技术解读：KNX技术应用新发展
关键词
利用近1000个LED灯完成全部室外照明的住宅区出现。
与现行光源相比，耗电量可减少至约1/4。
借助间接照明扩大光照面，给人以明亮感的效果。
只利用LED照亮街区将会是怎样一番景象呢？
随着LED技术的进步，LED在发光效率和亮度方面已经具备了应用于实际照明的实力，如果照明器具的使用得当，价格方面也可以凭借低廉的运行成本弥补高昂的初期投资。所以，LED照明的应用实例越来越多。照明的使用方式也有所拓展。除办公室和家庭等室内空间的照明以及路灯外，甚至还出现了街区整体的室外照明等大范围照明的使用范例。
采用LED作为室外照明的分售住宅“Green Avenue Azabu之丘”就是大范围照明的典型范例。这一由Toyota Smile Life公司开发的小区共包括204栋住宅，街区内车道和人行道等室外空间的照明全部由LED完成。
设置于Azabu之丘的LED照明场所包括街区内的车道、人行道、公园等公共空间，以及门灯、房门、室内墙壁等各栋住宅的室内空间（图2～4）。街区目前尚未整体竣工，正按照完工顺序分售。整体竣工时间预计为3年后。由于每户将设置4～5个LED照明，因此，当街区建成后，LED照明设置总数将达到近1000个。
为了营造出温馨的气氛，LED照明全部使用色温低于3000K的灯泡色白色LED。而且，LED照明为间接照明，大范围照射路面和墙面等区域。营造出了景色浮现的效果。LED发出的光线不会直接射入人眼，消除了LED照明“刺眼”的通病，解决了“过于刺眼的光线不适用于住宅照明”。
在设计Azabu之丘的照明时，LED相对于荧光灯和白炽灯泡等现有光源更易于调整间接照明效果且耗电量低的特点得到了发挥。相对于现有光源的全方位发光，LED基本为单方向发光，因此能够实现高效的间接照明。而且，通过采用高发光效率的LED、仅照射所需位置，以及扩大光照面、使发光部分最大限度进入视野等做法，获得了使明亮感超出实际数值的效果。
凭借这些效果，LED照明的耗电量减少到了现有光源的约1/4。从具体数字来看，室外照明使用的全部LED照明器具的耗电量为7.18kW，而使用由灯泡型荧光灯和金属卤化物灯等组成的传统方法则需要30.48kW。
漫步于黄昏时分的街区
亲身漫步于Azabu之丘令人感到的是：“照明虽不能称得上明亮，但照明亮度足够”。这里的照明并没有照亮整个人行道和车道或是大范围照亮植物。但照明照亮了人行道的地面，而且每户门灯的光亮也构成了街区基础照明的一部分，因此走动起来完全没有不便的感觉。再加上每户的墙壁都映射在光线下，视觉上很少感到有“黑暗”之处。落合强调：“对于居民而言，照明只需要覆盖重要位置即可”。
但也有看法认为：“如果不够明亮，街区安全方面将会留下隐患”。对于这一点，落合则表示在安全上不存在问题，正因为没有大范围照亮整个街区，“街区居民才更容易注意到路上的行人”。因为在这种情况下，人影反而容易出现。而且，街区内安装了当照度低于0.02lx时仍然能够摄影的保安摄像头，即使在黑暗中也能够判断汽车的车型。
Azabu之丘经常受到照明和住宅业内人士的参观。落合表示，这些专业人士在称赞街景之美的同时，也对傍晚过后照明点亮时整个街区实现的温馨感给予了高度评价。而且对采用的LED照明及其照射方法兴趣浓厚。这是因为目前整个街区使用LED照明的实例还较少，把LED应用于照明的配光参照数据不足的结果。Azabu之丘也是通过反复实验，才最终确定了LED照明的形状、照明时的配光特性和光质（色调和光度等）的。
扶手中嵌入LED照明
在Azabu之丘，不光是住宅区的室外照明，就连街区内的公园照明也独具匠心。Azabu之丘有两个内设池塘的公园。其中一个公园架设了两座带有栏杆的桥梁，这座桥的烘托也使用了LED照明。
远远望去，桥梁的轮廓若隐若现。走进观察桥梁的照明可以发现，两座桥的栏杆内都嵌入了LED照明。其中一座是在栏杆下方嵌入LED照明，照射脚下部分。照度为4lx。另一座则把LED照明安装在栏杆扶手内，主要照射扶手部分。其照度为7lx。一般利用照明烘托桥梁时，大都是从下方照射整座桥梁的。
桥梁为金属框架结构，表面铺设杉木。加上LED照明为灯泡色，给人以温暖的印象。白色LED模块镶嵌于金属部分内。因为使用LED能够缩小光源体积，所以在栏杆中的嵌入非常容易实现。而且，LED照明位于金属部分，散热也不存在问题。
落合表示，公园设置的照明器具（桥梁、长凳、人行道使用的全部照明器具）的耗电量为0.21kW。而如果使用灯泡型荧光灯等现有光源估计则需要4.37kW，是其20倍以上。
LED照明器具与荧光灯等现有光源相比价格仍然昂贵。落合表示，目前量产的LED照明器具的价格接近荧光灯器具的2倍，定制产品则价格更高。但是，如果像Azabu之丘一样改进光照方法，与现有光源相比，LED照明实现相同亮度所需的耗电量可大幅减少，能够降低运行成本。
LED光源部分的更换更加容易
Azabu之丘采用的LED照明器具为日本路灯制造公司生产。各照明器具中嵌入了丰田合成的白色LED产品。照明器具上安装的是装配有多个白色LED的单元。LED单元约有5种，LED照明器具的制作使用这些单元完成。
日本路灯制造表示，通过采用LED单元的形式，LED照明器具可以更加方便地更换。Azabu之丘建立了当LED无法点亮时，24小时以内解决问题的维护体制。LED单元是实现该维护体制不可或缺的条件。因为LED单元能够使维修人员轻松地更换光源。
普通LED照明器具绝大多数是直接在器具上安装白色LED。因此，当白色LED无法点亮时，需要更换整个照明器具。即使白色LED仍然可以点亮，有时也会发生因亮度下降而更换整个照明器具的情况。如果能够单独更换光源，那么，只需光源费用即可重新使用同一照明器具。
一提到LED照明器具，人们总会联想到长寿命。有些产品的寿命（亮度降低到初期亮度70％时）甚至可以达到4万小时以上。而且，LED即使亮度下降，也不会像白炽灯泡和荧光灯那样突然无法点亮。但日本路灯制造表示，在室外等接触外界空气的环境下，LED有可能出现无法点亮的情况。该公司根据10年来制造白色LED路灯的经验得出的结论是：预防意外非常重要。而实现这一点需要的就是LED单元。
日本路灯制造认为，构建LED单元的方法并不是单纯安装几个白色LED那么简单。详细方法虽然没有公开，但根据已知情况，该公司在设计LED单元时，对能够获得良好配光特性的白色LED的安装方式、便于器具安装和拆卸的形状进行了研发。“其中凝聚了照度分布和设置现场的情况、部件特性等10多年来积累的经验”（该公司董事社长后藤保正）。除了Azabu之丘设置的器具外，还利用LED单元应用于其他器具。通过在公司内部推进LED单元的标准化，提高LED单元的通用性。
直接使用交流电的器具
此外，Azabu之丘此次采用的LED照明器具还有一个特点，那就是包括了无需AC-DC转换电路，即可使用100V交流电发光的产品。虽然LED照明大都以自身老化、寿命长为卖点，但也有看法认为，电源电路的老化会左右LED照明的寿命。使用交流电的LED照明则不存在电源电路的问题。
关于此次采用的不借助AC-DC转换器点亮LED的方法，日本路灯制造没有公布详情。一般来说，使用100V交流电直接点亮LED时，可以采用20～30个LED串联的方法。此时加载至1个LED上的电压为3～4V，能够点亮LED（使用白色LED和蓝色LED等GaN类LED时）
样板房的室内照明也采用LED
在Azabu之丘，有一栋住宅除室外照明外，室内照明也实验性采用了LED照明。这栋住宅就是Azabu之丘的样板房。打开大门后，映入眼帘的是与室外照明相同的灯泡色光线。该光线来自LED。Toyota Smile Life的负责人解释说，样板房的室内照明虽然有一部分使用荧光灯，但大部分使用的是灯泡色白色LED。LED照明除定制产品外，还使用了照明器具厂商销售的现有产品。由日本路灯制造等3家公司分担制造灯具。
门口内侧为楼梯天井，照明由悬挂于2层天花板的LED照明器具实现。该照明器具为线形LED模块捆扎的形状。线形模块由1排灯泡色白色LED排列而成。模块看似成串的点发光颗粒。但LED照明覆盖的范围内看不到点状亮区，光线照射得非常均匀。
这些线形模块在室内多处得到采用。除主照明外，还设置在窗帘匣内侧用于照明。这可谓是细长形状照明独有的使用方法。由于LED照明的光源寿命长，因此，即便是在窗帘匣等难以实施更换作业的位置也可以一次性设置照明。
房间多处采用LED照明
与线形模块一样，LED吊灯也大量应用于各个房间。从用途来看，线形模块是用于间接照明照射大面积，吊灯则用于直接照射身边和脚下。吊灯也和线形模块一样使用多个白色LED（灯泡色）。
总之LED照明都是由多个光源发光。仔细观察吊灯的光线可以发现，其光线与常见的荧光灯和白炽灯泡略有不同。如果把手放在吊灯的照射面上，映射在地面上的影子轮廓较大而且模糊。这是因为多个阴影交错重叠的结果。与使用白炽灯泡和灯泡型荧光灯的吊灯相比，光线的差异仅此而已。
除此之外，如果谈到与现有光源照明的差异，照明器具较多是其中之一。日本家庭内的房间照明大多是由设置在1处的荧光灯照亮整个房间。与此相比，在样板房中，房间的照明分散于天花板、墙面等位置，给人以借助整体获取亮度的感觉。另外，样板房还使用了荧光灯与LED两种光源结合的混合型主照明。
样板房的LED照明除楼梯脚灯、盥洗台照明等嵌入墙壁和天花板的类型外，还有可以移动的类型。那就是日式房间中的“座灯”式LED照明。该LED照明同样使用前面介绍的线形模块，器具两端安装有模块，间接照射中央。落合表示，为了达到设计效果，先后反复进行了3次试制造。
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