DMX512外控线条灯:线条灯在户外的应用

2021-04-02 1206

自今年我们提出LED柔性线条灯这一概念以来,突然收到了很多的提问,感觉是频率越来越快了,都是单刀直入的问题,LED柔性线条灯与LED线条灯有什么不同?LED柔性线条灯能直接用在户外建筑上吗?其功能是否与LED线条灯功能一样等等。好吧,为了能简洁全面的回答这些问题,还是觉得写一篇文章或许是一个最实际的办法。本文就从LED柔性线条灯区别于LED线条灯的特点,在户外应用应该具备哪些条件以及实际应用案例来浅谈一下我的理解与经验。

 

从字面理解,LED柔性线条灯很显然是LED线条灯的一个升级版,它既要具备LED线条灯所应有的功能,又得在此基础上展现出柔性概念区别。先不谈作为LED线条灯所应有的功能,单就区别来说,我认为最少有以下几个方面的不同。首先当然是其柔性的特征,因为柔性可以弯曲,也就是可以曲面安装应用,这也是区别于传统LED线条灯的最直观特点。

在现代建筑设计里,早已摒弃以往火柴盒式堆砌建筑,追求艺术与文化的新颖创意,让建筑的外观形态更加丰富多彩,建筑外立面线条展现出更多视觉异形造型,这让传统的LED线条灯,无论在贴合、接口、接线安装等储多方面都无法满足现代建筑的应用了。LED柔性线条灯的弯曲半径大多是在15cm左右,这大致是在你家的洗手台前面弯一个圆的镜前灯概念,若应用在户外,完全可以让建筑设计师天马行空的想像他的建筑流线了。

 

 然而LED柔性线条灯最大的特点还不是在其“柔性”这一个环节上,而是在其分体式安装设计上。打一个简单的比方,传统的LED线条灯就像是你买了一个光源与机构、电路一体化的吊灯,如果灯坏了的话,你得将整个吊灯拆了,换一个新的,重新安装上去。而LED柔性线条灯的安装设计是安装支架主体是分开的,中间采用物理卡扣式安装,这就像你买了一个光源灯泡与机构电路分开的吊灯,如果灯坏了,你只需要将灯泡拧下来,换一个新的即可,非常便捷。这个貌似简单的比方不太出奇,但真正拿到现今的户外LED线条灯的应用安装那可就天差地别了,最少在后期维护与更换的两个领域会产生巨大的差别。


  曾经拜访过一位照明双甲工程公司的董事长,在聊天的过程中谈到景观照明项目上最大的难题是什么?董事长说的不是接单的问题,不是收款的问题,也不是能不能满足客户要求的问题,而是一个项目做完后的维护运营问题。众所周知,一个熟练的安装技术工人高空作业安装LED线条灯一天大致在40-60支,而如果更换一支LED线条灯的话,可能不到10支。其中最大的问题还不是更换效率的问题,是二次安装对建筑结构进行了二次伤害的问题。由于传统LED线条灯重量普遍在1-1.5公斤每米,安装的要求比较高,有的为了稳固甚至将灯具安装螺杆打到建筑幕墙的主龙骨上了。而线条灯建筑幕墙上的安装最重要的防水措施,在首次安装时,相对来说还是比较好做的,但拆了后二次安装的防水,难度就大很多了,特别是原位补装,防水几乎是无法复原的,最后灯光维护运营变成了建筑幕墙维护运营。而LED柔性线条灯重量普遍在0.2-0.3公斤左右,由于重量轻,所有的安装都是装在建筑幕墙的装饰盖板上,而装饰盖板本就是装饰作用,就算是有涉及到防水问题也不会侵入到建筑里面。关键是其分体式设计,在维护换灯的时候,根本就不需要拆装灯具,只需要将LED柔性线条灯拔出更换即可,不涉及任何防水问题。 再谈到更换问题,我曾经与一位某个城市的灯光管理所主任聊过一个话题,一个灯光项目无论怎样都会有使用寿命的问题。假如一个灯光项目使用寿命是5年,而现在一栋摩天大楼最少是百年设计,那如果要保持一直使用灯光的话,那得更换20次灯光。先姑且不论造价问题,单就传统LED线条灯的话每米最少要打4个螺丝,20次更换,每米就会打到80个螺丝孔位。天哪,我想当打到20个螺丝孔位的时候,这个幕墙结构就应该瘫痪了吧。再来讨论一下造价成本问题,一个灯光项目的成本分布里,灯具占比大致25%左右,电缆线管、强弱电控制与人工占比75%左右。相比灯具来说,电缆线管使用寿命是很长的,甚至几十年都不用更换,强弱电控制通常是装在室内,维修更换也比较方便,而灯具是一个电子与结构综合体,特别是带控制信号的灯具,5年寿命几乎是完整使用了。再加上高空作业拆灯成本远高于新装,而LED柔性线条灯的分体式设计,物理卡扣式安装,一天轻松的更换个几百米,就像你在家换灯泡一样的简单。由于整个更换过程不用动到安装支架本体,也就完全没有影响强弱电线路与其他相关设备,大大减少了更换的成本。有时候和一些客户开玩笑的说,从成本算术与逻辑推理上来说,以后我们的灯光项目可以将维护提升到10年或者20年,毕竟只是换灯泡的概念,成本还是相对低太多了。当然这里最关键的是,只要首次的安装支架稳固,每一次的更换,完全不会对建筑结构进行二次伤害,大幅提升了灯光项目的使用寿命与可持续性。


  以上的几段论述着重阐明LED柔性线条灯与LED线条灯的区别,两相比较,LED柔性线条灯具备了很多明确的竞争优势。但毕竟LED柔性线条灯是一个新兴的产品,在很多设计师、工程商与甲方的眼里,对柔性胶制类产品有着先天性的畏惧感。原因是很多人在以往使用过程中是真正吃过亏的,产品使用后出现了一系列问题,比如脱落、发黄、进水、老化等等。这些现象也确实在柔性胶制类产品中常出现的问题,因为现在绝大多数柔性胶制类产品是做成高压LED美耐灯与LED灯带。高压LED美耐灯通常是用作装饰作用,其原理是用导线将多颗LED串联,用胶类产品外封,直接高压输入或做简单的RGB变色外控。这类产品与我们通常接触的圣诞灯串做法是一样的,只是LED美耐灯将多颗LED集成外封而已。由于其简单的合成原理与制作方法,无法承受长时间户外应用,所以其应用只能是在装饰领域,比如节日的绕树灯或建筑装饰沟轮廓等,与LED线条灯的应用是两个概念,前者是装饰灯,后者则是建筑功能性灯具。早期,很多人因为LED美耐灯有超常连接性,将其当成LED线条灯的用法使用,造成了以上的大量品质异常产生,苦不堪言。而LED灯带,是大家对柔性胶制类产品最多的印象概念,我们在最一开始也将我们的产品统统归类为LED灯带,后来在推广过程中实则发现这两者还是有着很大的区别。市面上的LED灯带目前最多的就是两种生产工艺,套壳与滴胶,近两年也出现了挤压工艺,材质多用PVCPU、硅胶与塑胶等等。其制造原理是采用柔性线路板串并方式焊接LED,然后二次包封,相较于LED美耐灯,其性能稳定性高很多,功能也可以多样化,甚至有很多做出了带DMX信号的LED灯带。这让LED灯带的应用范围广很多,如室内暗槽透光、广告灯箱背光或一些弱户外场所应用。但其是否达到了LED线条灯的应用级别呢?答案当然是否定的。


  那么究竟什么样的LED柔性胶制品灯才能称之为LED柔性线条灯呢?我想最少要在以下五个方面达到户外应用的要求才可以称之为LED柔性线条灯,即黄化、防脱、防水、耐候性与电路可靠性。以上5个方面相对于传统的LED线条灯来说,要实现起来并不是很难,但对于LED柔性线条灯来说就并不是很轻松。而在这个领域,我还没有发现任何国家标准,甚至连LED线条灯也没有找到,那么就以我们企业的标准供大家参考。黄化的真正原因是紫外线常期照射外封的胶体而产生,其来源为太阳光的紫外线与LED自身发出来的紫外线,相较而言,后者的紫外线伤害更甚于前者,特别是白光与蓝光LED。我们的企业标准是太阳光环境中工作状态10年保持胶体透光率70%以上。防脱概念主要是从热变形与物理性变形两方面来考量,热变形方面我们要求温度250°情况下固体形态100%完整以及960°灼伤试验无结构坍塌;物理性变形要求最低达到IK06以上防撞击等级。防水等级以IP67为标准等级,弱户外使用最少要在IP65以上,强烈不推荐IP68等级用在户外,这在以后的文章中做专门探讨。
  再说耐候性是考验能否真正户外使用的硬核条件,这里要把握的品类很多,也不像前面几项属于结果性实验检测,一个产品做出来以后即使自己没有能力检验也可以委托第三方出结果。耐候性更多是一个产品信赖性过程检验,如果厂家不具备自我检测实验能力的话,那么这类的检验大多是没有进行的。而委托第三方检验的成本太高外,也不能覆盖产品动态变化过程中的实时检验,这也是拉开同类产品品质差距最重要一个原因,给户外工程使用带来很大不确定性风险。但无论如何作为一个新兴类的产品,几项基本的检测试验还是要做的,比如高低恒温环境实验,结构耐候性与酸碱耐候性。 至于电路可靠性单独列出来,很多人可能不解,但这是决定产品品质另一重要因素。相对于LED线条灯的FR4板抑或是LED灯带的单面FPC板,电路可靠性也没有那么重要的地位,都是非常成熟的工艺。而LED柔性线条灯的功能要求多,采用的是多层FPC软板,这对电路设计要求与电子零件焊接要求是很高的。如何做好设计端的把控,多层FPC软板材料与电子零件焊接检测,是很考验制造功底与水平的。且多层FPC电路在物理弯曲上的品质稳定表现,也是特别要注意的。其次多层FPC还承载电子器件的导热功能,这对FPC的设计要求与二次包覆胶水的热传导贴合度也是有着很高要求的,毕竟这是一款全包封一体成型产品,导热散热也是一个重要的技术课题。