LED的应用璀璨广州塔

LED的应用——璀璨广州塔李星月（天津美术学院设计艺术学院）摘要：LED作为新型环保的绿色光源被大量运用于建筑景观照明中，广州新电视塔便是利用了LED光源体积小、颜色多、低能耗、寿命长等特点，既不破坏建筑的外观美感，又能带给大家魔幻般的艺术效果，节省了投资，降低了运营成本，实现了预期的灯光效果。关键词：LED光源、建筑照明、广州新电视塔、绿色照明曾几何时，LED作为一种节能减排、环保无污染的新型光源走进了我们的生活。LED是一种能够发光的半导体电子元件。目前，已经被广泛应用于建筑装饰和景观照明。它具有体积小、耗能低、寿命长、高亮度、低热量、环保及坚固耐用等优点，绿色无污染，甚至被誉为“照亮未来的技术”。素有“小蛮腰”之称的广州新地标广州新电视塔，也称广州塔，便是运用了这种LED技术，入夜的广州塔亮灯后，塔身1080个节点的LED灯会同时发出灯光，灯光系统通过电脑控制，可实现颜色和文字图案的不同变化。电视塔的天线桅杆每天锁定不同颜色，市民只要每天看看塔尖，就知道今天是星期几，灯光效果生动璀璨，且变化多种多样，很是吸引大众眼球。一、何为LEDLED，全称为Light-EmittingDiode，发光二极管，是一种能发光的半导体电子元件，这种电子元件早在1962年出现，早期只能发出低光度的红光，随着技术的发展白色发光二极管的问世，它才渐渐的被广泛应用于照明领域，并渐渐地走进大家的视线。相较于其它的光源，LED具有很多优势，它亮度高、体积小、耗能低、寿命长、低热量、耐冲击、工作电压低、性能稳定、环保无污染，这也是LED在照明工程中越来越广泛被应用的原因。这样广受重视并迅速发展与其本身的优势是密不可分的。（图1）图1LED发光二极管二、广州塔运用LED光源的原因1、体积小LED基本上是一块很小的晶片被封装在环氧树脂里面，小而轻。因此，单独一颗LED光源可以作为一个很小的像素点被单独控制，若干的像素点排列形成模块进而形成完整的屏幕进行高清图像显示，也可以用多颗LED做成大功率光源。结构灵活，利于隐藏，并且在较为窄小的空间中也能投光。2、颜色丰富荧光灯和卤素灯也是可以实现色彩变换的，但是需要多个光源进行不同色的混光才可以，而LED光源则不是，它除了用多个不同颜色的光源进行混光以外，还可以在内部设置红、绿、蓝三种不同颜色的芯片单独实现全彩变换，从而展现丰富的明暗色彩关系，实现精彩的动态图像化信息。3、耗能低、寿命长LED耗电相当低，一般来说LED的工作电压是2-3.6V。工作电流是0.02-0.03A。且寿命长，电压电流合适的话寿命可达10万小时。这种特征为其大面积应用于媒体成像提供了可能。随着科学技术的发展，LED光源的发光效率正在变得越来越高。三、LED光源在广州塔的应用分析1、“见光不见灯”广州新电视塔在数次灯光调试中，都达到了令人满意的效果，其夜景的璀璨，在不少市民心里留下了美好的印象，也吸引了大量游客的注目。能够展现如此绚烂的夜景还能不破坏电视塔本身的建筑外观美感，是有原因的，那就是基于LED光源体积小而实现的。广州新电视塔由于其结构原因用的是条状LED和LED泛光照明。条状LED其实就是将LED像素点排列在条状的结构上，形成LED灯带，灯带按要求进行组合从而实现图像传播，形成媒体价值。且条状的形式可以更加的灵活，可以形成有有曲度和弧面的效果，既可以调整没个LED点之间的距离，也可以调整灯条之间的距离。广州新电视塔用了46环LED灯带，自下而上环绕塔身，形成流畅的韵律感。就泛光照明而言，法国凯旋门、埃菲尔铁塔、圣保罗大教堂等都是泛光照明的典型范例。随着LED技术的发展，LED泛光照明在建筑外部装饰照明的使用上日益广泛。LED体积小便于隐藏，广州新电视塔是玻璃幕墙结构的，玻璃幕墙的支撑骨架就可以作为LED光源进行安装的部位，将LED泛光灯灯安装在玻璃幕墙横向或者纵向的结构构架上，通过玻璃向室外进行投射，从外面可以看见建筑立面上形成的光点，却看不到灯的存在。同时，由于灯具很小且安装在结构构架的内侧，即使是在室内，也不容易发现灯具的存在，而且便于维修。（图2）图2广州塔见光不见灯这样，就形成了“见光不见灯”的效果，完全不影响建筑立面的观感效果，既防止了光污染，又不破坏建筑外观，还增加了五光十色的灯光效果，为“纤纤细腰”更添一份风情。2、夜景绚烂不重样说“小蛮腰”夜景不重样可能多少有些夸张，不过广州市的市民都反映广州新电视塔的夜灯灯光变化太多，有爱好者经常去拍摄，可是网上出现的一些夜景图样还是有他们没有见到过的。（图3）图2广州塔灯光百变这还是得益于LED光源的自身特性。一颗LED光源可以作为一个很小的像素点被单独控制，若干的像素点排列形成模块进而形成完整的屏幕进行高清图像显示，同时，它单独实现全彩变换，从而展现丰富的明暗色彩关系，实现精彩的动态图像化信息。而广州新电视塔塔身有1080个灯光节点，46环LED灯带，8000多支LED灯，将近有33万颗纯LED的颗粒，并且采用了环保智能化灯光设计系统，通过电脑进行控制，可以实现颜色、文字、图像的不同变换，形成不同的夜景效果。所以，只要对灯光进行设计和控制，是可以实现很多的魔术般的夜景效果的。3、每小时电费不足千元1080个灯光节点，46环LED灯带，8000多支LED灯，近33万颗纯LED的颗粒，6000多套LED照明设备。这种流光溢彩的灯光表演到底每天要耗费多少电能？需要多大的投资来维持运营？答案是运营成本每小时不足千元，能耗500千瓦。正是LED低能耗的特性，让广州新电视塔的夜景照明运营成本大大降低。比起传统照明方案，能耗降低了一倍多，使得电视塔在夜景演绎方面具备了可操作性。4、文化传播新手段LED如今已经成为媒体显示和文化传播的重要手段，它的诸多特点和技术优势使它具有独特的媒体性特征，从而成为大型广告媒介首选。在实践与应用中，LED区别于其他光源的最显著的特点除了节能环保以外就是体积小，这是其它光源做不到的，所以被广泛运用于成像显示。由于体积小，色彩多，LED光源在实现高精度显像和展示丰富的图像方面较之其他光源占据了明显的优势。LED光源的媒体性，是它被广泛应用于实践的重要成果。广州新电视塔塔身可以进行文字性表达，比广州亚运会一周年倒计时其塔身投射有“广州亚运”字样，为其城市文化进行了良好宣传，同时广州塔以其独特的建筑设计和美轮美奂的夜景灯光，吸引了不少国内国际游客，为广州这个城市的发展起了极大的宣传推动作用。（图4）图4“广州亚运”灯光字样四、结语灯光是一个灵活的设计元素，生动并且具有无限趣味，是环境艺术创作的重要因素，可以缔造出不同的意境和气氛。灯光夜景照明是城市建设中不可或缺的重要组成部分，而建筑装饰照明又是夜景照明的重中之重。如今，一个城市的夜景甚至也成为衡量一个城市发展程度的新标尺。以节能环保为特色的LED光源在建筑领域的运用正在飞速发展，广州新电视塔的灯光照明设计就是一个优秀的例子。LED亮度高、光色饱满、体积小、能耗低、耐震、散热少、寿命长，很适合被应用于建筑装饰。在全球大力倡导“绿色环保”的前提下，“绿色照明”必然是照明设计的大势所趋，随着LED发光效率的不断提高，价格的不断下降，LED在照明行业中的优势越来越凸显出来。广州新电视塔的照明设计，受到了广泛好评，是LED光源在建筑照明设计中的成功运用，同时大量的LED技术运用，也推动了LED照明行业的发展。作为低碳环保的绿色新型照明技术，LED有巨大的发展市场和广阔的发展前景，应该被作为重点技术研究发展，使这种环保技术能够更快的代替其他会形成光污染的灯具走进大家的生活。同时，照明设计也应该多方面关怀人的个性需求，以人为本，让人的视力健康和身心健康能够因有优良的照明设计而获益，实现照明设计人性化，推动照明设计行业走向规范化。参考文献[1]李勋栋,郝洛西.建筑外立面LED建筑照明化研究[N].照明工程学报.2009年9月(第20卷第3期).[2]李琳.浅谈LED在建筑照明设计中应用[N].科技创新导报.2009年(第11期).