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　　提要：本文通過對LED的基本原理介紹， LED因其節(jié)能、環(huán)保、使用壽命長、高效等特點，隨著電子信息技術(shù)的快速發(fā)展以及先進(jìn)的多媒體技術(shù)，LED媒體建筑幕墻得到普遍應(yīng)用，極大的提高了城市文化藝術(shù)氛圍。LED照明與建筑幕墻是不同領(lǐng)域的專業(yè)內(nèi)容，為了更好的達(dá)到整體一致性，避免施工過程中重復(fù)設(shè)計、增加成本及造成安全隱患，需要一體化考慮。

　　關(guān)鍵詞：LED， 建筑幕墻，LED媒體建筑幕墻、一體化。

　　1、引言

　　隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市中各種特色建筑也應(yīng)運而生。除了建筑本身的功能、外形特色魅力外，對建筑物的夜間照明、燈光媒體也提出了更高的要求。LED因其具有節(jié)能、環(huán)保、使用壽命長、高效等相對于傳統(tǒng)光源有著無法比擬的優(yōu)勢，近年來在建筑幕墻燈光照明中得到了廣泛應(yīng)用。LED媒體建筑幕墻將聲音、圖像、視頻等融合，給人們一種奇特的藝術(shù)享受。利用LED媒體建筑幕墻可以對城市空間進(jìn)行塑造，從而改變城市的整體形象。

　　2、LED

　　LED 是 Light Emittming Diode 的英文縮寫，中文的意思就是發(fā)光二極管。LED是一種固態(tài)半導(dǎo)體元件，它可以把電能轉(zhuǎn)化成光能。LED 核心是一個半導(dǎo)體的晶片，在晶片的一端附著在支架是負(fù)極，另一端與電源的正極相連，環(huán)氧樹脂（詞條“環(huán)氧樹脂”由行業(yè)大百科提供）封裝整體晶片。半導(dǎo)體晶片有兩部分組成：一是 N 型半導(dǎo)體，絕大多數(shù)都是電子，二是 P 型半導(dǎo)體，其內(nèi)部空穴占主導(dǎo)地位，這兩種半導(dǎo)體就可以有效構(gòu)成一個“P-N結(jié)”。電流通過導(dǎo)線對該晶片作用后，電子就會向 P 區(qū)進(jìn)行轉(zhuǎn)移，在 P 區(qū)域內(nèi)部空穴與電子進(jìn)行復(fù)合，以光子的形式釋放能量，這就是 LED 發(fā)光基本原理。[3]

　　2.1 LED光源形式

　　LED光源有點狀(圖2.1)、條形(圖2.2)、LED顯示屏(圖2.4)及LED玻璃(圖2.5)等等。在透明建筑幕墻即玻璃幕墻中幾種形式均有較廣泛使用。在非透明建筑幕墻中如鋁板幕墻、石材幕墻等點狀或條狀使用比較普遍。在非透明幕墻中局部采用洗墻燈也最為普遍(圖2.3)。

　　2.2 LED顯示屏

　　LED顯示屏目前應(yīng)用最廣泛的有兩種形式： LED 雙基色圖文顯示屏、LED 全彩色顯示屏。LED 雙基色圖文顯示屏：顯示器件是由許多紅綠 LED組成的顯示模塊，適于播放文字、圖像信息。目前，LED 全彩色顯示屏在建筑幕墻應(yīng)用較為廣泛。LED 全彩色顯示屏(圖2.4)：顯示器件是由許多紅綠藍(lán) LED 組成，可以顯示視頻、動畫等信息[3]。LED顯示屏受維護(hù)、安裝等限制，室外空間要求較大。

　　2.3 LED玻璃

　　LED玻璃(LED Glass)又稱通電發(fā)光玻璃、電控發(fā)光玻璃，最早產(chǎn)生于德國，我國于 2006年研發(fā)成功。LED 玻璃需要夾膠玻璃及其夾膠玻璃制品，LED燈具及其附件需要與PVB膠片結(jié)合。LED玻璃既保持了玻璃超高通透性能，又能通過控制來呈現(xiàn)光電顯示效果，實現(xiàn)視頻播放。LED玻璃有如下特點：

　　通透性高：LED玻璃的通透率達(dá)99%，透光率達(dá)80%，不影響視線和采光;

　　穩(wěn)定性（詞條“穩(wěn)定性”由行業(yè)大百科提供）高：采用燈驅(qū)分離的控制方式，大大增強了LED燈珠的使用壽命和LED光電玻璃的穩(wěn)定性，且其檢修成本較低;

　　安裝方式便捷：不破壞建筑結(jié)構(gòu)及玻璃幕墻結(jié)構(gòu)，與建筑幕墻結(jié)構(gòu)達(dá)到完美契合，安裝方式與普通玻璃幕墻一致，局部可替代玻璃幕墻。

　　LED玻璃即可以作為玻璃幕墻裝飾建筑物的效果，又大大提升建筑物夜間形象的藝術(shù)表現(xiàn)力。所以LED玻璃近年來在建筑幕墻中應(yīng)用較為廣泛。(圖2.5)

　　2.4 LED與建筑幕墻交接預(yù)留形式介紹

　　根據(jù)燈光照明要求，建筑幕墻需要給燈具預(yù)留足夠空間安裝及布線要求。可參考下圖所示(圖2.6、圖2.7)：

　　3、LED媒體建筑幕墻

　　LED 媒體建筑幕墻是一種嶄新的城市藝術(shù)形式，作為科學(xué)與藝術(shù)相結(jié)合的現(xiàn)代城市景觀。目前，城市中的各類建筑中LED媒體建筑幕墻大都利用動態(tài)屏幕，展示視頻、顯示廣告、城市信息以及人文藝術(shù)等等，給人以強烈的視覺沖擊。伴隨電子信息技術(shù)的快速發(fā)展，先進(jìn)的多媒體技術(shù)，LED媒體建筑幕墻在城市中普遍應(yīng)用，提高城市文化藝術(shù)氛圍。(圖3)

　　3.1 LED媒體建筑幕墻的原理

　　LED媒體建筑幕墻緊密連接了建筑和現(xiàn)代城市藝術(shù)設(shè)計空間的關(guān)系。LED 等新型照明材料通過計算機軟件程序的數(shù)字控制裝置，使LED顯示屏幕可以傳播圖像、動態(tài) 圖片、聲音，甚至與人產(chǎn)生互動。隨著計算機數(shù)字多媒體技術(shù)和設(shè)計軟件技術(shù)的發(fā)展，通過媒體幕墻技術(shù)不斷創(chuàng)新和藝術(shù)形式的創(chuàng)意相結(jié)合，使得建筑科學(xué)和藝術(shù)發(fā)生了相得益彰的奇跡。甚至LED 屏幕即使在分辨率較低的狀況下，也能使觀眾們看到完整的屏幕圖像，給人們以巨大的“屏幕”與建筑一體化的 LED 屏幕印象。電腦軟件上的控制界面在互聯(lián)網(wǎng)上下載圖片、影音、視頻等，LED 媒體建筑幕墻、集成控制系統(tǒng)可以連接到整個建筑，還能實現(xiàn)在不同地區(qū)或不同城市的媒體建筑幕墻上同步播放圖像、視頻等。

　　3.2 LED媒體建筑幕墻是一種新型建材

　　LED 屏幕作為新型的建筑材料，其耐用、穩(wěn)定、節(jié)能、綠色環(huán)保得到業(yè)界行家的青睞，通過使用建筑外表面來創(chuàng)作動畫作品，即可以非常容易地更新廣告的內(nèi)容，還可把整個屏幕顯示為單個或幾個窗口。LED 屏幕可以顯示豐富的光譜顏色，使用大規(guī)模成像來構(gòu)建視頻素材，豐富了設(shè)計表現(xiàn)元素。LED 屏幕既美觀實用、低能源消耗并能保護(hù)美化環(huán)境。

　　3.3 LED媒體建筑幕墻的應(yīng)用

　　LED 媒體建筑幕墻創(chuàng)建出新的城市空間，多變而華美艷麗的屏幕內(nèi)容吸引著行人的長時間駐留觀看。建筑師和藝術(shù)家們通過LED 媒體建筑幕墻技術(shù)重新塑造嶄新的城市。城市公共藝術(shù)作品可以通過建筑外墻得以創(chuàng)建，城市的建筑和城市的景觀、文化、藝術(shù)、商業(yè)結(jié)合成為一個整體——現(xiàn)代媒體建筑幕墻藝術(shù)。實際上，LED 媒體建筑幕墻正在悄然成為我們城市的一種共同的特征。

　　4、LED照明與建筑幕墻一體化

　　LED 光源小、壽命長和易于控制的特點，非常適用于城市建筑夜景照明工程。夜景照明工程在滿足照度、亮度、色彩、對比度要求的基礎(chǔ)上，還要滿足燈具和布線隱藏、防眩光等要求，即在不影響建筑物夜景照明效果的前提下，力求做到“見光不見燈”的建筑照明一體化設(shè)計。[2]如果夜景照明與建筑幕墻不能達(dá)到一體化要求，在白天可能會影響建筑物的整體視覺效果以及影響夜間建筑藝術(shù)效果的表達(dá)。如果在建筑竣工完成之后再進(jìn)行外立面的照明設(shè)計和施工，往往會受現(xiàn)場安裝條件的限制，照明燈具也無法更好地與建筑融為一體，破壞建筑本身的藝術(shù)魅力。一體化既能避免兩者獨立實施導(dǎo)致的弊端，還能保證各自功能完整性。如：可結(jié)合建筑幕墻單元系統(tǒng)工廠化裝配的先進(jìn)工藝，在安全性、經(jīng)濟性等方面將會擁有更大的綜合優(yōu)勢。[1]

　　4.1 一體化的必要性

　　LED照明與建筑幕墻一體化也就是最初建筑方案確定時，前期建筑幕墻顧問與燈光照明顧問需要同期選擇考慮。即建筑幕墻與燈光照明先期緊密配合、溝通幕墻需給燈光照明預(yù)留足夠的燈具安裝空間、可靠的連接點位等。后期建筑幕墻及燈光照明各施工單位合理協(xié)調(diào)現(xiàn)場，合理有序交差施工，職責(zé)分明、做到燈光照明與建筑幕墻整體一致。

　　4.2 非一體化的弊端

　　4.2.1建筑設(shè)計完成后，燈光照明應(yīng)該提前介入，為建筑設(shè)計師提供能夠滿足設(shè)計理念的燈光照明方案。否則可能導(dǎo)致燈光照明的精巧設(shè)計構(gòu)思不能完美呈現(xiàn)。

　　4.2.2燈光照明方案確定后，需與建筑幕墻單位提前溝通。否則可能會導(dǎo)致燈具支座（詞條“支座”由行業(yè)大百科提供）無法安裝、無法放置構(gòu)件、沒有預(yù)留管線孔洞、沒有操作空間、建筑幕墻型材無法隱蔽走線、安裝配合瑕疵等等。造成建筑幕墻整體水密性能下降，更有甚者造成建筑幕墻受力龍骨（詞條“龍骨”由行業(yè)大百科提供）的損傷，給建筑幕墻系統(tǒng)穩(wěn)定性和安全性造成隱患。

　　4.2.3交叉施工導(dǎo)致構(gòu)件安裝品控管理存在不足[1]，導(dǎo)致返工造成工期延誤、浪費成本及安全隱患。

　　4.3一體化設(shè)計注意事項

　　首先，針對不同類別建筑選擇不同表現(xiàn)方式。如高檔酒店、商業(yè)辦公、超高層（詞條“超高層”由行業(yè)大百科提供）、市政、體育場館、住宅等應(yīng)根據(jù)具體的使用情況及周邊環(huán)境考慮燈光照明形式。

　　其次，考慮如何減少光污染，營造和諧適宜的光環(huán)境。在初期一體化設(shè)計時，需模擬照明等級、方式、照度、光色等方案，并進(jìn)行理論計算、模型的試驗及調(diào)試，完善方案，使照明效果最佳。

　　4、 結(jié)束語

　　國家大力提倡綠色照明，在建筑幕墻照明工程中的綠色指標(biāo)是: 高效節(jié)能光源的選用; 光照清晰、柔和，不產(chǎn)生眩光，不產(chǎn)生光污染。LED在建筑幕墻的應(yīng)用，更多的是滿足高效節(jié)能的要求，盡管有一定的防眩光及光污染的技術(shù)手段，但是還會產(chǎn)生一定眩光及光污染。但是我們相信，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，建筑幕墻新的裝飾照明方式還會不斷進(jìn)步，終有一天會實現(xiàn)真正意義上的綠色照明。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1] 趙金，建筑幕墻照明一體化工程設(shè)計簡析.綠色建筑（詞條“綠色建筑”由行業(yè)大百科提供），2019年，第4期

　　[2] 包瑞等，建筑照明一體化在北京保利國際廣場夜景項目中的實踐,. 智能建筑電氣技術(shù)，2019年5月

　　[3]何杰，淺談建筑 LED 顯示屏的設(shè)計與應(yīng)用. 信息技術(shù)與信息化，2020年，第2期

　　[4]城市新潮流:LED媒體建筑幕墻.中國建筑金屬結(jié)構(gòu),2016年，第4期.

作者單位：北京佑榮索福恩建筑咨詢有限公司