摘要：LED(发光二极管)最早应用于电器的指示灯，直至20世纪90年代末，白光LED作为一种新型的固体光源(SSL)进入照明领域，推动了照明技术的发展，成为第二代气体放电灯以后的第三代新型光源。白炽灯的高能耗和荧光灯的汞危害，不再符合当下社会发展，势必将被淘汰，而LED节能、环保、寿命长的优势最适合替换传统光源。现在，LED照明技术从仅仅被工业产业使用而转向民用市场，它会在不久的将来代替白炽灯和荧光灯，光源的更新换代必将开启我们对灯具设计的新思路。
关键词：LED；灯具设计；探讨
引言
半导体技术不断的进步和发展，并且因为LED灯具有发光效率高和耗能低、体积小等优势而被广泛使用，尤其在城市照明的选择上应用最多，其为无数的城市带来光明。科学技术和社会的不断发展，人们对于照明的要求也是越来越高，因此在实际生活中选择照明灯具的时候不仅要重视亮度情况，更在乎灯具带来的色彩和感受，因此上述情况就构成了LED等的发展趋势和研发思路，为城市照明的未来添上一抹浓重的色彩。
1LED及其在照明中的应用
LED( Light-Emitting Diode )也即是发光二极，是由镓(Ga)、砷(AS)、磷(P) 的化合物制成的一种可发光的半导体电子元件，其最早只能发出低光度的白光，随着技术的发展和研究的不断深入，目前的发光二极管已可以发出包括红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各种可见光及红外线、紫外线等在内的多种光，其种类也十分繁多，有普通单色发光二极管、高亮度发光二极管、超高亮度发光二极管、红外线发光二极管、变色发光二极管等多种，控制模式主要有恒压控制和恒流控制，目前多数的LED是采用恒流控制。照明设施所使用的发光材料主要有钨丝、高纳丝、汞、混光等，其中利用高纳丝的高压钠灯灯具有产生光亮、透雾能力强、耗电少、寿命长，且不诱虫的优点，在目前现代城市道路照明设施中的应用十分广泛，但此类路灯光亮过大，易造成光污染，使人感到烦躁，且浪费资源，而LED具有工作电压低、电流小、响应时间极短，抗冲和抗震性能高、寿命长，对环境无污染，适用性强，可发出多种光等多个优点，且可通过调节电流强弱来方便地调节灯的亮度，几乎不需要维护，被称为绿色光源或、第四代照明光源，在大力发展绿色能源的当前有着十分显见的应用价值。
2LED灯具设计策略
2.1LED光源置换传统光源的灯具设计策略
LED光源作为替换白炽灯、荧光灯的产品，需满足传统灯具的产品尺寸需求、性能参数及配光要求。如使用LED光源，要拆除原有灯具的基座，会对建筑和室内环境产生一定破坏，这会给传统灯具的淘汰和替换带来阻力，因此在LED发展和推广的过程中，既要发挥LED优势特征，又要不破坏家居环境的有机统一，LED灯泡插口设计就必须与传统灯具的插口基座相配合，以做到在新光源与传统灯具的完美对接，家庭不必重新添置新灯具，也能享受到新光源所带来的实惠。对于白炽灯螺口式这种单一的灯具接口，LED灯泡的插口设计相对简单，只要以这种接口为设计标准，并在灯具外形上模拟常规的白炽灯形态，基本就能解决对传统白炽灯的替代问题。而LED对传统荧光灯的替换，则不能采用以上的方法，因为传统荧光灯型号繁多，长度和功率都不经相同，如依照传统荧光灯的不同规格一对一地简单模仿，成本过高，同时也失去了LED可塑性强的特征，在绪论中所提到的可伸缩LED灯管就很好地解决了这样的问题，体现了无缝对接。
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与目前LED发光率等技术发展水平来看，LED灯泡和LED日光灯足以替代白炽灯和荧光灯，市场上也早己有这样的产品存在，但值得关注的是，LED灯泡和LED日光灯在光源设计上和传统光源有些不同，如定向发光(即光线在立体角π sr光束角内有80%以上的光输出)，那么在之后的LED灯具设计中，设计师一定要考虑类似问题，巧妙地凸显其优势，弥补不足，设计更高效的照明器
LED光源用作室内功能性照明，如何设计灯具的配光系统，是一个持续研究的课题。笔者认为，定向发光对于LED日光灯来说并非缺陷，而对于使用LED灯泡的灯具来说，则需要考虑设计更良好的配光系统。
2.2利用LED体积小巧、冷光源优势的灯具设计策略
1）更环保的灯罩材料。传统灯具的灯罩由于需具备很强的耐热性能，常使用玻璃、金属、塑料或有化学涂层的布艺材料，且灯罩必须与光源相隔一段距离，对灯具外形设计有一定限制作用，且金属灯罩冰冷笨重、玻璃灯罩易碎易裂，塑料灯罩丢弃降解周期长甚至无法讲解，在全球提倡环保的今天成为是不可忽略问题。
LED属于冷光源，自身几乎不散发热量，原本用于传统灯具的玻璃、金属可以少用，PP/PVC/PET等耐热但难降解的灯罩材料可被淘汰。未来家居LED灯具可用纸质、竹质等材料作为主要灯罩材料，甚至LED光源的纸质包装盒也可以直接变身为灯罩，环保的同时也易于更换。
2）弱化灯具实体。在灯具设计中，无论是为了装饰外形还是体现照明，对光的运用是最终目的，一切的造作都是为了满足人对光的需求。LED在与整体环境的融合上是目前其他人造光源无法比拟的。冷光源的LED体积小巧，能以各种形式集成足够照明的电路，它可以弱化自身，有机地与建筑、家具、甚至纺织品等不同属性的材质紧密结合，融为一体，使建筑和家居中的物品根据需要散发光线。它打破了传统人造光源灯具设计模式的条条框框，使灯具设计拓展了“灯”的边界，“灯”的概念也被扩大，丰富了产品属性，也使灯具与环境的关系也更为协调口通过设计使LED灯具参与家居环境、与家中物体融为一体正逐渐成为LED设计方向之一。
3）灯具平面化。今天LED光源技术的发展，对所有灯具设计师来说无疑是福音，点光源，光源体积小、重量轻，可以突破传统光源技术上的限制，打破了以往灯具设计的常规，不再受制于光源散热等困扰。从灯具设计角度出发，光源的点状特征成为了未来灯具设计的立足点和发挥方向:以“点”作为灯具外在形态的表现基础，再将连续的点光源紧密连接，从而连“点”为“线”，或者将“线”组合成“面”，最终组成灯具或平面或立体的外形，以最简单的几何图形为表现形式，做到点、线、面的灵活调整和运用，可合并为整体，同时也可以化整为零。
2.3智能化的灯具设计策略
照明系统的智能控制是指运用多种传感技术，如光线感应、声音感应、红外感应等，对光源的亮度、色彩等进行智能化控制，创造最舒适的光环境，同时达到节约能源的目的。随着经济的发展和人民生活水平的提高，人们对家庭照明的需求已由单一的亮度满足过渡到更具舒适的情调照明且愈来愈多的消费者开始寻求能主动选择光色的灯具产品，享受从使用过程中的带来的美好体验。光色作为视觉美学的基本构成要素之一，对美化居住环境具有非常重要的作用，因此对亮度的调节，特别是对光色的选择成为人们期望未来灯具拥有的新功能。
把智能控制运用于LED灯具，其发挥空间比传统光源灯具更为广泛，在智能的体现上也更为人性化。先了解光色对人的种种影响、人们对光的需求，充分里用LED高显色性的优势，对LED内芯片进行编程，预先设置多种光色调节模式，并与智能家居、多媒体、手机app、大数据智慧城市相结合，形成新一代互联智能照明的设计理念。
3结语
人类对物质生活以及对生理、心理的关注使人们对灯具设计也提出了更高的要求，照明技术的提升以及对光的更细致运用已成为当下灯具设计的新要求，人们对照明的理解已不仅仅是传统意义上“照明”，而是进一步涵盖节能环保、健康、智能化、人性化、艺术性等多样化多方位的立体需求。
以上内容在建筑设计与家居中都被做为独立的主题加以设计和深入检讨。LED灯具设计己经作为一个系统工程被加以研究和运用，它正在成为横跨工业设计、家具设计、建筑与室内设计的重要课题。
参考文献
[1]杨天钟.LED 路灯的特点及使用探讨[J].江西建材.2015（2）.
[2]韩珮.城市中的路灯艺术———以 LED 新型光源在照明中的应用为例［J］．大众文艺: 学术版.2011( 4) ．
论文作者:吕鹤男
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第17期
论文发表时间:2017/11/22
标签：灯具论文; 光源论文; 灯罩论文; 传统论文; 白炽灯论文; 荧光灯论文; 亮度论文; 《建筑学研究前沿》2017年第17期论文;