April 24, 2012

☆LED節能減碳應用於照明設計★後篇

2-1 替代現有光源產品

   目前所謂以LED作為替代性光源,是指在不更換燈具的前提下,將LED作為傳統光源的替代光源,做為能直接避免更換整組燈具的權宜之策。例如將LED做成與MR-16或是白熾燈等相同的插腳與燈泡形狀,且不需另外再添購變壓器等配備,讓一般民眾能自行更換燈泡,就能提升LED的接受度。雖初期構置成本較傳統燈具高,但是未來維護費用低且立即能發揮節能功效,將會是不錯的選擇。惟其LED因受限於體積或為搭配燈座的問題,會使LED降低其應有的發光效率以及光通量,加上目前LED演色性仍未達成熟階段,要全面作為室內照明將仍是一大挑戰。因此,居住用照明雖然是市場上潛力非常大的一環,不過在現今LED技術尚未臻成熟的情況下,對於價格敏感的消費者而言,其穩定度、壽命以及可靠度,色偏等問題將使其無法大量的運用於居住用照明。因此僅佔LED照明市場2%

 2-2建築照明

   建築照明佔整體LED市場的百分之四十五,為最大應用區塊,由於戶外型LED其價錢仍在可接受的範圍內,且隨著白光LED光通量及發光效率提升,很多需要運用色彩變化的場合,或一些按裝空間狹小的個案,多能以戶外型LED作為處理。隨著LED光通量及發光效率提升,預計至2012年建築照明營收將佔整體LED照明營收約42%左右。同時,由於各國政府對LED應用的投入,以及中國對於固態照明發展積極,蓬勃帶動LED的進化。且因為2008年北京奧運中大量使用LED照明產品,炫爛的成效 ,更積極有效的推動LED的發展。

 2-3字型燈/輪廓照明

   字型燈、輪廓照明(間接照明)據工研院數據中顯示2007年佔整體市場14%,為LED照明第二大應用領域。由於作為字型燈之架設高度高,維修困難,因此以LED高壽命且高亮度及體積小的優勢,很能被妥善運用。雖然LED燈光容易受周圍光源影響,但當其應用於字型燈以及輪廓照明將會較不受此一缺點限制,尤其透過與週遭環境不同的光色變化,很能突顯字型特色。

 2-4零售展示用照明

 零售展示用照明,於2007年約佔整體市場6%。在展場中,零售展示用照明不但需要大範圍的照明,更需要能呈現出產品特色。一般展場展示產品種類眾多,包括衣服、化妝品、食物、珠寶等等,要如何利用不同的照明呈現出產品與眾不同的地方,將是一門重要的學問。以目前LED產品來說,可利用LED溫度較低、體積較小的優點,做為局部照明用。零售展示用照明也會是LED未來的主要戰場。預計2007-2012年複合成長率為59%

 2-5娛樂用照明

  娛樂用照明場合,主要是將LED製作為聚焦燈、舞台的天幕燈或LED光條等,主要使用在戲院、電視、現場音樂會、魔術秀,以及舞廳、俱樂部、招待所等地方。LED於娛樂用照明較傳統燈源優勢在於LED光色、色溫、演色性可變以及壽命長等特性,僅佔整體市場2%,預估2012年的年複合成長率將達61%

 2-6戶外照明

 LED戶外照明用途如路燈、街燈、停車場燈、公園燈等等。此一區塊礙於行政法規上的考量,有其制式的規定,如光通量以及發光效率的規定皆與傳統光源有著一段不小的差距,但未來如LED技術純熟後可以克服技術上的問題時,其未來成長潛力將會非常驚人。

 2-7 商業/工業照明
 辦公室、飯店、餐廳及工廠等區域的照明設備皆可稱為商業與工業照明,由於商業空間常屬於經常性的更替室內裝修,因此主要訴求還將會是價格低且效率高的傳統光源,因此
LED應用在此一區塊將會面臨技術上與價格上的考驗。

   未來在LED應用上,不僅僅要發揮其特色如壽命長,光色色溫及演色性可變,對物體無傷害光線且成本低之外,我們照明設計或照明產業界必須要致力推動照明環境的節能化、健康化、藝術化以及人性化,追根究底人們在追求光環境的進步的同時,也絕對不能忘記取得環境上以及美感上的平衡以及人性的需求,並非一昧的追求LED的裝設,應該要從根本上去著眼,從人與自然的角度去設想,將光與人類生活完美的結合以創造出人與光環境的共生。

   照明規劃,主要表現在照明設施材料的回收,降低電力消耗,防止產生光污染以及使用綠色低耗能光源。照明設計新規劃極為關注創新性及可持續性發展。大量鼓勵使用新型光源和電氣設備來獲得更多創新性及多樣性設計。近年來,似乎全球的夜間光環境都感染上五顏六色的光華,暫且不考慮顏色與對應空間特質適宜性及相關性,LED在照明上的應用已到達白熱化地步。

五、運用LED的照明設計新思維

   LED的照明運用上,衡量使用者的心理及生理需求舒適性,兼顧綠化,成為新視野、新思維。在正常日光照射下,就色的波長為分析,可得藍色光波長佔24%、綠色光波長佔32%、紅光色光波長佔44%,而當以LED使用不同光波長或強化不同光波長照射植物時,將使植物生長改變。

(圖一)以LED強化紅色光的照射


(圖二)以LED強化綠色光的照射



 (圖三)以LED強化藍色光的照射
 
 
   日本Pasona採用自然光導入室內再搭配螢光燈管或led燈具種植植物。其中因LED能簡單強化某特定波長,能設定為增加水分或維生素的吸收。以綠色植物而言,適當的光譜照射而快速合成葉綠素,讓植物生長更為茂盛。或因為農業經濟政策因素,延遲若干植物的生長期,亦有可能。LED適當運用,有助減輕光污染,將助益回歸大自然。歐美先進國家,亦有醫療機構採取光線治療的方法,醫治部分憂鬱症患者。

 六、結論-美觀與綠化的協調,賦予了照明設計師全新視野

   長遠來看,照明設計師對於光環境之成敗關鍵:整體設計效果合理及掌控性。換句話說,為視覺美感及工程品質把關,照明設計者需深入了解,光與視覺的關係、光源的發光特性、燈具的導光性、系統的效率及控制等,才能以合理的預算選用正確的光源來塑造一個舒適又有效率的照明環境。

   LED新光源帶來了新觀念外,更急迫地需要讓燈具更標準化、規格化。戶外燈具應用並不是「一次使用」,更應考量未來落實面及維護面。LED照明應用兼具節約能源及環境保護,被視為未來的潛力市場,照明設計已經開始步入嶄新的轉捩點,未來發展趨勢更是整合綠色照明、工程技術與美學設計的新思維架構而成。

   除了視覺外,更長遠的經濟性及成本也是考量的關鍵,而有效率且精準應用新光源帶入設計是必然地,也是未來的趨勢應用。因此,從照明設計演進因應科技、藝術美學、專業價值觀或社會價值觀而為LED光源提出的新設計準則、原則、規範、標準,勢在必行。或許可以這麼說,美觀與綠化的協調,賦予了照明設計師全新視野,也是照明設計師於整體規劃中不可避免的使命,而LED的運用在照明設計師的規劃下,以全新思維,結合綠化環保與舒適感,將成為一波綠色『光亮革命』,劃過天際。

 作者簡介 

袁宗南 台灣中原大學設計學院助理教授 中華

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