將LED應(yīng)用于室內(nèi)照明堪稱(chēng)近一兩年來(lái)照明行業(yè)最熱的議題,無(wú)論是從學(xué)術(shù)科研角度還是從市場(chǎng)應(yīng)用角度都吸引著行業(yè)內(nèi)的高度關(guān)注。一方面,LED的種種優(yōu)勢(shì)讓業(yè)內(nèi)人士對(duì)其在室內(nèi)照明應(yīng)用的未來(lái)充滿信心;另一方面,其現(xiàn)有的種種局限性也仍讓大家心存顧慮。在不久前舉辦的中國(guó)照明論壇上,北京市建筑設(shè)計(jì)研究院副總工程師、北京照明學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)汪猛對(duì)LED在室內(nèi)照明領(lǐng)域應(yīng)用存在的問(wèn)題進(jìn)行了深入分析,從技術(shù)指標(biāo)和市場(chǎng)拓展方面綜合考量了現(xiàn)階段在室內(nèi)照明領(lǐng)域引入LED的優(yōu)勢(shì)和短板,分析了其未來(lái)的發(fā)展前景。
綜合考量多個(gè)因素
汪猛表示,要討論LED應(yīng)用于室內(nèi)照明這個(gè)議題,首先需要有科學(xué)的認(rèn)知:第一,LED是正在發(fā)展中的新型光源,基于現(xiàn)階段的資料,并不能完全準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)未來(lái);第二,我們討論的是室內(nèi)照明環(huán)境,室內(nèi)照明最主要的作用是補(bǔ)充和替代自然光線,滿足視覺(jué)功能和提高視覺(jué)功效,這是LED進(jìn)入室內(nèi)照明不能回避的問(wèn)題;第三,目前室內(nèi)照明的要求和標(biāo)準(zhǔn)是依據(jù)人的視覺(jué)需求經(jīng)多年研究試驗(yàn)的結(jié)果,不會(huì)因LED的出現(xiàn)而發(fā)生較大的變化。
在此基礎(chǔ)上,分析LED是否具備應(yīng)用于室內(nèi)照明領(lǐng)域的條件,需要綜合考慮以下幾個(gè)因素:在室內(nèi)環(huán)境條件下是否具備較高的發(fā)光效能和穩(wěn)定的光輸出(包括色溫和光通量的穩(wěn)定性);光源色溫是否符合分組要求,光源顯色性是否符合視覺(jué)工作需求;是否具備統(tǒng)一的電氣和結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn),在各種室內(nèi)環(huán)境條件下便于控制和安裝維護(hù);根據(jù)不同的場(chǎng)所和使用功能是否能滿足光生物安全性要求;是否具備合適的、足夠吸引人的性?xún)r(jià)比。隨后,他對(duì)這幾個(gè)因素一一進(jìn)行了分析。
在穩(wěn)定性方面基本滿足要求
光輸出最主要的指標(biāo)是光通量和光輸出效率,目前LED盡管單體發(fā)光量仍比較小,但多顆組合后其光通量足以與大部分傳統(tǒng)光源媲美;而光輸出效率則明顯是LED的強(qiáng)項(xiàng)。光輸出的另一個(gè)方面是光色,人眼對(duì)不同顏色的敏感度差別很大,偏偏目前大部分白光LED中人眼不敏感的綠色光譜含量較低,而相對(duì)較敏感的藍(lán)紫色和橙紅色光譜含量較高,導(dǎo)致LED產(chǎn)品的色容差控制起來(lái)比較困難。當(dāng)然,就目前的LED而言,在使用中結(jié)溫的變化和螢光粉受熱衰變會(huì)導(dǎo)致光輸出效率下降和色溫漂移是不爭(zhēng)的事實(shí),這種變化對(duì)一般視覺(jué)工作的影響不大,但對(duì)于部分視覺(jué)精細(xì)作業(yè)場(chǎng)所就有可能產(chǎn)生影響。一些用戶(hù)反映,LED在使用較長(zhǎng)時(shí)間(數(shù)百至數(shù)千小時(shí))之后,顏色一致性和光通量衰減比較明顯,這都是現(xiàn)階段存在的問(wèn)題,但汪猛認(rèn)為,隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,這個(gè)問(wèn)題會(huì)得到比較圓滿的解決。
色溫和顯色性尚待進(jìn)一步研究和實(shí)踐
在色溫方面,目前自2700K向上至12000K之間各種色溫的LED產(chǎn)品已經(jīng)能夠生產(chǎn)出來(lái),滿足室內(nèi)照明2900K~6500K的需求問(wèn)題不大,目前存在的問(wèn)題是標(biāo)準(zhǔn)尚不完善。
室內(nèi)環(huán)境中照明光源更多的作用是替代自然光線來(lái)滿足人的視覺(jué)需求,光源顯色性的要求明顯較高,由于目前LED光譜的非連續(xù)性,使其與自然光源和傳統(tǒng)人工光源在顯色性能方面有一定區(qū)別,因而使用Ra來(lái)評(píng)價(jià)LED的顯色性略有偏差。目前的問(wèn)題在于還沒(méi)有一個(gè)能夠完全反映實(shí)際情況的、適應(yīng)LED的顯色性評(píng)價(jià),所以現(xiàn)階段仍然還是使用Ra來(lái)評(píng)價(jià)。
值得注意的是,LED光譜中可以基本消除紅外和紫外光譜,這對(duì)部分室內(nèi)特殊場(chǎng)所的照明應(yīng)用極具價(jià)值,但在另外一些場(chǎng)所則可能產(chǎn)生影響視覺(jué)工作效率的副作用,這些問(wèn)題尚待研究。
靈活的控制和安裝方式是優(yōu)勢(shì)所在
靈活的控制方式和安裝方式是LED的優(yōu)勢(shì)所在。但是我們需要正確認(rèn)識(shí)其特點(diǎn):發(fā)光效率高,但眩光需要控制;體積小,但散熱問(wèn)題比較突出;使用安全電壓,但與市電的接口要妥善處理;當(dāng)然,其還有控制靈活、利于節(jié)能的特點(diǎn);同時(shí),頻繁啟動(dòng)對(duì)壽命影響甚小。因此,在使用過(guò)程中應(yīng)突出LED的優(yōu)點(diǎn)并適應(yīng)室內(nèi)環(huán)境的需求,統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),避免機(jī)械的模仿和替代傳統(tǒng)光源。
光生物安全性仍需要關(guān)注
人類(lèi)視覺(jué)存在對(duì)非連續(xù)光譜不適應(yīng)的問(wèn)題。紅外線對(duì)消除視覺(jué)細(xì)胞產(chǎn)生的自由基、緩解視覺(jué)疲勞起著至關(guān)重要的作用,而目前大多數(shù)白光LED的光譜中幾乎沒(méi)有紅外線。另外還有一個(gè)不容忽視的問(wèn)題,就是高輻射和藍(lán)光對(duì)視網(wǎng)膜存在傷害,目前已有檢測(cè)報(bào)告發(fā)現(xiàn)個(gè)別LED產(chǎn)品的藍(lán)光輻射達(dá)到Ⅰ類(lèi)危險(xiǎn)和Ⅱ類(lèi)危險(xiǎn)的程度。此外還要關(guān)注藍(lán)光照射引起的非視覺(jué)生物效應(yīng)問(wèn)題。研究表明,人的第三種感光細(xì)胞對(duì)460nm~490nm的光最為敏感,這個(gè)范圍與目前基于螢光粉的白光LED最大能量分布區(qū)間有較大重疊。當(dāng)然,這并不能直接說(shuō)明白光LED是不利于人的健康的。汪猛認(rèn)為,由于人的生理節(jié)律需要有合適的光的影響,充分利用LED便于調(diào)控的特點(diǎn)可以設(shè)計(jì)使其形成有利于人的健康的照明體系。
因此,從光生物安全性角度考慮,在視網(wǎng)膜沒(méi)有發(fā)育完全的少兒的活動(dòng)場(chǎng)所應(yīng)用LED要謹(jǐn)慎。
應(yīng)具備良好的性?xún)r(jià)比
與道路照明不同,LED用于室內(nèi)照明很少會(huì)有政策性買(mǎi)單,因此,LED只有具備了良好的性?xún)r(jià)比,才能在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占得先機(jī)。從價(jià)格來(lái)看,LED應(yīng)用于室內(nèi)的價(jià)格優(yōu)勢(shì)目前只能通過(guò)與節(jié)能效益的平衡去實(shí)現(xiàn),也就是說(shuō)其成本的增加可以通過(guò)節(jié)能效益得到補(bǔ)償。此外,汪猛提出,LED要提高品質(zhì),讓使用者放心滿意,產(chǎn)品要像 iphone、ipad那樣,提升自身的附加價(jià)值,這才能使其更具有發(fā)展?jié)摿?。所以說(shuō),LED打開(kāi)室內(nèi)照明市場(chǎng)需要經(jīng)歷一個(gè)開(kāi)發(fā)產(chǎn)品――打開(kāi)市場(chǎng)――規(guī)?;a(chǎn)――降低成本的過(guò)程。