电系统和广电系统都可以运用到蓄电池中。

2.2 系统主要构成

风力发电机、照明负载等设备是风管照明设备的重要组成部分。通过各种不同的配置组合, 能够加强逆变器的使用效率, 将直流电转变成交流电。

风力发电机是系统中最重要的发电部分, 它可以很好地降低风能供电时出现的电力不足的情况。在设备的使用方面, 风光互补路灯主要利用的是效率比较高的绿色发光二极管, 也就是人们经常提到的LED。在风光互补照明系统中, 最关键的部件就是控制器, 它不仅能够调制太阳能电池板释放的电能, 还能够有效控制灯具的工作形式, 从而更好地保护蓄电池。另外, 蓄电池作为一种供电设备, 它的容量主要取决于照明负载功率, 而泄荷器主要是将不需要的电量全部清除。这样的话, 就能够确保蓄电池不会出现过充的情况。

3 特点介绍和效益评估

3.1 系统特点介绍

风光互补照明系统的特点是: (1) 使用非逆变系统技术将低压直流电转化成220 V的交流电。 (2) 选择一套最新的LED灯具。 (3) 不会消耗市电, 而且安装时也不会太烦琐。 (4) 太阳能等不受位置的影响, 任何位置都可以安装, 而且安装时间也不会太长。 (5) 天气条件对风光互补灯具的使用效果有很大的影响。 (6) 风光互补灯具的结构会由于太能养电池板的面积大而受到一定的干扰, 而且在造价方面有一定的局限性, 因此, 不适合将风光互补灯具用于照明场所。 (7) 能够与普通照明灯具有效融合在一起, 形成双供系统。这样, 就可以确保风光互补照明灯具能够应用于条件恶劣的环境中。

3.2 系统效益评估

3.2.1 综合效益评估

与其他的路灯比较, 风光互补路灯能够节省大量的电能。这样, 就能够为供电站节约一部分建设资金。风光互补路灯与只是依靠太阳能供给的路灯比较, 优势还是相当明显的, 具体表现为以下2点: (1) 重用风能, 不仅能够在很大程度上提升能量转换效果, 还能够减少对太阳能设备的投入资金。 (2) 能量效率提高后, 风光互补灯具有了更强的光源效果。通过相关工作者的研究发现, 几乎其他路灯所能够运用的光源都可以用于风光互补灯具上。

3.2.2 经济效益评估

在经济方面, 风光互补照明灯具远远比过去的路灯效益要高得多。

如果室外路灯选用过去的照明形式, 所用的灯都按照250 W的功率来算的话, 那么, 根据公式瓦数乘以盏数乘以时间 (小时) 乘以一年再乘以电的使用价格计算的话, 就能够得出一年的电费将花掉13万多元。

如果过去的灯具为6 000元一台的话, 经过计算, 总投资为90 000元, 维修费为3 000元。

如果利用风光互补照明灯具, 投入费用根据公式盏数乘以灯的费用 (1 000元一盏) 计算, 就可以得出所需要的费用为15万元。同时, 蓄电池需要5年换一次的话, 所需花费2万多元。

如果投资回收的话, 经过计算, 则需要花费6年的时间, 具体的计算方式是: (150 000的投入费+22 500的更换蓄电池的费用) - (90 000的总投资+3 000传统灯具的维修费) /13928.4=6年。

从上述计算中可以发现, 尽管风光互补灯具在造价方面比传统灯具高, 不过在6年内却能节省很大一笔节能费, 这样就很好地弥补了这一缺陷。如果按照10年的使用标准计算, 风光互补路灯将会创造出比传统路灯更多的经济收益;如果按照15年的使用时间计算, 还能创造出更高的经济效益。另外, 利用风光互补路灯可以很好地降低工程初始阶段电缆沟的开挖, 从而分区分段建设。这样, 就对其有一定的保护作用。因此, 从节能环保、创造的社会效益和节省费用的角度考量, 利用风光互补照明灯具是一个不错的选择。

4结束语

从文中所述内容中了解到, 采用风光互补照明灯具可以起到节能环保的作用。尽管它在造价方面比传统灯具高, 但是, 却能节省很大一笔的节能费用, 从而创造更多的经济效益。这正是风光互补照明灯受到青睐的主要原因。

摘要：利用太阳能供电实现节能环保的照明系统就是人们通常所说的风光互补照明系统。它的作用是能够解决现有照明系统中存在的难题, 因此, 得到了很多业内人士的青睐。从风光互补照明灯具的特点和效益评估等角度入手, 简要阐述了它在室外应用的可行性, 以期为日后的相关工作提供参考。

关键词：风光互补照明系统,风力发电机,照明负载,效益评估

参考文献

[1]郝俊峰.风光互补照明系统在厂区道路照明中的应用[J].内蒙古科技与经济, 2014 (02) .

[2]朱正菲, 周士晖, 张玉华.风光互补路灯信息监控系统的设计[G]//互联网时代高效清洁的能源革命与创新论文集.南京:江苏省能源研究会, 2015.

[3]袁亮, 尹旭平.风光互补路灯系统设计验证[J].城市道桥与防洪, 2015 (12) .

灯具应用 篇9

目前大型公共场所地下室停车场出于安全等因素的考虑,照明一般采取7×24 h模式,造成了极大的能源浪费,而综合考虑安全和节能等因素,地下室照明实际只需保证人员通行和安防设施正常运行的照度即可。本文在研究微波感应节能LED灯具控制原理的基础上,对其在大型科技园区的应用进行了深入研究。

1 LED灯具概述

LED作为一种新型的照明技术,无论是发光原理还是功能等各方面都具有其他传统光源无法匹敌的优势,因此,大力发展LED照明光源在照明领域已是大势所趋,其有望在未来完全取代传统照明光源。

1.1 节能性

由于LED是冷光源,半导体照明自身对环境没有任何污染,与白炽灯、荧光灯相比,节电效率可以达到78%以上。在同样照度下,耗电量仅为普通白炽灯的1/10,荧光灯管的1/6,高压钠灯的1/4。

1.2 健康性

LED是一种绿色光源,LED灯使用直流驱动,没有频闪,无红外和紫外的成分,无辐射污染,显色性高并且具有很强的发光方向性,调光性能好,色温变化时不会产生视觉误差。

1.3 灵活性

LED灯可以根据不同的要求、场景情况以及对环境和生活的不同理解,在不同的空间和时间选择并控制光的亮度、灰度、颜色的变化,模拟出各种光环境来引导、改善情绪,体现更人性化的照明环境。

1.4 稳定性

LED灯寿命长达50 000 h,5年无需进行维护,稳定可靠。

2 微波感应节能LED灯具控制原理

微波感应灯具是利用电磁波的多普勒原理实现的,当一定频率的波碰到阻挡物时,就会有一部分的波被反射回来,若阻挡物是静止的,反射波的波长就是恒定的;若阻挡物是运动的,则反射波的波长就是变化的,而波长变化就意味着频率的变化。通过反射波的变化可以判断运动物体是在逼近还是在远离,因此利用微波感应的这一特性可以实现人来灯亮人走灯熄的目标[1,2]。

微波感应节能LED灯由微波探测器、延时控制开关、电源变换器等部分组成。接通电源后,220 V市电经电容器和二极管组成的稳压电路稳压后,再通过二极管、电容进行整流滤波,输出合适的直流电压,供控制回路使用。在通电情况下,微波探测器在其天线的轴心方向产生一个椭圆形的空间微波探测电场,构成一个立体的探测区域。在无人经过探测区时,双向晶闸管因无触发电流而处于静止状态,LED灯则处于熄灭状态。当有人经过探测区时,微波探测器接收到反射的相位变化的回波,经内部专用处理器放大、整形、延时处理后,输出高电平脉冲,给双向晶闸管提供触发脉冲电流,LED灯亮。在人离开探测区域后,虽然输出端迅速恢复到低电平状态,但由于电容储存的电荷通过电阻提供了偏流,造成双向晶闸管延时关断,LED灯延时熄灭,具体的延时时间则由延时电容和电阻的参数决定。如果采用光敏电阻和微调电位器相结合构成光控电路,则可以实现白天灯熄、晚上灯亮的控制目的。但考虑到地下室白天光线也较暗,故采用低输出电流方式使微波感应LED灯在无人进入探测区时处于低功率运行状态,从而达到了节能能源和保障安全的双重效果。

本文研究中采用的微波感应LED节能灯具有以下特性:当人走进感应区时,灯100%亮;人在感应区活动时,保持100%亮度;人离开感应区1 min后变为20%功率运行,感应距离为5～9 m,从而保证地下室照明亮度能满足不同情形下的使用需求。

3 在大型科技园区的应用

南方某大型科技园区原先采用普通荧光灯作为地下室照明,存在能耗成本高等问题,为降低能源损耗,采用微波感应节能LED灯具对地下室照明进行了改造。

3.1 设计要求

在不改变原有照明布线方式,且亮度不低于原有标准的前提下,使用新型微波感应节能LED灯具替换原有的荧光灯管,同时须遵守如下要求:根据《地下建筑照明设计标准》规定,地下停车场的行车道低、中、高3个照度标准值(以地面为参考平面)分别为30 lx、50 lx、70 lx,地下停车场的停车位低、中、高3个照度标准值(以地面为参考平面)分别为20 lx、30 lx、50 lx;过渡照明(停车场入口处)根据《地下建筑照明设计标准》有关规定进行设计,室内外亮度比按5:1取值。

3.2 改造原则

为尽量降低改造风险和成本,大型科技园区地下室节能照明改造方案须遵循以下原则:

(1)节省能源的原则。在达到原照明系统照度的前提下,采用发光效率高、寿命长的节能LED光源,并采取各项管理节能措施。

(2)设计方案以满足使用场所的需求为原则,所替换的灯具达到或超过原有光照度和视觉效果。

(3)节省成本的原则。为了节省成本,此次改造可充分尊重原照明系统的布线方式等,在基本保留原设计的基础上,既要满足工作需求,又要实现节能降耗。

(4)环保和谐的原则。充分考虑环境对灯具的影响,如震动、水汽、腐蚀等,以降低灯具故障率。

(5)安全的原则。选择合适的灯具安装位置,以便于维护,从而消除安全隐患。

(6)美观的原则。整体设计既要保证照度均匀,又要美观大方。

3.3 改造前后对比

改造前地下室共有28 W荧光灯管509支,32 W荧光灯管19支,4 W电感镇流器528支,且均7×24 h运行,每年耗电量为148 555 kW·h。

将上述荧光灯管改造为12 W微波感应LED灯具528支,灯管根据控制原理和现场具体情况运行,每年耗电量为20 805 kW·h。

3.4 效益分析

通过对比分析可知,采用微波感应LED灯具每年可省电127 750 kW·h,节能效率高达86%,节能效果显著,并且改造过程简单易行,只需在保留原有灯架的基础上更换灯具即可。由于节能灯具有寿命长等特点,更换灯具和人工维修的费用也显著降低,而且拆下的普通灯具可作为备品备件使用,以达到充分利用资源的目的。

虽然微波感应LED灯具相比普通灯具成本较高,但综合考虑使用寿命和节能效果,经测算,改造后15个月左右即可收回投资成本。因此,大型公共场所地下室采用微波感应节能LED灯具具有推广价值。

此外,采用LED灯具每年可节省用电127 750 kW·h,相当于电厂可减少127 750 kW·h的发电量,这就减少了煤的燃烧以及二氧化碳、二氧化硫的排放,减少了大气污染。按照生产1 kW·h电需要消耗0.33 kg标准煤、排放0.96 kg二氧化碳计算,采用LED灯具后每年可减少42.157 5 t标准煤的燃烧,同时减少122.64 t二氧化碳的排放,具有巨大的经济和生态效益。

4 结语

本文在研究微波感应控制原理的基础上对微波感应节能LED灯具在大型科技园区的应用进行了研究。通过对比分析可知,在地下室等场所采用微波感应LED灯具具有显著的节能效果,而且还有良好的生态效益和示范效应,值得推广。

参考文献

[1]吕晶,黄葛鸿,麻莉萍,等.智能感应灯的设计[J].龙岩学院学报,2010(2)

灯具应用 篇10

通常,选择光源首先考虑的是光源的光效。目前,隧道照明中推荐选用的高压钠灯的主要依据是其具有约120lm·W-1的高光效,但这是明视觉(>3cd·m-2)条件下测得的数据,随着亮度水平的降低,人眼的视见函数会发生普尔金耶(Purkinje)偏移。为了更科学、合理地评价新型光源在隧道照明中的实际照度,还应考虑中间视觉状态下的视觉功能。

1 中间视觉理论

我们知道,人眼睛视网膜中部分布的是锥状细胞,周围分布的是柱状细胞,锥状细胞是在光线强的情况下起作用。柱状细胞比锥状细胞的光敏感性更强,它能在很低的亮度条件下起感觉作用。在隧道中间段照明中,柱状细胞起到很重要的视觉作用,人眼的适应范围往往处于中间视觉范畴,所以不应采用明视觉条件下的亮度值来评价隧道照明效果,尤其是不能直接采用亮度计测得的亮度值来直接评价。在中间视觉条件下,光源的发光效率等不仅与光源的光谱分布有关,而且还与人眼的适应水平等有关。

从图2可以看出,LVD无极灯在中间视觉能量分布较多,而HPS(高压钠灯)在中间视觉能量分布很少,利用美国生产的中间视觉照度计测试,在中间段LVD无极灯的明视觉与中间视觉的照度比约为1∶1.5～1.6,因此在中间段照明上,可以按照高压钠灯功率的60%取值。

图3为美国生产的中间视觉照度计,在试验隧道数据测试中我们要用到它。

2 试验隧道照明光源的有效照度评价

2.1 试验隧道基本情况

(1)左线长1385m,右线长1432m;

(2)设计时速100km/h;

(3)路面:沥青路面;

(4)洞外亮度取值3000cd/m2。

2.2 照明灯具布置方案

左洞布置LVD无极灯,右洞基本照明布置LED灯,加强照明采用高压钠灯,LED灯、LVD无极灯的间距采用厂家建议方案。

(1)左洞全部采用LVD无极灯,入口段300W,174盏;过渡1段200W,54盏;过渡2段120W,64盏;基本照明80W,230盏。

(2)右洞基本照明采用LED灯,加强照明采用高压钠灯,入口段400W高压钠灯,160盏;过渡1段250W高压钠灯,54盏;过渡2段150W高压钠灯,64盏;基本照明LED-80W,240盏。

3 普通照度计与中间视觉照度计测试数据对比分析

测试数据详见表1,照度单位为Lux。

根据已知资料,中间段(即基本段)照度设计值为74Lux,从表1得知:

(1)LED灯的实测总平均照度为119Lux(>74 Lux),因此在中间段选用优质LED-80W能达到按照明视觉即规范规定的标准,采用美国中间视觉照度计测量LED灯的平均照度>164Lux,远高于设计照度值。

(2)LVD无极灯的实测总平均照度为67Lux(<74Lux),不满足设计要求;采用美国中间视觉照度计测量LVD无极灯为90Lux(>74Lux),却是满足设计要求的。

由此可见,采用中间视觉理论照度计对隧道中间段灯具照度进行测量分析,要比普通照度计测量的照度值高30%多,并且满足设计的最低要求。

4 结论

照明光源及灯具的合理选择是保证隧道照明质量的关键。隧道照明的光源应满足在隧道特定环境下的光效、光通量、寿命及工作特性、光色、显色性及控制配光的难易程度等。在实际设计工作中,我们要验证一种灯具的布置合不合理,性能参数选择是否满足要求的时候,一般都会利用照度计进行照度测量分析。如何保证分析的合理性,中间视觉理论在评价分析中起着很关键的作用。为了在保证道路照明安全的前提下,实现隧道照明节能,在设计阶段采用最新的中间视觉理论研究成果指导设计和计算有重要意义。

参考文献

[1]陈育明,陈大华,李维德,等.LVD无极灯[M].上海:复旦大学出版社,2009.8.

[2]秦岸.基于LED光源的高速公路隧道照明节能技术研究[M].重庆:重庆交通大学,2010.

[3]程向阳,等.隧道照明节能技术研究报告[R].辽宁省交通规划设计院:2011.7.