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掌握環境主題 活用LED光源

  • 魏淑芳
為減少LED燈具的眩光問題,業者在光學設計下足苦工,已營造出更為舒適的照明環境。圖片來源:億光電子

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於2016年11月正式生效的巴黎氣候協議,主要目標是希望藉由聯合國成員之間的合作,把全球平均氣溫升幅控制合理範圍,以減少氣候變遷帶來的風險和影響。然而要達成前述目標,首要目標自然是減少化石能源發電、同時改用更為節能的設備,如符合省電標章的家電設備、電動車等等,而亮度、壽命不斷進步的LED燈具,正是打造綠色地球不可或缺的重要元件。

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辦公大樓的耗電量向來極高,引進低耗能的LED燈具之後,可享受到更好照明亮度與低電力費用等多種好處。圖片來源:億光電子

被各國政府視為降低能源消耗的LED燈具,近來在大陸業者大舉投入生產下,整體製造成本得以持續降低,加上產品具備長達3萬小時的使用壽命,以及有發光效率高、驅動與調控彈性高、體積小等特點,也使得該產品已廣泛被應用在各種領域之中。

只是LED照明技術與傳統發光技術迥異,若採用傳統設計思維恐怕無法發揮LED燈具優勢,經濟部能源局建議應該應該先從掌握LED燈具特色著手,再進一步規劃兼顧節能與視覺需求的照明及控制系統,即可達成降低電力費用支出、減少對能源依賴的目標。

引進自然光照明  提高LED燈具能耗

儘管LED燈具有低能耗的特性,但若要能取得綠建築標章,應該要在大樓設計興建之初,即將燈具設計納入整體規劃,便能輕鬆達成兼顧照明亮度與能源消耗的雙重目的。

不過,現今多數應用範例多為環境修繕或燈具更新,在實體電力線路無法大幅改變的狀況下,或許可從照明舒適性、實務面著手,有助於建置成本與節能減碳取得最佳平衡。 而在長期關注照明節能規劃的北美照明學會與日本照明學會,也推薦七種有助於達成照明節能方法,足以作為設計師規劃LED照明設計的參考。

第一項是需符合工作要求的照度水準,設計師應該參照各國家制定的照明標準,依工作與視覺需求選則適當的照度水準,並且力求配光的均勻,以產生舒適的視覺效果,對有高照度要求的場所,則可採用局部照明強化。其次,由於LED光源演色性略低於白熾燈,但其高發光效率及長壽命特性,卻符合室內照明節能需求,所以用戶應使用高效率的光源與電源控制器,才能符合室內照明的需求。

第三項則是在照明器具選擇方面,自2012年起生產LED 燈具的光衰、用電量、熱量等,均有非常明顯的進步,尤其以往為人詬病的眩光問題,也已透過光學設計獲得大幅改善,所以用戶應優先採用器具效率高、清掃和更換容易的低眩光照明器具。

第四項重點,則是適當引進適量天然光,亦能發揮一定節能成效。第五項則是採用明亮的室內建材,此舉有助於增加反射光,可達到降低照明用電與呈現較佳的視覺感。

第六項重點為採取有效的配線設計,若能利用光感應接收器搭配自動開關,配合天然光亮度而自動控制靠窗邊燈具的啟動,即能達到自動控制室內照度水準,至於室外燈、庭院燈和安全照明設備,也應採用定時開關自動控制開關,有助於減少無謂能源浪費。

最後一個重點,則是應採易於維護管理的設計,以便在定期進行燈具清潔維護之餘,也可更換經濟壽命將屆的光源燈管,達到維持室內環境的優良照明品質。

四大面向著手  打造綠色辦公大樓

隨著全球都市化比重逐漸攀升,愈來愈多消費者齊聚在城市工作,因此辦公大樓能源管理問題,也成各方關注焦點。由於多數員工在辦公大樓的工作時間極長,照明規劃也應該要同時考慮節約與照明品質,再搭配有效率照明設計方法及控制系統,自然能確保舒適的照明光環境。

經濟部能源局表示辦公室內照明以提供桌面作業為主,如一般文字書寫、電腦 文書作業、會議諮詢、公務洽商等,需要有良好的照明環境以保護視力健康,若能營造出優良工作環境,有助於提高工作效率與企業形象。

因此,在LED照明設計上,應該要從充足而舒適照度與配光均勻、眩光防制水準、光線需穩定與發光源應無閃爍、合理節約能源與電費支出等四大面向考量,將有助於打造符合員工期待的建築照明環境。

有別於居家照明, 辦公大樓照明控制應該針對室內大面積辦公場所,走廊、洗手間等公共空間,以及夜間景觀照明等,給予相對應的控制方式,才能兼顧照明需與實用性。

經濟部能源局建議可同時引進市面上多種成熟的控制技術,如時序控制器因能於預定時間自動對照明環境作模式切換控制,相當適合用於上下班、午休時段、夜間景觀照明之LED燈具自動點滅,可避免因忘記關燈而浪費電能。

至於晝光感知器則能在陽光充足明亮時,自動調降靠窗LED 燈具的輸出亮度或直接關閉燈具,適合用於辦公場所靠窗側燈具、靠窗走廊、採光井、夜間室外景觀燈等的自動控制。

至於熱感開關裝置則可安裝小型會議室、會客室、廁所等場所中,當室內沒人時即會自動關燈,能有效避免發生浪費能源的問題。至於被廣泛使用的紅外線感知器,可在感測到有人接近時自動點亮燈具,在人員離開後自動熄滅燈具,亦是降低電力費用支出的好幫手。

多種照明燈具搭配  營造舒適購物空間

有別於傳統辦公大樓,商業空間因需提供明亮視覺環境,讓上門顧客能夠清楚挑選商品,LED照明設計需重視立室內空間的風格與特色,進而造商業展示主體形象。換句話說,完善且適切照明設計,能夠呈現,可謂商品加分、提高消費者對商品購買慾望,有助於增加店家營業額,也促使企業願意花更多時間在LED照明規劃上。

商業場所照明可分為一般照明、重點照明和裝飾照明等三部分,只要三者之間比例適當,就能得到良好的照明效果。一般照明又稱基礎照明,商業場所通常再考量兼能與照明效果時,多以明亮優先的LED全照明燈具為主,儘管能降低電力費用支出,但也因照明效果較為平淡,很難刺激消費者的購買慾望。

為凸現商品展示效果,商家習慣用高亮度投射燈營造出近距離投光的局部照明,藉此吸引消費者將目光停留在的商品中,可惜會有耗電量高、溫度高等缺點。現今LED燈具已有與鹵素燈、複金屬燈等的相同照明效果,加上又可避免因高溫所帶來的火災疑慮,目前已被廣泛應用在眾多商業場合之中。

相較於傳統燈具,LED燈具因是由多個發光二極體所組成,具備可以調光、混色控制,以及多彩多樣化的變化,因此原本就非常適合應用於裝飾照明,可輕鬆創造出更優美的環境氛圍。目前常見應用方式,多是以光纖、光導管及 LED 燈條,作為文字及圖案照明設計,甚至在許多家俱賣場中,還可看到LED燈與傢俱結合的創新設計,正是充分運用LED光源特性的最佳展現。

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