綠色照明在室內(nèi)照明設(shè)計中的實施(演示片)

1、中國航空工業(yè)規(guī)劃設(shè)計研究院l1.1 概述概述l1991年美國環(huán)保署最早提出綠色照明的概念，并開始付諸實施，很快得到世界很多國家的響應(yīng)。l“中國綠色照明工程”是由國家經(jīng)貿(mào)委負(fù)責(zé)，會同國家計委、科技部、建設(shè)部等13個部門，在“九五”計劃期間共同組織實施的示范工程。1996年國家經(jīng)貿(mào)委制定印發(fā)了“中國綠色照明工程實施方案”，全面啟動了該項工程，五年中取得了明顯的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。l進(jìn)入21世紀(jì)，國家經(jīng)貿(mào)委與聯(lián)合國開發(fā)計劃署（UNDP）合作開發(fā)了“中國綠色照明工程促進(jìn)項目”. l制定產(chǎn)品能效標(biāo)準(zhǔn),制定建筑照明設(shè)計能效標(biāo)準(zhǔn),組織技術(shù)交流、開展綠色照明教育和培訓(xùn)等一系列計劃。l1.2 1.2 宗旨和主要

2、目標(biāo)宗旨和主要目標(biāo)l綠色照明工程的宗旨是：綠色照明工程的宗旨是：l通過科學(xué)、合理的設(shè)計方法，積極采用高效照明光源、燈具和電器附件，以達(dá)到節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境，建立優(yōu)質(zhì)高效、經(jīng)濟(jì)舒適、安全可靠，提高人們生活質(zhì)量和工作效率、保護(hù)身心健康的照明環(huán)境。l主要目標(biāo)是主要目標(biāo)是: :l提高高效照明產(chǎn)品質(zhì)量，增加其生產(chǎn)能力，l提高公眾節(jié)能環(huán)保意識，推進(jìn)照明節(jié)能，l到2010年實施照明節(jié)電10%的目標(biāo)。 l1.3 1.3 全面理解綠色照明全面理解綠色照明l從保護(hù)環(huán)境的高度理解綠色照明 l在保證照明質(zhì)量和照度的條件下實施節(jié)能 l綠色照明遠(yuǎn)不只是推廣應(yīng)用某一種節(jié)能光源，而是一個系統(tǒng)工程。l重視照明工程設(shè)計和運行維護(hù)

3、管理 下面敘述在照明設(shè)計中如何實施綠色照明的問題 l2. 1 確定照度的原則確定照度的原則 l2.2 2.2 確定照度的依據(jù)確定照度的依據(jù) l2.3 2.3 照度對工作、生產(chǎn)的影響照度對工作、生產(chǎn)的影響l2. 4 照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)l現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)民用建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)民用建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)（GBJ133-90GBJ133-90）和）和工業(yè)企業(yè)照工業(yè)企業(yè)照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)（GB50034-92GB50034-92），均為），均為2020世紀(jì)世紀(jì)8080年代后期編制，十多年來年代后期編制，十多年來我國經(jīng)濟(jì)和電力水平發(fā)生了很大變化，其中的照度標(biāo)準(zhǔn)已不能適應(yīng)當(dāng)今我國經(jīng)濟(jì)和電力水平發(fā)生

4、了很大變化，其中的照度標(biāo)準(zhǔn)已不能適應(yīng)當(dāng)今發(fā)展的要求，發(fā)展的要求，20022002年開始修訂，于年開始修訂，于2004年年6月批準(zhǔn)。月批準(zhǔn)。 標(biāo)準(zhǔn)名稱為標(biāo)準(zhǔn)名稱為建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，編號為，編號為GB50034-2004。l國際照明委員會（國際照明委員會（CIECIE）已于）已于20012001年正式制訂了新的室內(nèi)照明標(biāo)準(zhǔn)，編號年正式制訂了新的室內(nèi)照明標(biāo)準(zhǔn)，編號為為S 008/E-2001。是我國標(biāo)準(zhǔn)的主要依據(jù)和參考文件。是我國標(biāo)準(zhǔn)的主要依據(jù)和參考文件。 l3.13.1顯色性顯色性 l分級：按CIE標(biāo)準(zhǔn)和GB50034-2004規(guī)定：一般顯示指數(shù)（Ra）分5級，即90,80,60,

5、40,20。l應(yīng)用：Ra值的高低，對于現(xiàn)代建筑場所建立良好的照明環(huán)境有很大意義，不僅是辨別識別對象顏色的需要，對視覺效果和視看舒適性也有很大影響。光源的顯色指數(shù)高，被視對象和人物的形象會顯得更真實、生動；反之，就會變得不好看，失去其本來的豪華和光澤。l標(biāo)準(zhǔn)：連續(xù)工作的場所，Ra不小于80；燈高度大于6m的場所，Ra可降低。 實用場所舉例見表1。 Ra分級 適應(yīng)場所舉例 Ra90 油畫、顏色匹配、顏色檢驗、畫展、鮮花店 Ra80 印刷、油漆、食品分揀、商場、客房、住宅、醫(yī)院、辦公室、教室、會議室控制室、機(jī)電裝配、表面處理 Ra60 機(jī)械加工、熱處理 Ra40 鑄造 Ra20 庫房、通風(fēng)室、泵房

6、表表1 Ra分級及應(yīng)用場所舉例分級及應(yīng)用場所舉例l3.23.2光源的色表光源的色表 l分類：按CIE和GB50034-2004的規(guī)定，光源的色表按相關(guān)色溫分為三類，見表2。l應(yīng)用：按場所的使用特點、照度水平和需要營造的氣氛，選擇適宜的光源色表類別，一般說，較低照度（150200lx以下）場所，需要一種溫馨和親切的情調(diào)，宜用暖色表；高照度（750lx以上）場所或熱帶地區(qū)、熱加工車間等宜用冷色表；而大多數(shù)場所應(yīng)選用中間色溫為宜。表 2 光源色表類別及適用場所舉例 色表類別 色表特征 相關(guān)色溫（K） 適用場所舉例 暖 3300 客房、臥室、餐廳、酒吧、咖啡室 中間 33005300 辦公室、教室、圖

7、書館、機(jī)加工、裝配車間 冷 5300 高照度場所、天然光混用場所、熱加工車間 l4.1 光源選用原則光源選用原則l（一） 滿足場所使用對顯色性的要求l（二） 更高光效（1m/W），達(dá)到更好的節(jié)能、環(huán)保效果l（三） 合適的色溫l（四） 較穩(wěn)定的發(fā)光l（五） 良好的啟點特性l（六） 使用壽命更長l（七） 性能價格比好l 4.2 光源類型的選用光源類型的選用l（一） 應(yīng)選用高光效的氣體放電燈，當(dāng)使用白熾燈時，功率不應(yīng)超過100W。l（二） 較低矮房間（44.5m以下）用熒光燈，更高的場所用HID燈。l（三） 熒光燈以直管燈為主，需要時（如裝飾）可用單端和自鎮(zhèn)流熒光燈（緊湊型）；直管熒光燈光效更高，壽

8、命長，質(zhì)量較穩(wěn)定；l自鎮(zhèn)流熒光燈的優(yōu)勢是大多使用稀土三基色粉，多配用電子鎮(zhèn)流器，替換白熾燈方便。l（四） 用HID燈應(yīng)選用金鹵燈、高壓鈉燈，一般不用汞燈。金鹵燈以較好的顯色性和光譜特性，比高壓鈉燈更優(yōu)越，在多數(shù)場所，具有更佳視覺效果。l（五） 近年新出現(xiàn)的陶瓷內(nèi)管金鹵燈比石英管金鹵燈具有更高光效（高20%），更耐高溫，顯色性更好（Ra達(dá)8285），有隔紫外線效果。陶瓷金鹵燈的優(yōu)異性能是發(fā)展方向。l（六） 美國最新研制的脈沖啟動型（Pulse Start）金鹵燈，比普通美式金鹵燈提高光效1520%，延長壽命50%，改善了光通維持率，配電感鎮(zhèn)流器和觸發(fā)器即可啟動，我國已有源光亞明公司等三家引進(jìn)生產(chǎn)

9、。l（七） 金鹵燈主要有兩大類：一是美標(biāo)的鈧鈉燈，二是歐標(biāo)的金鹵燈，如飛利浦的鈉鉈銦燈。注意其啟動性能不同，配套電器附件不同。l（八） 直管熒光燈的管徑趨向小型，有利于提高光效，節(jié)省了制燈材料，特別是降低了汞和熒光粉用量，從T12到T8到T5，當(dāng)前主要目標(biāo)是用T8取代T12，進(jìn)一步再用T5；管徑小便于使用稀土三基色粉，從而使Ra更高（85），光效提高了，光衰小，壽命更長（達(dá)12000h），用汞量少，更符合節(jié)能、環(huán)保要求。l4.34.3直管熒光燈的色溫和顯色性選擇直管熒光燈的色溫和顯色性選擇 （一） 熒光燈的顯色性關(guān)系視覺效果，對辨別顏色、以及視看對象的真實、清晰和生動感受，影響很大；色溫相宜，

10、將產(chǎn)生舒適的光環(huán)境，也可以營造各種特別的氣氛。 （二） 使用稀土三基色熒光粉的燈管，具有顯色性、光效、壽命三大好處，雖然價貴，其綜合費用反而更低。 （三） 實例比較 以飛利浦3種T8型36W燈管比較列于表3（歐司朗、松下、GE和佛山照明電器公司的產(chǎn)品大體相同，參數(shù)略有差異）。 l表表3 三種三種T8型型36W熒光燈的比較熒光燈的比較光源型號燈管功率（W）光通量（lm）色溫（K）Ra平均壽命（h）光效（lm/W）相同面積、相同照度時使用燈的管數(shù)TLD-36W/54362500620072800069.4100TLD-36W/33362850410063800079.288TLD-36W/8403

11、633504000851200093.075l表表4 三種三種T8熒光燈費用比較熒光燈費用比較光源型號光 源 費 用燈 具 費 用 光源燈具費用合計（元） 設(shè)備費用比較（%） 年電費（元） 年電費比較（%） 支數(shù) 單價（元） 合計（元） 數(shù)量 單價（元） 合計（元）TLD-36W/541 00880050 200 1000010800 1009600100TLD-36W/3388870444 200 88009504 88.3844888TLD-36W/8407520150037.5 200 75009000 83.3720075l表表4編制條件（參考值）：編制條件（參考值）：l 燈管價：前2

12、種為鹵粉燈管每支8元，第3種為三基色粉燈管每支20元；l 使用雙管燈具，含電子鎮(zhèn)流器及安裝費，每套200元;l 年利用小時：4000h；l 電價：0.6元/kWh。 l（四）（四） 比較結(jié)論比較結(jié)論l人們認(rèn)為用三基色粉的燈管價太高，用不起。從上二表可知，雖該燈管單價高很多，但綜合費用反而低了不少，因為燈具費用減少了，總的初建投資更少，電費也節(jié)省了。此外，還有以下好處：la. Ra高，提高了視覺質(zhì)量，適用范圍更廣；lb. 節(jié)能效果好，維修量減少，符合節(jié)能和環(huán)保要求。 l4.4 其它新光源其它新光源l（一）（一） 高頻微波燈、電磁感應(yīng)燈高頻微波燈、電磁感應(yīng)燈l特點是壽命長，達(dá)60000h至8000

13、0h。l（二）二） 光導(dǎo)纖維（光導(dǎo)纖維（Fibre Optic Lighting System）l具有的優(yōu)點和適用場所：la. 無紫外、紅外：適用于美術(shù)館、博物館；lb. 無電磁、無電火花：適用于火災(zāi)、爆炸危險場所；lc. 可變色、可閃爍：適用于城市夜景照明、庭院美化、裝飾、廣告；ld. 發(fā)光點微型、靈活、可拆卸再裝：適用于展示、廣告、拼圖、滿天星、橋上、扶手、欄桿；le. 價格較高。l（三）（三） 發(fā)光二極管發(fā)光二極管LED（Light Emiting Diode）la. 特點l壽命長達(dá)100000hl單色性好輻射光譜為窄帶l多種顏色紅、黃、綠、藍(lán)、白，無需濾色，l耐震性好l安全低電壓、低溫

14、升l節(jié)能光利用率高l顯色性好Ra為7585lb. 適用：交通信號燈、機(jī)場標(biāo)志燈、夜景照明、庭院美化、商業(yè)裝飾、廣告、大屏幕背景、汽車尾燈、建筑標(biāo)志、應(yīng)急疏散標(biāo)志等。lc. 未來：美國一公司已研制出大功率高光效的白光LED，5W的達(dá)120lm，光效24lm/W。美、日、歐都增加投入，我國已成立半導(dǎo)體照明領(lǐng)導(dǎo)小組。l將解決一系列技術(shù)問題，如配套燈具，顯色性提高，色溫的多樣性等，那時，將使LED進(jìn)入建筑照明領(lǐng)域，引起照明光源又一次革命性飛躍。l5.1 5.1 選擇原則選擇原則 （一）燈具效率（）高：=L/O，取決于反射器形狀和材料，出光 口大小，漫射罩或格柵形狀和材料； （二） 燈具配光應(yīng)適應(yīng)場所條

15、件； （三） 眩光限制符合使用場所要求； （四） 符合環(huán)境條件的IP等級 l5.2 5.2 按室形指數(shù)（按室形指數(shù)（RI）或室空間比（）或室空間比（RCRRCR）選擇燈具的）選擇燈具的配光，以提高利用系數(shù)，表配光，以提高利用系數(shù)，表5可供參考?？晒﹨⒖?。 l5.3 選用光通維持率高的燈具：涉及反射面、漫射罩、選用光通維持率高的燈具：涉及反射面、漫射罩、透光罩材料抗老化、防靜電性能及維修性能。透光罩材料抗老化、防靜電性能及維修性能。表5按RCR或RI選擇燈具配光 RCR RI 燈具配光類型 最大允許距高比 13 51.67寬配光 2.51.5 36 1.670.83中配光 1.51.0 610

16、0.830.5窄配光 1.00.5l氣體放電燈必須配套鎮(zhèn)流器才能正常工作。l幾十年來，熒光燈和高強(qiáng)度氣體放電燈都廣泛使用電感鎮(zhèn)流器。由于電感鎮(zhèn)流器自身功耗比較大，近二十多年出現(xiàn)了各種改進(jìn)的產(chǎn)品，主要有兩類：一類是改進(jìn)鐵芯材料和工藝，從而降低功耗的節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器；另一類是運用電子線路產(chǎn)生高頻（或低頻）電流點燈的電子鎮(zhèn)流器。l這兩種鎮(zhèn)流器各有特點，都有較好的節(jié)能效果。按國際銅業(yè)協(xié)會的資料，節(jié)能電感鎮(zhèn)流器約占全部鎮(zhèn)流器的6.5%，電子鎮(zhèn)流器約占22%，而傳統(tǒng)的電感鎮(zhèn)流器仍占71.5%。 幾種光源的幾類鎮(zhèn)流器的性能比較和應(yīng)用分述如下。 l6.16.1直管熒光燈鎮(zhèn)流器直管熒光燈鎮(zhèn)流器 l6.1.1 性

17、能比較性能比較l傳統(tǒng)電感鎮(zhèn)流器（以下用符號“LB”）和節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器（符號“SELB”）、電子鎮(zhèn)流器（符號“EB”）的性能比較列于表6。EB按標(biāo)準(zhǔn)又分為H級和L級。 表6 直管熒光燈鎮(zhèn)流器直管熒光燈鎮(zhèn)流器性能比較性能比較鎮(zhèn)流器 類型 鎮(zhèn)流器 功耗 （W） 燈管 光效比 系統(tǒng) 能效比 重量比 電磁 干擾 諧波含量（%） 功率因數(shù) 燈電流波峰比 使用壽命 （年） 頻 閃 噪 聲 調(diào) 光 價 格 LB 9 1 1 1 小 10 0.5 1.58-1.62 1020 有 有 不可 低 SELB 4.55.5 1 0.92 1.5 小 10 0.5 1.501.55 1520 有 小 不可 中 EB（

18、H） 3.5 1.1 0.8 0.30.4 允許 40 0.9 1.7 35 無 無 可 較高 EB（L） 3.5 1.1 0.8 0.40.5 允許 30 0.98 1.41.5 810 無 無 可 高 注： 表中鎮(zhèn)流器功耗、諧波含量、使用壽命為參考值，各企業(yè)產(chǎn)品差別較大。 LB、SELB 的功率因數(shù)可補(bǔ)償?shù)?0.9 以上。 l6.1.2 分析分析lSELB是在LB基礎(chǔ)上改進(jìn)而來，其自身功耗下降約4050%，使燈的系統(tǒng)功耗降低約8%，由于鐵芯材料好，工藝合理，溫升較低，可靠性更高，壽命更長，產(chǎn)品質(zhì)量較穩(wěn)定，雖硅鋼片用量增大，價格稍高，但可從節(jié)能和使用壽命得到補(bǔ)償，容易獲得回收。 6.1.3

19、選用意見選用意見l（一） 按上述性能比較和分析，從節(jié)能觀點和提高質(zhì)量觀點考慮，應(yīng)該積極應(yīng)用SELB和EB，而不使用傳統(tǒng)的LB。使用SELB比LB價高一些，但從節(jié)省電費中能很快回收（一年內(nèi)）?？上В簧僭O(shè)計中沒有明確提出使用SELB的要求，工程承包公司多購買較便宜的LB，因而達(dá)不到預(yù)期目的。l（二） 關(guān)于SELB和EB，各有其優(yōu)缺點，應(yīng)根據(jù)情況選用。一般場所選用SELB，價格較低，回收期短，使用壽命長，可靠性好，電磁干擾小等優(yōu)點，更易于被用戶接受；對于視覺要求高、無頻閃的連續(xù)作業(yè)場所，要求安靜的場所（如醫(yī)院、閱覽）等，選用EB更合適。使用EB時，宜用優(yōu)質(zhì)的L級產(chǎn)品，其譜波含量小，避免中性線過流。

20、l從今后發(fā)展的趨勢看，EB產(chǎn)品將有更大優(yōu)勢，應(yīng)用面會更廣。l6.2 自鎮(zhèn)流熒光燈鎮(zhèn)流器自鎮(zhèn)流熒光燈鎮(zhèn)流器l這種燈的燈管和鎮(zhèn)流器自成一體，配套性強(qiáng)。由于其功率較小，多在525W之間，由于小功率的EB產(chǎn)品質(zhì)量較易過關(guān)，而LB或SELB的重量大，起動也較困難，所以絕大多數(shù)均配套EB產(chǎn)品。6.3 高壓鈉燈鎮(zhèn)流器高壓鈉燈鎮(zhèn)流器l6.3.1 幾種鎮(zhèn)流器比較和應(yīng)用幾種鎮(zhèn)流器比較和應(yīng)用l為了降低鎮(zhèn)流器功耗，同樣在發(fā)展SELB和EB，逐步取代LB產(chǎn)品。所不同的是，SELB是對LB的改進(jìn)提高，技術(shù)上成熟，節(jié)能效果比較明顯；而EB研制時間短，功率比較大，技術(shù)難度較大，運行經(jīng)驗不充分，特別是150W以上的，節(jié)能效果不

21、明顯，目前不能普遍推廣應(yīng)用。l當(dāng)前，推廣應(yīng)用SELB代替LB是主要課題。按國際銅協(xié)（中國）提供的資料，SELB與LB的功耗比較列于表7。表 7 高壓鈉燈的鎮(zhèn)流器功耗比較 燈泡功率（W） 30 40 100 150 250 400 1000 LB 3040 2225 1520 1518 1418 1214 1011 鎮(zhèn)流器功耗占燈功率百分比（%） SELB 15 12 11 12 10 9 8 如250W燈泡，SELB的功耗減少1020W，400W燈泡約減少1220W，不到一年即可從節(jié)省電費中回收。 道路照明等場所，后半夜車流、人流較少時，為了節(jié)能，可以降低照度一半，一只400W鈉燈，后半夜降功

22、率運行，每年減少用電量達(dá)400kWh，可以用集中遙控或自控，也可用定時自控實施。用電子鎮(zhèn)流器也可以實現(xiàn)雙功率運行。 6.3.2高壓鈉燈雙功率節(jié)能鎮(zhèn)流器高壓鈉燈雙功率節(jié)能鎮(zhèn)流器 6.3.3高壓鈉燈恒功率鎮(zhèn)流器高壓鈉燈恒功率鎮(zhèn)流器 電源電壓升高時，燈功率將大幅度增加，如電壓為額定值的110%時，燈功率將達(dá)額定值的128%左右。對于道路照明，半夜以后，電壓升高很多，燈功率和輸出光通大幅度升高。用恒功率鎮(zhèn)流器，可保持燈功率不變。達(dá)到節(jié)能和延長燈泡壽命的目的。6 .4 金屬鹵化物鎮(zhèn)流器金屬鹵化物鎮(zhèn)流器6.4.1 幾種鎮(zhèn)流器比較和應(yīng)用幾種鎮(zhèn)流器比較和應(yīng)用近年來研制了SELB和EB兩類鎮(zhèn)流器，而金鹵燈的EB技術(shù)難度更大，暫時不宜普遍推廣；而SELB比較成熟，有較好節(jié)能效果，應(yīng)予推廣應(yīng)用。 6.4.2 關(guān)于恒功率和雙功率鎮(zhèn)流器關(guān)于恒功率和雙功率鎮(zhèn)流器和高壓鈉燈基本相同。 6.4.3 金鹵燈鎮(zhèn)流器和燈泡的配套金鹵燈鎮(zhèn)流器和燈泡的配套美標(biāo)金鹵燈和歐標(biāo)金鹵燈的鎮(zhèn)流器不同，歐標(biāo)金鹵燈可用鈉燈線路或汞燈線路，即可用電感鎮(zhèn)流器加觸發(fā)器；而美標(biāo)金鹵燈則應(yīng)配置專用的CWA鎮(zhèn)流器，即超前頂峰式（漏磁升壓式）鎮(zhèn)流器，否則將使啟動困難，降低光效，色溫不穩(wěn)定