楼梯流水灯:逐级点亮的效果如何实现,以及怎样安装

楼梯流水灯在你上楼时把踏步一级接一级点亮,在你走在楼梯上时保持常亮,等你离开之后再从身后逐级熄灭。 楼梯两端各有一个感应器,告诉控制器你朝哪个方向走。效果的一半来自硬件,另一半来自抹灰之前埋在墙里的东西。

核心要点

  • 每级踏步占控制器一路,再留两路备用:14 级楼梯用 16 路控制器,20 级则装不下。
  • 电源功率 = 级数 × 每级发光宽度 × 每米瓦数,再加 20%:14 级、每级 0.9 米、8W/m,要买 150W。
  • 主线制每级一根线,必须在抹灰前埋好;单总线寻址是唯一能保住流水效果的补装方案。
  • 感应器装在第一级和最后一级的侧墙,高出踏步 30–50 厘米,朝向楼梯横截面,不装在平台上。
  • 起始参数:每级 0.3–0.5 秒,延时 20–40 秒,色温 3000K,亮度调到夜间低亮度。
傍晚客厅里的一段木楼梯,最下面两级踏步前缘下方透出暖白光,上面几级仍是暗的,流水效果正走到楼梯半程。
效果进行到一半:下面几级已经亮起,上面几级还是暗的,灯光在上楼的人前方一两级处沿着楼梯往上走。 示意渲染图。

踏上楼梯的那一刻发生了什么

整个流程很短,控制器上的每一项设置都对应其中一步。

  1. 触发。你走过楼梯底部的感应器。它向控制器报告,而因为触发的是底部感应器而不是顶部那个, 控制器由此知道了行进方向。
  2. 逐级点亮。控制器先打开第一级,等待一个设定的间隔,再打开第二级,如此直到顶部。 多数控制器的间隔可以在每级约十分之一秒到一秒之间调节。
  3. 保持。整段楼梯在延时时间内保持常亮,计时从控制器收到的最后一次触发开始。 走过顶部的感应器也算一次触发,会重新计时。
  4. 逐级熄灭。延时时间到了之后,踏步按顺序熄灭,通常沿着你行走的方向,看起来像灯光跟着你离开。

下楼时顺序反过来。如果装了光敏感应器,房间足够亮、不需要灯的时候,整个系统保持关闭。

套件里每个部件各管什么

主控制器

控制器是唯一的智能部件。它接收两个感应器的输入,驱动每一级踏步上的灯带,并保存所有设置: 顺序、速度、亮度、延时时间和光敏阈值。楼梯控制器按路数销售——16、20、24 和 32 路都很常见—— 每级踏步至少需要一路,如果休息平台也要亮,还得给它留一路。14 级楼梯用 16 路控制器还剩两路备用; 20 级楼梯用同一台则根本做不了。按你实际的楼梯级数再加两三路备用来买,不要往下取最接近的规格。

感应器

共两个,楼梯两端各一个,装在侧墙上、高出踏步约 30 到 50 厘米。人体红外(PIR)感应器响应的是横穿其视野的人体热量, 需要无遮挡的视线。微波雷达感应器响应的是运动,能穿透薄盖板甚至轻质隔墙,因此可以藏在面板后面, 但也可能被墙另一侧的人触发。两种都能用,只是安装规则不同。

LED 灯带

现在几乎所有套件都用 24V COB 灯带:LED 芯片埋在一层连续的荧光粉下面,踏步前缘下方看到的是一条不间断的光线, 即使不加扩散罩也看不到颗粒。用 24V 而不是 12V,同样功率下电流减半,意味着线可以更细, 到顶部那级踏步的长距离压降也更小,顶部那级不会比底部暗。灯带在标记的剪切点按每级踏步的宽度裁切, 固定在踏步前缘下方或踢脚侧面,嵌在开好的槽里或铝合金型材内。

电源

恒压电源把市电转换成 24V 直流,供给控制器和灯带。它按灯带总长度来选,而且是最常被选小的一个部件。

俯视的楼梯灯套件平铺在素色台面上:一台带两排接线端子的扁平多路控制器、一台带散热孔的 24V 电源、两个黑色小型人体感应器和一卷白色 COB LED 灯带。
典型套件里的东西:多路控制器、扁平的 24V 电源、两个感应器和 COB 灯带。 通到每一级踏步的线不在盒子里。示意渲染图。

电源功率怎么算

  1. 先算发光总长。级数乘以每级踏步的发光宽度。14 级、每级 0.9 米,就是 12.6 米。
  2. 乘以灯带的额定每米功率。按 8W/m 算,约 101W。
  3. 加 20% 余量。满负荷运行的电源会发热、老化快,也没有余量应付所有踏步同时点亮的那一刻。 101W 变成 121W。
  4. 往上取一档标准规格。这里是 150W。100W 的不够,哪怕包装上的数字看起来很接近。

电源还应当带短路保护。楼梯安装的裁切端和接头比几乎任何其他灯带安装都多——每级一段灯带, 就意味着每级踏步都有一处接线——而某个接头短路时会发生什么,由电源决定,而不是灯带。 判断你的电源会切断输出还是把接头烧焦的台面测试,写在 楼梯照明安装位置指南里。 如果做完这些顶部那级仍然比底部暗,原因是线太长,处理方法在 灯带电源选型与远端变暗里。

电源和控制器要装在一起、放在能打开的地方:楼梯下的柜子、检修口、门厅柜的背后。 绝不要封进楼梯内部的空腔。在整个使用寿命里,电源是最有可能被更换的部件。

两种接线方式:每级一根线,或者一条总线

这个选择决定了系统日后还能不能补装,所以要在买任何东西之前先定下来。

上图:主线制接线,电源给控制器供电,七级楼梯的每一级都有一根独立的线接回控制器上编了号的输出口,底部踏步和顶部踏步各有一个感应器。下图:单总线接线,一根线从控制器接到第一级,再逐级串到上一级,每段灯带带一颗小驱动芯片,数据沿楼梯单向向上传输。
上图:每级踏步各有一对线接回控制器,一处故障只影响一级。 下图:一根线逐级串联,用线最少,但一处断开后面的全都不亮。

主线制接线

每级踏步都有自己的一对线,接回控制器上一个编了号的输出口。控制器依次切换这些输出来产生流水顺序, 每级踏步上的灯带就是普通的单色 COB 灯带,自身不带任何电子元件。这是更稳固的方案—— 一段灯带坏了或者一根线被损伤,只会影响那一级,不会影响整段楼梯——也是几乎所有专用楼梯控制器默认的方式。 代价是那一捆线:14 级楼梯意味着 14 根线汇到同一个点,而且必须在封墙之前就埋进去。

单总线接线

一根线从控制器接到第一级,然后逐级串到楼梯顶。每级踏步的灯带上有一颗小驱动芯片,给它分配一个地址, 控制器把整个流水序列从这一根线发下去。用线少得多,也是唯一能在不开墙的前提下补装到已完工楼梯上的方案。 代价是这条链有方向——数据从控制器那一端进入,之后无法反向——而且某一级断开,后面的全部熄灭。

主线制单总线
到各级的线每级一对,全部接回控制器一根线,逐级串联
每级的灯带普通单色 COB,不带电子元件可寻址灯带,每段一颗驱动芯片
一处故障影响只有那一级那一级及其后所有级
流水方向在控制器上设置固定从控制器那端开始
已完工楼梯能否补装不开墙做不了能,明装在细型材里
彩色每级占三路不占额外路数

为什么普通 RGB 灯带自己做不到这一点。普通 RGB 灯带上所有 LED 共用三条连接线, 控制器发出的任何信号都会同时到达每一处。灯带在物理上没办法点亮一级而让下一级保持暗。 要做到逐级控制,要么每级各占一路,要么用带独立驱动芯片的可寻址分段。任何 App 设置都改变不了这一点。

施工中的白色抹灰楼梯,下面几级踏步前缘下方亮着暖白色 LED 灯带,上面几级还是暗的,红黑两色的线从楼梯敞开的一侧垂下来,每级一对。
水电阶段的主线制接线:每级一对线,在梯梁封闭之前从楼梯敞开的一侧放下来。 下面几级已经在通电测试。
台面上通电的一卷可寻址 LED 灯带,近到能看清每颗白色 LED,以及软板上夹在它们之间的小驱动芯片。
卷上的可寻址灯带。每两颗 LED 之间的黑色小芯片,就是让一条总线能逐级寻址的原因。 在错误的焊盘之间剪断,链条就到此为止。

抹灰之前必须埋进墙里的东西

几乎每个失败的楼梯灯项目都是在这里失败的:水电阶段,离买灯还有好几个月。按顺序:

  1. 控制器所在位置的 220V 电源。楼梯顶部或底部,放在楼梯下的柜子、检修口或者能打开的柜体里。 电源和控制器就装在它旁边,低压部分从这里出发。
  2. 通到每一级的线管。主线制的话,从控制器位置到每一级踏步各走一根管;单总线的话, 一根管到第一级,再在各级之间走短管。用 16 或 20 毫米的线管并预留拉线,这样线是在装修完成后穿进去的, 而不是被抹在灰里。这是唯一无法事后补做的一项。
  3. 两端的感应器暗盒。在第一级和最后一级的侧墙上各装一个小暗盒,高出踏步 30 到 50 厘米, 各自走一根管回到控制器。让它们朝向楼梯横截面而不是沿着楼梯方向,并避开任何门口。
  4. 灯槽。在每级踏步前缘下方开一条 10 到 15 毫米深的槽,或者为带乳白扩散罩的铝合金型材留出凹位。 深到从下往上看时看不见灯带,浅到不削弱承受最大荷载的踏步边缘。石材和瓷砖踏步在铺贴之前就切好,而不是之后。
  5. 标签。每根线在穿进去的时候就在控制器一端标上编号。14 根一模一样的灰色线, 在水电阶段标记毫不费力,事后则无从分辨。

如果你读到这里时墙已经完工了,直接跳到补救方案那一节。这张清单上的任何一项,不重新开墙都做不了。

让感应器只看见楼梯,别的都看不见

完工后最常见的抱怨——有人穿过门厅,整段楼梯全亮了——是覆盖范围问题,不是故障。 装在顶部踏步的感应器如果探测角很宽,看到的就不只是这一级,还有整个平台,因为探测锥不会在楼梯边缘停下。

详细的排查方法,包括遮住镜头的一部分和把感应器往下挪,写在 楼梯照明安装位置指南里。

让效果显得自然的设置

设置起始值原因
每级间隔 每级 0.3 到 0.5 秒 匹配步行节奏,让灯光始终领先脚步一两级。再快,整段楼梯只是直接亮起;再慢,人会走到灯前面去, 这比没有灯更糟
延时时间 从最后一次触发起 20 到 40 秒 按走得最慢、手里还拿着东西的那个人来设,而不是按测试时走得最快的那个
亮度 低,夜间水平 它的任务是标出台阶边缘,不是照亮房间。很多控制器还在第一级和最后一级加一个微弱的待机亮度, 让人在黑暗中找得到楼梯
色温 3000K 家居用暖白,木踏步在这个色温下最好看。4000K 适合白色极简风格的室内或工作场所。夜里 6000K 的冷白看起来就是眩光, 还会拖慢眼睛重新适应黑暗的速度
光敏阈值 在黄昏仍能点亮的前提下尽量调低 光敏探头要避开灯带自己的光,否则第一级一亮系统就把自己关掉

下面两个完工案例处在审美光谱的两端:家用楼梯上每级一种颜色,以及开放式门厅里踏步下方和踢脚线沿线的单一紫色光晕。 控制器的逻辑完全相同,不同的只是灯带,以及控制器在每级踏步上花掉几路。

从底部看一段直跑的家用楼梯,每级踏步前缘下方透出不同颜色的光,从底部的青色和紫色,经过橙色和红色,到顶部的蓝色。
每级一种颜色,每级三路。拍照很出彩,而在大多数家里,一个月内就会切回单一的暖白。示意渲染图。
开放式门厅里一段带深色栏杆的现代楼梯,每级踏步下方和靠墙一侧的踢脚线沿线都透出连续的紫色光,前景是木地板。
单一颜色,每级一路,再加一段沿踢脚线的连续灯带照亮平台。示意渲染图。

想做彩色的话

彩色要花路数。RGB COB 灯带配 RGB 楼梯控制器,每级占三路,路数翻三倍,32 路的控制器只够十级。 可寻址单总线原生支持彩色,不占额外路数。大多数装了彩色的人,最后都停在了暖白上。

没有预埋时的补救方案

方案布线流水效果看得见什么日常维护
单总线寻址套件 一根线,明装在梯梁或踢脚线下方的细型材里 有,真正逐级点亮 型材;颜色按墙面或梯梁选,不按灯带
无线感应灯,每级一个 不布线;磁吸底座,各自带 PIR 感应器 无;每个看见你时只亮自己 14 个小灯 14 块电池轮流充
沿墙一整条灯带,一个感应器 一根线,一处接线 无;整段同时亮 踢脚高度的一条连续光线

第一种是在已完工的楼梯上获得真正逐级效果的唯一办法。第三种放弃了流水效果,却往往仍是正确的选择: 对于以安全为目的的直跑楼梯,它标出了每级台阶的边缘,而且完全不需要开墙。

关于我们自己的楼梯控制器

我们设计的楼梯控制器是支持 App 连接的那一类。它们在 Lotus Lantern 里配对,每级间隔、延时时间、亮度, 以及第一级和最后一级的待机亮度,都在 App 里设置,而不是靠旋钮。实际的差别是:设置可以在天黑后站在平台上、 看着问题调,而不是打着手电蹲在放控制器的柜子前面调。安装位置指南里提到的常亮模式也是同一项设置: 它让每一级都停在待机亮度而不跑流水,适合感应器覆盖不好的楼梯。

配对步骤和我们其他蓝牙灯一样,见首次配对; 包装盒上没写用哪个 App 的话,看各品类的对应关系。 旋钮调节的机型根本没有 App,也不需要。

装好之后不对劲怎么查

现象可能原因处理
整段楼梯同时亮起 间隔调到了最短,或控制器处于全亮模式 把间隔拉长到能看见流水为止,再缩短到与步行节奏一致
流水方向反了 两个感应器接反了输入口,或踏步接到输出口的顺序反了 先换感应器的两根线:那是两根线,不是十四根
有一级不亮,其余正常 主线制:这一级的线、接头或灯带 只查这一级,其他级不受影响
一级不亮,它上面的也全不亮 单总线:链条在这一级断了 重做这一级的接头,或换掉这一段灯带
白天也亮,或者根本不亮 光敏阈值,或光敏探头的位置 让探头避开灯带的光;躲在暗角里的探头以为永远是夜里
有人穿过门厅就全亮 感应器探测锥覆盖到了平台 把感应器装低、朝向楼梯横截面,或遮住镜头的一部分

如果墙还没封,给每一级走线管、装好两端的感应器暗盒、在控制器一端给每根线标上编号,那是建议最省钱的时刻。 如果墙已经完工,在单总线套件和沿墙一整条灯带之间选一个。无论哪种,下单之前先按 20% 余量算好电源功率。 对我们某一款楼梯控制器有具体问题,联系我们