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LED技术的集中示范区,开创了LED应用的新纪元
世博轴、中国馆、主题馆、世博中心和文化中心所组成的“一轴四馆”与城市最佳实践区大量采用了半导体照明。
世博园区的广场景观照明、沿江景观带、重大开闭幕式活动、标识与智能导引系统以及各个国家馆场馆也都采用半导体照明技术。
作为国家重大任务的上海世博,上海市科委以“科技世博”理念,与世博会事务协调局、各相关委办以及参与世博建设的各有关企、事业单位一起,组织实施了包括“一轴四馆”、“城市最佳实践区”、世博会开幕式重大活动在内的世博场馆照明工程,以及世博园区内公园、广场、道路交通、重大活动等的众多功能或景观照明工程。另外,世博会召开后,LED技术还将持续扮演关键角色。这些都为LED产业在未来的发展壮大打下了良好的基础。
LED夜景照明典型案例
世博轴
世博轴整体由6个40米高的阳光谷和800米长的张拉膜组合而成。6个阳光谷造型各异,整个建筑像一朵朵透明的巨型喇叭花,晶莹剔透。几百米长的张拉膜和阳光谷连接成宏大的动感水波,光色在张拉膜整体层面上渐变,产生美丽生动的艺术灯光景观。
在灯具安装上,结合巨大的阳光谷本体建筑,在钢结构的每个节点上安装LED智能星光灯,用点的形式勾勒出阳光谷的特点,连点成线或以点成面。其中1号和6号阳光谷智能灯具数量共达到71218套。
每段张拉膜的长度达十米之多,由6台服务器、37台工业交换机以及350套集成主控制器和8万多个控制节点进行系统控制。整个世博轴共使用了2000米信号传输光纤、6000米控制主线缆进行传输。并且整个系统每秒刷新30帧/秒,系统延迟小于10ms,精确计算和强大的控制系统让整个世博轴变成一个可控的整体。
同时在世博轴端的庆典广场上安装压力感应智能光砖,人在上面行走的时候光砖感受到压力即会自动改变颜色和亮度,充满节奏感和美感。
世博主题馆
世博主题馆项目占地面积约11.5公顷,总建筑面积约15.3万平方米,是世博会有史以来室内展览面积最大、展示内容最丰富的永久场馆;世博会后,主题馆将转为国际一流的标准展览场馆。
主题馆南北立面墙面显示系统—依托其疏密向上递减的幕墙镂空孔,在其下方布置不同规格及不同瓦数全彩LED线形投光灯,利用灯光的控制可表达出不同的主题图案。而北立面顶部飞檐采用远距离全彩投光灯打亮,烘托出飞檐翅欲飞的动感。
东西立面夜空星光图案系统—东西立面设置垂直生态绿化墙面,面积达5000平方米,为目前世界最大的生态墙。 采用LED点状灯点缀众多的全彩星光灯,在夜晚的衬托下,星光灯的闪烁犹如漫天繁星的闪耀。
世博中心
位于上海世博会规划围栏区B片区世博公园内,总建筑面积14.2万平方米。是国家元首级贵宾接待宴请、庆典活动和会议论坛最重要的举办场所;世博会后,世博中心将迅速转型为国际一流的会议中心。
外立面石材幕墙泛光照明系统—在特定的灯槽内嵌入小型化的泛光线形投光灯,总长度近2000余米。投射在大理石上产生均匀亮度的暖色白光,光色一致性要特别好。二次光学配光要符合安装位置的特定要求,达到见光不见灯的效果。
大堂内400m2超大型通透式LED全彩显示屏系统—通透率达到50%。在显示屏不点亮时,进入大堂的人员可以看到大屏后的景物,即可以看到大屏后2楼到4楼通廊活动区内的景物。
政务厅总建筑面积1800平方米,长45米,宽40米,高14米。是一个能容纳600人的高规格会议厅。选择LED替代传统荧光灯作为主照明不仅能达到相应的照度要求,更能变换不同的色温及照度,营造不同会议氛围。
开幕式活动及大屏
屏幕采用立体镂空的像素筒形式,显示画面质量达到视频的要求,整个显示屏就像是一张大网挂在浦西沿岸。
场馆
2.3万枚LED灯把“东方之冠”中国馆装点得晶莹剔透,光影之中,“故宫红”分外妖娆,中国馆身姿巍峨。
沙特馆—“月亮之船”十分抢眼,长91米、宽47米的“月亮船”造型建筑,船身上的大型环形LED屏幕播放着世界各地孩子们的笑脸。
台湾馆—点灯水台上的祈福天灯就应用了LED显示技术,幻化出天灯冉冉升空的奇妙景象。 “国泰民安”、“爱与和平”……一盏盏电子祈福灯把祝福送到世界人民的心里。
石油馆—像半悬的“油立方”,放射七彩光芒,近4000平方米的LED屏幕上,采油作业与都市场景交替出现,表达着石油与人、与城市的紧密联系。
德国馆—高潮节目“动力之源”的大球直径达3米、重量是1000公斤,布满40万根LED发光二极管用来显示变幻的图案。金属球从大厅顶部悬垂直下,表面上装有3万根发光二极管。这里将有一个5分钟的节目。在这五分钟之内,球面上将显现不同的图像、各种色彩和图形。它将成为德国回应2010年世博会倡议的象征。
文化中心
世博文化中心像伏在黄浦江畔的“太空飞碟”,在神秘的蓝色星光的伴随下,时刻准备起航。在文化中心下表壳、开空窗等地方都采用了LED照明灯具。
LED通用照明典范
世博公园路灯
总共采用近200盏LED道路照明灯,采用大功率多芯片集成封装和1瓦大功率器件两种光源形式。灯具功率为40瓦,杆高小于6米,杆间距为15米左右。
沪上生态家室内照明
随着LED光效的不断提高,LED照明技术已经完全能够应用于室内白光照明的场合中,且具有节能、环保、可控等诸多优点。
运用网络和信息控制协议,完成对各个照明单元的集中、统一控制使LED照明技术完全融入整体灯光效果中,将光与环境、建筑景观互动结合在一起。整个艺术灯光控制系统能够实现基本场景、特殊场景多种开启方式,分时间段、节假日控制模式。
运用网络和信息控制协议,完成对各个照明单元的集中、统一控制使LED照明技术完全融入整体灯光效果中,将光与环境、建筑景观互动结合在一起。整个艺术灯光控制系统能够实现基本场景、特殊场景多种开启方式,分时间段、节假日控制模式。
世博公交车
上海新能源公交车已用LED照明灯代替了荧光灯,功率只需原来28W荧光灯的一半就可以达到原来的亮度要求,实现到了节能、无紫外辐射的效果。
LED 应用的下一步发展
低碳生活、数字城市,是上海世博会倡导的未来城市发展理念,LED的重装亮相,成为其自身产业发展和未来城市生活的新跳板。
据初步估算,整个园区LED芯片用量在10亿以上,园区内80%以上的夜景照明光源采用LED技术,综合节能效率可以达到30%以上。
中国的LED产业成快速发展。2010年,中国LED产业产值预计将超过1500亿元,较2008年总产值翻倍。LED市场巨大的潜力使得LED将成为未来主流的照明技术。
LED技术已经成为室外景观照明和装饰照明的主要光源技术,随着LED大功率光源的不断发展和照明艺术的不断创新,通过世博会的示范应用,将更大程度的占领市场。
上海半导体照明产业需要突破的瓶颈
外延和芯片制造的关键设备完全依赖进口;产业化规模还不大;与国外相比,缺乏核心技术;产业链各环节之间互动不够;企业发展环境有待进一步优化。
攻关的重要任务
1、外延技术与装备
MOCVD系统的技术的专利主要被发达国家(德国、美国等)所掌握,形成专利技术壁垒,掌握主流MOCVD设备自主研发与制造技术,形成成套工艺与装备。
2、芯片制备技术与装备
在功率型GaN基芯片设计、加工工艺及相关装备等方面受到国外的专利制约较大;掌握亮度高、散热性好的大功率LED芯片生长工艺与稳定生产技术。
世博后产业化的若干建议
1、组织突破芯片和MOCVD装备关键技术,有效降低成本;
2、市场驱动、企业主导、政府扶持,推进LED产业化;
3、适时制定产业标准,规范产业发展
(国家半导体照明工程上海产业化基地、上海半导体照明工程技术研究中心供稿)
