LED被称为第四代照明光源,具有节能、环保、寿命长、体积小等特点,光谱中没有紫外线和红外线,既没有热量,也没有辐射,眩光小,冷光源,可以安全触摸,属于典型的绿色照明光源。广泛应用于各种设备指示、显示,同时在装饰、背光源应用方面也取得了突破性发展。现在一些国家大力进军LED领域,在普通照明和城市景观照明、公共及商业照明等领域取得了不错成绩。近年来,欧美等一些发达国家围绕LED的研制展开了激烈的技术竞赛。节约能源是全人类未来面临的重要课题,在照明领域,LED产品的应用正吸引着世人的目光,是未来发展的趋势。LED照明灯具已经彰显出很多特有的优势,更加符合低碳和节能理念,而且随着LED的技术进步和应用加速,LED灯具走进千家万户已是大势所趋,针对此种新光源的灯具设计也将成为接下来照明灯具设计的主流。
研究背景:一、灯具设计的历史灯具的照明给人类的发展带来了的突破,不仅使人类摆脱了黑暗,而且也加快了人类进步发展的速度。随着科学技术的发展和进步,人们对电学知识的掌握越来越成熟,继而各式各样的灯具也逐渐出现,从原来的油灯到白炽灯、卤钨灯,以及现在的荧光灯、高压汞灯和金属卤化物灯等。总之,随着社会的不断进步发展,用于灯具照明的光源也是不断的发展变更,从而造成灯具设计也随着光源的推陈出新而不断的发展变化,使人们的生活更加的丰富多彩。经过了很长的一段时间,灯具发展到今日,它不仅为人类提供了照明功能,满足人们的生活需要,更重要的是人们设计出许许多多美观实用的经典灯具产品,改善了人们的生活,促进了经济社会文化的发展。随着科技水平的提高,也为灯具的造型设计提供了有力的物质和技术保障。特别是LED的出现,将灯具设计带入了一个新世界的变革。LED的出现将给白炽灯和荧光灯带来巨大的挑战,被认为是下一代高效的绿色照明光源。二、LED室内照明灯具设计的现状国内外众多厂家更是看准此大好时机,为抢得一席之地,积极投资和发展LED灯具。但LED作为新光源,而且自身还在不断的更新和发展。人们对此光源的驾驭能力还并未达到炉火纯青的地步,例如色温、散热、成本等一系列问题,继而此光源的灯具设计也还处于发展阶段。
1.国内现状:当下国内LED室内照明灯具的普遍率还不是很高,但室内照明LED灯具的种类划分也初见形态,有LED台灯、LED吸顶灯、LED射灯、LED筒灯、LED吊灯等。出货量较大的主要是LED台灯与吸顶灯。尤其是LED台灯,针对此类的设计也较多,样式也比较丰富。由此衍生出护眼灯、便携式小台灯、可充电式台灯等单种。价格方面,国内LED普通照明灯具的价格相对于国外品牌较为便宜。大多数采用的都是功率较小的LED,这种小功率的LED可以避免散热问题,但同时也带来了LED的发光效率不能达到人们正常使用的需求。一部分功率较大的LED灯具则没有处理好散热、炫目等问题,会造成灯具老化加快,人身体不适等。同时LED灯具的设计上也没有新颖的创意,基本上采用了普通灯具的设计特征。国内LED灯具厂商主要把重心放在了灯具成本的控制上,而对LED灯具的产品质量和LED灯具设计创意并没有太多关注,一味的追求LED灯具带来的利益,忽视了LED技术上的优越特性,没有更多的重视LED灯具的设计,一定程度上造成了粗制滥造,并没有真正利用好LED新光源的特性。只是在强调LED灯具节能的基础上,将传统灯具的光源换为LED光源,其它的结构并没有太多变化,在灯具设计上更没有其它的创新。
2.国外现状:国外LED灯具相对于国内LED灯具来说,对于探索LED灯具的设计比较积极。由于LED技术仍在发展中,并没有形成相应的技术标准,这就给灯具的设计带来很多不确定因素。在近的两年有许多公司推出了全新的LED灯具,就其发布的产品指标来看,目前仍在有些方面与照明领域的期望值有很大差距,主要是在价格、散热和色温方面。在使用寿命方面,各个厂商也没有拿出光源的衰减测试结论,基本都是估计的使用寿命。目前温度的上升会给白光LED的色温带来很大影响,因此在大功率的白光LED灯具中都有配备散热的装置。可是灯具设计现在已经向着美观实用的方向发展,随着LED技术的不断发展和创新,在未来的LED灯具设计中必然摆脱散热配件的使用。
国外LED灯具普遍具有高科技的质感同时还能体现出一丝人文关怀。在灯具设计时更多的从人使用的角度出发,而并不只是市场,国外同行在LED灯具设计方面更多的是在做一个尝试而不是获取更多的利益,毕竟LED光源技术还在不断的发展,随之灯具的创新空间也很大。国外LED室内灯具往往会显得更体贴人,不会刺眼炫目让人感到急躁厌烦。设计者经常采用半透明材质、金属或者使用金属、烤漆质感的表面处理的材质来表达产品的科技气息,用恰到好处的光线既满足人的正常需求又带来温馨的精神满足。在形态方面,LED灯具一般采用简单的线条或者几何形态营造出流畅的体型。恰当的材质使流畅的线条既柔中带刚,又完全满足现代设计所追求的简洁和韵律感。
三、LED室内照明灯具设计的趋势国内外大型的照明公司根据LED技术对灯具设计进行了大胆的尝试和创新。可以看出在产品技术成熟之前,很多大型照明企业和设计公司已经开始对灯具的设计进行尝试和研究。利用新技术,对灯具进行新的创新变革,探索人们在生活中对灯具使用时的体验和构想,满足新技术与设计趋势的结合。尤其在光学设计(例如蓝曼科技的高效配光系列灯具)、外观设计、结构设计、交互设计等要素方面进行了大胆的尝试,但国外在创新和构思方面比国内要很多,设计中也侧重了对人的关注。而国内的灯具设计太注重技术的发展,没有使新技术在产品中更好的应用,忽略了设计在现代商业中的作用,更加忽略了对使用者的关怀。现在我们的LED企业在一些技术上并不比国外企业逊色多少,而在设计的理念上就落后了太多。
LED作为新一代绿色照明光源,在未来的运用中必然存在着广阔空间,而LED室内照明灯具的设计必然要综合各方面的因素,在的思考和探索中逐步完善。随着社会经济的发展,人们对于家居光环境有着更高的要求,作为设计人员必须要站在使用者的角度,在人与灯的情感、人与灯的交互、人与灯的对话中摸索出新的道路。

随着国际LED照明灯具的逐渐成熟,中国政府的大力推动,传统白炽、荧光光源逐渐被替换,体现在室内照明尤为明显。同时电子控制技术、材料、工艺的发展催生了一大批优秀的LED照明产品,为人民的生活添加了更多的色彩。众所周知因世界各地的文化差异,各种室内照明标准及灯具的形态早已形成,LED的出现会带来怎样的颠覆?将是文章讨论的重点。
室内照明的要求及应用现状
室内环境设计包含照明这一重要组成,良好的照明设计有利于人的身体健康和安全舒适的生活。现实中,光不仅仅是让人能看清物体的存在,更多的是表达空间形态、营造环境气氛。室内自然光或灯光照明设计在功能上要满足人们多种活动的需要,而且还要重视空间的照明效果。
室内照明包含众多场所,个人认为:但凡是自然光因为营造空间的物体原因不能有效布满隔离空间,同时不能进行有目的活动即可定义为室内照明,其中包含有以下几个主要场所并各有特色(仅举例说明不能一一赘述)。
住宅照明,其照明的宗旨不外乎三个:安全、可视、氛围等。传统照明中多数采用白炽灯、荧光灯为光源构成灯具如吸顶灯、筒灯、面板灯、吊灯、壁灯、镜前灯、台灯、餐桌灯、落地灯等分布于入口、玄观、走廊、楼梯、客厅、卧室、浴室、洗手间、厨房、餐厅、书房、健身房等。
办公照明,其主要控制点为:作业面的照度、眩光、舒适度等。传统照明多数采用荧光灯组成的如吸顶灯、格栅灯盘、格栅射灯、吊灯、筒灯、台灯来满足前台、大堂、走道、集中办公区、单元办公区、综合办公区、会议室、停车场等区域的照明需求。
商用照明,其主要需求点:显色指数、眩光、色温、控制光溢出等。传统照明中采用轨道射灯、筒灯、格栅射灯、线槽灯、射灯、灯条等来达到中央展示区、通道及中岛、玻璃展示柜、商品陈列架、玻璃橱窗、更衣室、休息室、收银台及背景墙等区域的照明需求。
公共场所,如酒店、医院、剧场、学校、图书馆、车站、博物馆、体育馆等,因各自需求不同,但灯具的采用偏向于高流明输出,功率偏大。如高效格栅灯、投光灯、壁投两用灯、筒灯、射灯等。
各个空间的照明要求不同,其针对色温、照度、均匀性、显色性、眩光、维护系数要求皆有不同,这些IESNA有详细规定,我国的GB50034-2004《建筑照明设计标准》也详细规定居住、商用、工业、公共建筑的要求,在此不详述。
LED照明灯具应用现状分析
约在2000年左右,中国部分地区开始生产带有显示、指示功能的LED产品,如一些带灯开关、指示牌等产品;约2002年开始,移动照明开始使用LED作为主光源;约2003年左右,LED装饰照明开始销售;约2004年左右,主照明开始使用LED.这个历程和LED本身的技术发展有很大关系,从5lm/W到现在的150lm/W,其时间是很短的。传统灯具设计多是将灯源与灯具分开,使用灯具去配各种光源以达到照明的需求。
在初期的LED照明应用中,将光源、支架、电源都集成在一起,例如现在的LED面板灯、LED筒灯、LED吸顶灯、LED轨道射灯、LED投光灯、LED壁灯等。也有主走替换路线的光源,如LED球泡灯、LED-PAR灯、LED-MR16射灯、LED日光灯管等。
以上LED光源、灯具几乎充斥整个照明市场,从2012年的光亚展可以清晰的看到以上的应用状况,各种形态各异的光源和灯具都在同时协调散热、配光、电源驱动这几个方面以达到替换所需。
LED室内照明灯具的发展预测
从应用的角度来看,LED室内照明灯具的将会走向何方?我认为会向以下几个方面发展:
形态会改变。传统的灯具形态如筒灯、吸顶灯、高顶灯、格栅灯盘几乎都有固定的外形尺寸,因为传统光源发光角度大、而LED是指向式发光,传统的灯具形态已不在适应LED所需。至于发展成什么样儿的形态,个人感觉与人体工学有大部分关系,社会发展已经形成太多的个性化风格,选择也越来越多。哪家公司出的产品更适合人体工学、更适合生活及情景所需,再加上适当的营销。一定会占据主流消费市场,当市场接受程度高的产品,自然形成了行业标准。
安装方式改变。现在室内装修的风格已经日新月异,见光不见灯已是室内设计师与照明设计师共同追求的目标,更简洁的安装方式会更利于终端消费者。例如日本吸顶灯的安装方式是一种挂装结构,而国内的吸顶灯还是采用钢钉固定。中国的设计师一定会在这一块儿进行突破。
灯具的结构改变。针对终端用户,越简单,越能DIY的灯具将会越来越受欢迎。LED的散热模组、配光元器件、发光模组、电源驱动模组一定会形成一个统一。这样无论是室内设计师,还是照明设计师,亦或者终端用户都可以自由进行组合。
室内照明标准的改变。一直有这样的一个笺言:企业定标准,二流企业跟风上,三流企业忙加工。现在国家制定LED照明标准这一块儿,并不是很严谨,大部分在借鉴或者抄袭。当然不会的时候这是一种方法,但中国这么大的市场需求,众多的厂家在设计、制造光源、灯具,一直切入并不是很深,企业在做市场需要的,国家在制定不切实际的标准,造成企业恶性竞争。例如发改委进行的招标,竟然次废标,很具有讽刺味道,这种状况一定会随着实际需求发生改变。
灯具成本会变,一个新产业的发展到实际应用需要很长一段时间才能成熟,现在的芯片成本、封装成本、灯具制造成本等均显过高,这将会催生一大批专业人才及技术来解决这个问题。例如显色性与色温的稳定性、自动化的装配生产线等等。
集约化控制方案,传统灯具及现有LED灯具几乎都还是一灯一控制,从LED的特性来看集约化控制更有种于发挥LED本身的优势。这种控制方式也是家居、办公、商业、工业、公共场所需求的。

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