节能耐用,安全增亮:全屋照明『LED化』升级改造指南

2022-01-26 18:23:30 29点赞 124收藏 12评论

节能耐用,安全增亮:全屋照明『LED化』升级改造指南

前言

家里上次装修是在七年前了,如今不少灯具已经出现了老化的现象。彼时三基色荧光灯管还是市场上的主流技术,LED的价格相对还比较高。所以当时只在卧室、客厅和书房等主要空间内使用了LED顶灯。

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其他的诸如厨房、卫生间等位置的顶灯,都采用了当时性价比较高的荧光灯的配置。最近一段时间,这几个荧光灯就像相互打过招呼了一样,同时失效。本来想要图方便直接买同款产品替换的,在网上搜了一下,发现同款的荧光灯管反而不太好买,而且价格上相比LED已经没有什么优势了。于是就有了这次全屋LED化的改造计划。

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个人一直认为照明(Lighting)是一门博大精深的学问,其整体的知识量还是很大的。其中仅室内照明就涉及了大量的物理量和参数,笔者也只是查阅相关的资料进行了简单的研究。如果有错漏之处,还请行业内的值友轻拍。

改造

好了,接下来进入正题。日常生活中常见的光源有白炽灯、卤素灯、荧光灯和LED灯。白炽灯的光谱接近太阳,显色指数(Color Rendering Index)高,但是由于发光效率低,已经初步被淘汰,目前已经很难买到。卤素灯可以看作是白炽灯的加强版,同样具有很高的显色指数,很多汽车的大灯就是卤素灯。家居照明环境需要的理想光源,其实是发光均匀的面光源,而荧光灯就非常符合这种需求。近年来,随着各个国家对于LED产品的推广和其成本的下降,使得LED有在家居照明中取代荧光灯的趋势。

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厨房和卫生间顶灯改造

下面就按照不同空间中不同类型的灯具,来举例说明具体的替换过程和方法,并对其中的原理做简单的说明。先来看厨房和卫生间的部分。厨卫吊顶采用的是30厘米见方的铝扣板组合,因而当时的灯具也是选用的对应规格。彼时LED吊顶灯也已经出现,不过因其动辄两百多的价格而未选择。现在同规格的产品价格已经不到百元,直接替换也是一种方案。

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如上图所示,原本使用的是采用两根18W节能灯管(单只1000流明)的吊顶灯,直接替换成了同样光通量的LED灯泡即可。整个更换的过程还是比较简单的,只需要断电后,将灯泡进行更换即可:

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LED灯具由于在光效和产品体积上相对传统的节能灯有明显的优势,因而具有良好的向下替换兼容性。简单来说,就是由于同样的光通量下,LED灯具的体积更小、功率很低,因而可以很方便地在不改变整体线路的情况下替换节能灯。

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替换为LED后,单只灯泡1000流明的光通量不变,而功率则从18W降低到了9.5W,省电了将近一倍。

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色温和功率的选择,其实也部分参考了国标GB50034-2013中的相关条款:

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国标GB50034-2013中对于家庭和工业生产建筑中的不同环境中的照度,都做了非常明确的规定:

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常用居住空间的亮度排名是餐厅>客厅>卧室,而书写阅读空间和床头阅读空间对于照度的要求较高:

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光在空气中传播时,照度与距离之间,遵循平方反比定律。也就是说如果1米外的光强为1,那么2米外则只有0.25,3米外只有0.11。想要准确地知道照度的数值,可以使用亮度记进行测量:

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这里推荐一款非常好用的App,叫做Light Meter,可以使用手机上的环境光传感器来直接测量照度。可以看到改造后厨房台面的照度是达标的:

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另外吐槽一下,这个灯采用的灯罩的透光率明显偏低了,看了其他用户的评价也是这样反馈的。实测只有45%左右的透光率,而市场上主流的LED柔光板的透光率在80%以上,部分甚至能达到90%以上。2000流明的照度,用在不到3平米的厨卫里,台面也就刚超过100lux,可见飞利浦这款本地设计的产品有多不靠谱。

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卫生间壁灯改造

接着来看卫生间的镜前灯,原本使用的是2只8W的节能灯:

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更换成LED后,只需要3W即可达到原先的亮度:

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当然目前只有5W的版本出售了,但是光通量和3W的版本是相同的,莫非是用料减配了:

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灯具的拆解更换方法,参考了PHILIPS的官方说明书文档。同样是先断电,再取下灯罩,然后更换灯泡即可。这里要特别表扬一下飞利浦的文档管理水平:虽然PHILIPS的照明部门已经变成了Signify昕诺飞,不过对于这么多年前的产品的说明书和安装文档,还是能够提供电子版的PDF文档,这点相比国内厂商的确是强了很多,更不要说对比其他杂牌了:

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台灯改造

对于台灯来说,GB50034-2013《建筑照明设计标准》(强制性国标)中对于办公环境的照度做了比较明确的规定:

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另外,GB/T 9473-2017《读写作业台灯性能要求》(推荐性国标)中对于台灯的色温也做了非常明确的要求,也就是低于4000K:

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4000K是略微偏黄光的暖色的色温,非常适合用于室内照明,魅族的如然之光也是用的4000K色温:

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对于使用老式节能灯泡或是白炽灯泡的台灯来说,只需要断电后,直接更换成LED灯泡即可。

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例如飞利浦这款高显色指数的LED灯泡就可以,选择3000K色温、6W(600流明)的型号就足够了:

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当然,目前LED台灯的价格已经非常亲民,直接购买一台LED台灯也是不错的选择。

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另外值得一提的是,国标中也提到了台灯使用过程中,宜采用混合照明的形式。即在开启台灯的同时,也同时开启房间大灯等背景照明,以降低光照区域与背景的亮度差距,进一步保护视力。

日光灯改造方法

荧光灯改造成LED方面,最主要的核心就是将T5/T8/T12的荧光灯管替换成同样规格尺寸的LED灯管,当然两者的发光原理并不相同。由于LED供电电路中不需要镇流器(Ballast)和启辉器(Starter),因而总体的步骤简单来说就是简化电路:连接导线直接绕过镇流器,并取下启辉器。依照原本荧光灯的电路中整流器属于电感镇流器(Inductive Ballast)还是电子镇流器(Electronic Ballast),以及灯管是单端(Single-Ended)供电还是双端(Double-Ended)供电等,可以分为多种不同的情况。如果是双端供电改单端供电,则要特别注意灯座脚(Socket)上的两个触点之间,务必不能短接(Non-Shunted)。虽然只是简单的接线变更,不过以上这些操作对于非专业人士来说,仍然具有相当的危险性,建议普通用户还是找专业的水电工来操作。

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目前在博物馆、印刷厂等领域,T5、T8、T12规格的高显色指数荧光灯管仍被广泛使用。不过在家用环境中,正逐步被LED所替代:

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这里PHILIPS作为品牌厂商的优势再一次体现,官方有详细的拆装方法和内部结构的PDF文档,而杂牌产品则无法提供对应的内容:

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荧光灯改造成LED的另一个优势是遇到故障时,可以直接忽略掉镇流器、荧光灯管或是启辉器的故障,直接改造替换成LED后就一劳永逸了。因而可以考虑在遇到荧光灯故障后,直接改造替换成LED灯管的方案。

床头灯与夜灯

过去的床头灯还有白炽灯、卤素灯或是荧光灯的版本,而目前已经普遍被LED取代:

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床头灯推荐这种带电池的版本,可以直接当作手电或补光灯使用:

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Yeelight的这种感应夜灯的电池也非常耐用,充一次电可以使用很久,支持磁吸和挂钩等多种固定方式:

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总结

文末,简单总结一下LED照明的几点优势:

LED的优势

  • 光效高,超过100Lm/W

  • 有产业扶持,价格便宜

  • 耐用(前提是大品牌,散热设计合理,用料到位)

  • 无荧光灯的紫外线、微量汞等问题

LED的劣势

  • 大多数产品达不到顶级的显色指数

  • 作为点光源,光照均匀度相比面光源有先天劣势

当然,家居照明的智能化必然是未来发展的一个趋势,考虑到家中有老人居住,因而这次的改造并未涉及。希望这篇文章中的内容,对于值友们在选购家居照明产品时,能够有所帮助。

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最后还请大家多多关注/评论/点赞/收藏或打赏。这类综合性的文章,写作投入的时间精力都远远高于单品测评,后续还会有更多好文发布。感谢大家有耐心读到这里,我的这类文章写作的主要目的是和值友们分享讨论,欢迎大家在文章后评论交流。

作者声明本文无利益相关,欢迎值友理性交流,和谐讨论~

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