對未來綠色照明設計分析解晰
來源：http://www.robinstudio.com.cn/ 作者： 時間：2012-11-25 瀏覽次數：
隨著我國經濟的快速發展，社會對能源的需求越來越大，當前，能源供應的相對緊缺成為制約我國社會與經濟發展的一大矛盾。據統計，目前我國發電量的13%用于照明，并且隨著我國經濟發展，人民生活水平的提高，照明用電量呈穩步上升的趨勢。因此，作為建筑電氣設計人員，在考慮建筑節能時，應該對照明節能設計予以足夠的重視。國家發展改革委于2004年底發布了我國第一個《節能中長期專項規劃》，其中“綠色照明工程”被列為重點工程。該規劃指出,“十一五”期間重點是在公用設施、賓館、商廈、寫字樓、體育場館、居民樓中推廣高效節電照明系統。本文就照明節能在具體設計和應用中應重視的幾個環節作簡要的介紹,靈創LED照明自成立以來，對LED數碼管，LED點光源，LED洗墻燈等燈具
一、選擇合適的照度標準
照明設計時，建筑照度標準值應從節能上考慮，按實際需求來選擇照度標準值。民用建筑可以根據建筑物的等級及照明要求的檔次來選擇照度標準值，檔次要求高的容許提高一級，檔次要求低的容許降低一級，同時應滿足GB 50034—2004《建筑照明設計標準》所對應的照度標準、照明均勻度、統一眩光值、光色、照明功率密度值、能效指標等相關標準值的綜合要求。GB 50034—2004《建筑照明設計標準》第6章照明功率密度值規定，辦公樓、商業場所、旅館、醫院、學校和工業建筑照明的功率密度值條文為強制性條文，必須嚴格執行。照明功率密度值(LPD)是限定一個房間或場所的照明功率密度最大允許值，設計中實際計算的LPD不應超過標準規定值。照明設計時，應逐個房間或場所按使用條件確定照度標準，選擇合適的光源、燈具，確定最優的照明方案，計算平均照度，使之符合規定的照度標準值(允許±10%的偏差)。根據實際照明方案再計算LPD包含燈具光源及附屬裝置的全部用電量)。如果超過標準對應的規定值，應調整照明方案，直至符合為止。照明節能設計旨在提高整個照明系統效率，在保證照明質量的前提下，節約照明用電。要降低LPD正確的做法是提高光源的光效，包括降低鎮流器功耗；選用配光曲線與房間相適應的、效率高、利用系數高的燈具；合理提高房間頂棚、墻壁的反射比，并選擇合理的照度標準。
二、合理的布燈及照明控制方式
根據建筑物的等級、特點、功能、使用要求等具體情況，采取最佳的燈具布置方案，并對照明系統進行分散/集中、手動/自動、經濟實用、合理有效的控制，是照明節能的重要措施。
2.1 建筑物的照明設計
電氣設計人員在照明設計時應認真考慮日常節能的需要。綜合型體育場館的照明設計，應采取混合照明方式，選擇兩種及以上的不同容量光源燈具，根據區塊的多功能要求均勻、混合布置，以達到同一區域不同功能照度標準要求下的分時、分級控制，不同區域的分區控制。對于大型場館，尤其是400 W及以上大容量氣體放電燈，最好能做到單燈控制。
2.2 公共場所的照明控制
(1)影劇院、多功能廳、會議室、博物館、美術館等功能性要求較高的場所應采用智能照明集中控制。為配合不同的環境、氣氛要求，提前設置多種場景照明控制，并增加調光系統，方便物業管理人員操作，既節約電能，又方便管理。
(2)大開間辦公室、圖書館、廠房等在有自然采光的區域宜采用恒照度控制，靠近外窗的燈具隨著自然光線的變化，自動打開或關閉，保證室內照明的均勻和穩定。
(3)大型商場或展覽館的特殊柜臺，可采用一般照明和重點照明相結合的方式。平時只點亮一般的背景照明，當有來客時，超聲波或紅外線智能開關自動打開聚光燈或其他泛光照明。
(4)學校、辦公樓、賓館、候機廳等公共建筑的走廊、樓梯間、門廳等照明，宜采用智能集中控制，并按建筑使用條件和天然采光狀況采取分區、分組控制。
(5)住宅建筑等的樓梯間、走道的照明，宜采用紅外移動探測+光控等節能自熄開關，應急照明應有應急時強制點亮的措施。
(6)旅館的門廳、電梯大堂和客房層走廊等場所，采用夜間定時降低照度的自動調光裝置；醫院病房走道在夜間應采用能關掉部分燈具或降低照度的控制措施。
2.3 照明燈具布置形式及控制要求
天然采光良好的場所，如兩面以上墻壁有側窗，或有采光屋面板，所控燈列應與側窗或采光屋面板平行，該場所的控制宜按設定照度自動開關燈或調光。會議室、多功能廳、報告廳等場所，應按靠近或遠離講臺分組布燈。對于高大空間區域或生產加工類場所應合理設置一般照明及局部照明。若工作位置的密集程度、工作性質不同，可按車間、工段或工序分組，采用分區照明的方式，要求高的工作區采用較高的照度，而非工作區可采用較低的照度，但兩者的照度比不宜大于3∶1。在滿足燈具允許安裝高度及美觀要求的前提下，應盡可能降低燈具的安裝高度，同時要注意眩光的控制要求；另外布置燈具時也應注意與安裝面建筑構件的配合。
三、選擇符合環境功能的節能光源
電光源的選擇應以實施綠色照明工程為重點，綠色照明工程旨在節約能源、保護環境。推進綠色照明工程實施中，應根據不同的使用場合，選用不同的節能光源。以下簡要介紹幾種主要光源的選用原則及適用范圍。
3.1白熾燈
照明設計時，應盡量減少白熾燈的使用量。一般情況下，室內外照明不應采用普通白熾燈。白熾燈屬第一代光源，光效低(約20 lm/W)，壽命短(約1 000 h)，但不能完全取消，這是因為白熾燈沒有電磁干擾，便于調節，適合頻繁開關，對于局部照明、事故照明、投光照明、信號指示是可以使用的光源。若的確需要普通白熾燈時，也可用它的換代產品鹵鎢燈代替。鹵鎢燈的光效和壽命比普通白熾燈高1倍以上。尤其要求顯色性高、高檔冷光或聚光的場合，可用各種結構形式不同的鹵鎢燈取代普通白熾燈，來達到節約能源、提高照明質量的目的。
3.2 熒光燈
熒光燈是應用最廣泛、用量最大的氣體放電光源。它具有結構簡單、光效高、發光柔和、壽命長等優點，是首選的高效節能光源。推薦采用緊湊型熒光燈取代普通白熾燈。緊湊型熒光燈可以和鎮流器(電感式或電子式)連接在一起，組成一體化的整體型燈。它集中了白熾燈和熒光燈的優點，具有以下特點:①光效高，每瓦產生的光通量是普通白熾燈的3~4倍；②壽命長，是白熾燈的10倍；③顯色指數可以達到80左右；④節能；⑤使用方便，可以與普通白熾燈直接替換，還可與各種類型的燈具配套，制成臺燈、壁燈、吊燈、裝飾燈等，特別適用于家庭、賓館、營業廳等。管型熒光燈絕大多數是直管型，兩端各有一個燈頭。根據燈管的直徑不同，預熱式直管熒光燈有26mm(T8)和16mm(T5)等幾種。T8燈可配電感式或高頻電子鎮流器；T5燈采用電子鎮流器。熒光燈主要適用于層高4. 5 m以下的房間，如辦公室、商場、教室、圖書館、公共場所等。有條件時應優先選用直管稀土三基色細管徑熒光燈(T8或T5)，以達到光效高、壽命長、顯色性好的品質要求。
3.3 高強度氣體放電燈
高壓鈉燈、金屬鹵化物燈同屬高強度氣體放電燈。各種規格的高壓鈉燈和金屬鹵化物燈由于具有光效高、壽命長的特點，廣泛應用于空間高度>4. 5 m的各種場所，如機場、港口、道路、體育場館、大型工業車間、展示大廳、地鐵站等。金屬鹵化物燈顯色性相對較高，更適宜于對照明質量、照度水平有較高要求的場所，如體育館、比賽場地等。商業場所的重點照明可采用陶瓷金屬鹵化物燈，該燈比石英金屬鹵化物燈具有更好的顯色性、更長的壽命、更高的光效。一般照明場所不宜采用熒光高壓汞燈，不應采用自鎮流熒光高壓汞燈，需要時可用金屬鹵化物燈代替，以取得較好的節能效果。高壓鈉燈的發光特性與燈內的鈉蒸汽氣壓有關。標準高壓鈉燈光效高，顯色性較差，適用于對顯色性無要求的場所；對顯色性要求較高的場所，宜選用顯色改進型高壓鈉燈。高壓鈉燈可進行調光，光輸出可以調至正常值的50%，功耗能減少到正常值的65%。
四、選擇正確的鎮流器和高效的燈具
氣體放電燈的鎮流器主要分兩大類:電感式鎮流器和電子鎮流器。電感式鎮流器包括普通型和節能型。鎮流器的一般選用原則為:自鎮流熒光燈應配用電子鎮流器；直管型熒光燈應配用節能型電感鎮流器或電子鎮流器；高壓鈉燈、金屬鹵化物燈應配用節能型電感鎮流器，在電壓偏差較大的場所，宜配用恒功率鎮流器，功率較小者可配用電子鎮流器；選用熒光燈和高強氣體放電燈的鎮流器時，還必須考慮其能效因數(BEF)在國家相關能效限定值和節能評價值上的要求。為了使設計人員在選用鎮流器時，對上述原則有一個更好的理解，下面對鎮流器的各項技術指標進行全面的綜合參數比較。各種鎮流器功耗表如表2所示，熒光燈用鎮流器性能比較表如表3所示。鎮流器的合理使用對照明節能降耗具有明顯的影響。以T8熒光燈(36W)為例，若用高品質、低損耗電子鎮流器和普通的電感鎮流器相比，照明安裝功率可降低20%，實際LPD可下降20%；若用超低損耗電感鎮流器和普通電感鎮流器相比，照明安裝功率可降低89%，即:實際LPD可下降89%。
選擇與環境相匹配的燈具需考慮燈具的多項參數，如空間等照度曲線、防護等級等。照明設計節能除選擇高效的光源外，還應選高效的燈具。燈具的光效受反射材料的影響很大，不同的反射材料對應的反射效率為50 % ~92%；燈具格柵的保護角對燈具的影響也很大，保護角為20°~30°時，燈具格柵效率為60 % ~70%，保護角為40°~50°時，燈具格柵效率為40% ~50%。設計人員在選用高效燈具時，要尤其注重以上兩點。為了提高燈具日常工作中的使用效率，推薦采用高保持率燈具。高保持率燈具指運行期間光源光通下降較少、燈具老化污染現象較少的燈具。目前常用的技術措施為:燈具采用石英玻璃涂層以降低氧化腐蝕率；環境污染較大的場所采用活性碳過濾器。
五、天然光的利用
為了在建筑照明設計中貫徹國家的節能法規和技術經濟政策，實施綠色照明，宜利用各種技術措施將天然光引入室內進行照明。采用天然光導光或反光系統時，必須采用人工照明措施，天然光導光系統只能用于一般照明，不可用于應急照明；當采用天然光導入系統時，宜采用智能照明控制系統對人工照明進行自動控制。太陽光導入器是目前國際上新推出的集節能、綠色、環保、健康為一體的產品，它主要采用太陽光自動跟蹤、透鏡集光、光纜傳輸自然光，實現白天地下室、朝北房間的陽光照射。據資料統計，一束陽光導入相當于500W光源的照明亮度，采用太陽光導入器，零成本使用，可以有效地減少白天的照明電耗。充分利用太陽光導入系統，作為一項可持續能源技術，取得的經濟效益和社會效益必將導致其在建筑采光中的廣泛應用。
六、綠色照明推廣應用的其他措施
為了綠色照明工程的完整實施與推廣，以下幾個環節還應得到加強。
(1)施工圖審查單位應嚴格審查“照明節能計算書”，嚴防只注重場所的照明功率密度值，而不注重場所的實際照度；只看場所的LPD實際值，不看LPD折算值，以防“倒推法”在設計領域的流行、泛濫。同時要求照明設計文件中，應對照明器具核心元件有明確的技術參數要求，不能僅標明光源種類及容量。另外，對照明節能工程的重癥區、二次裝修的照明設計，也應納入施工圖審查范圍。
(2)建議國家相關管理部門能及時推出一套既完全符合照明節能新標準，又操作簡單、獲得行業認可的專業“照明節能計算軟件”。它既能有效減輕技術人員的計算工作量，縮短設計周期，又能使國家照明強制性標準得到廣泛的認可和有效的推廣。
(3)工程監理及驗收人員應嚴格按照照明節
能設計中要求的燈具及元件技術參數，對設備材料進行驗收，防止以次充好。
(4)每一項照明工程完工后，物業管理部門都應有一套維修保養計劃，如定期更換、淘汰或清洗照明器及相關元件，以提高燈具效率的高保持率，保證照明系統高效率的延續。
七、結束語
節能是我國經濟和社會發展的一項長遠戰略方針，這既是科學發展觀的必然要求，也是對未來的一項責任。從本文分析可以看出，照明節能潛力很大，應在設計中考慮各種可行的措施，通過經濟技術比較獲得經濟技術指標良好的照明節能方案，采用先進技術，選用高效設備，同時通過工程技術人員的精心設計、詳細計算和反復比較，真正達到節能的目的。
