綠色照明在室內(nèi)照明設(shè)計(jì)中的實(shí)施課件

中國航空工業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院

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綠色照明工程概述

1.1概述1991年美國環(huán)保署最早提出綠色照明的概念，并開始付諸實(shí)施，很快得到世界很多國家的響應(yīng)。“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(jì)委、科技部、建設(shè)部等13個部門，在“九五”計(jì)劃期間共同組織實(shí)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(shí)施方案”，全面啟動了該項(xiàng)工程，五年中取得了明顯的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。進(jìn)入21世紀(jì)，國家經(jīng)貿(mào)委與聯(lián)合國開發(fā)計(jì)劃署（UNDP）合作開發(fā)了“中國綠色照明工程促進(jìn)項(xiàng)目”.制定產(chǎn)品能效標(biāo)準(zhǔn),制定建筑照明設(shè)計(jì)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(jì)劃。1.2宗旨和主要目標(biāo)綠色照明工程的宗旨是：通過科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)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。主要目標(biāo)是:提高高效照明產(chǎn)品質(zhì)量，增加其生產(chǎn)能力，提高公眾節(jié)能環(huán)保意識，推進(jìn)照明節(jié)能，到2010年實(shí)施照明節(jié)電10%的目標(biāo)。

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照度

2.1確定照度的原則

2.2確定照度的依據(jù)

2.3照度對工作、生產(chǎn)的影響2.4

照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GBJ133-90）和《工業(yè)企業(yè)照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50034-92），均為20世紀(jì)80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)今發(fā)展的要求，2002年開始修訂，于2004年6月批準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)名稱為《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，編號為GB50034-2004。國際照明委員會（CIE）已于2001年正式制訂了新的室內(nèi)照明標(biāo)準(zhǔn)，編號為S008/E-2001。是我國標(biāo)準(zhǔn)的主要依據(jù)和參考文件。

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照明質(zhì)量

3.1顯色性

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90,80,60,40,20。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(shí)、生動；反之，就會變得不好看，失去其本來的豪華和光澤。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(shí)用場所舉例見表1。

Ra分級

適應(yīng)場所舉例

Ra≥90油畫、顏色匹配、顏色檢驗(yàn)、畫展、鮮花店

Ra≥80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

Ra≥60機(jī)械加工、熱處理

Ra≥40鑄造

Ra≥20庫房、通風(fēng)室、泵房

表1Ra分級及應(yīng)用場所舉例4光源選擇4.1

光源選用原則（一）

滿足場所使用對顯色性的要求（二）

更高光效（1m/W），達(dá)到更好的節(jié)能、環(huán)保效果（三）

合適的色溫（四）

較穩(wěn)定的發(fā)光（五）

良好的啟點(diǎn)特性（六）

使用壽命更長（七）

性能價格比好

4.2

光源類型的選用（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。（二）

較低矮房間（4~4.5m以下）——用熒光燈，更高的場所——用HID燈。（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，壽命長，質(zhì)量較穩(wěn)定；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。（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。（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)82~85），有隔紫外線效果。陶瓷金鹵燈的優(yōu)異性能是發(fā)展方向。4.3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(shí)、清晰和生動感受，影響很大；色溫相宜，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(fèi)用反而更低。（三）

實(shí)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）。

表3三種T8型36W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/8403633504000851200093.075表4三種T8熒光燈費(fèi)用比較光源型號光源費(fèi)用燈具費(fèi)用

光源燈具費(fèi)用合計(jì)（元）

設(shè)備費(fèi)用比較（%）

年電費(fèi)（元）

年電費(fèi)比較（%）

支數(shù)

單價（元）

合計(jì)（元）

數(shù)量

單價（元）

合計(jì)（元）TLD-36W/5410088005020010000108001009600100TLD-36W/33888704442008800950488.3844888TLD-36W/8407520150037.52007500900083.37200754.4

其它新光源（一）

高頻微波燈、電磁感應(yīng)燈特點(diǎn)是壽命長，達(dá)60000h至80000h。（二）

光導(dǎo)纖維（FibreOpticLightingSystem）具有的優(yōu)點(diǎn)和適用場所：a.

無紫外、紅外：適用于美術(shù)館、博物館；b.

無電磁、無電火花：適用于火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)場所；c.

可變色、可閃爍：適用于城市夜景照明、庭院美化、裝飾、廣告；d.

發(fā)光點(diǎn)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；e.

價格較高。（三）

發(fā)光二極管LED（LightEmitingDiode）a.

特點(diǎn)壽命長——達(dá)100000h單色性好——輻射光譜為窄帶多種顏色——紅、黃、綠、藍(lán)、白，無需濾色，耐震性好安全——低電壓、低溫升節(jié)能——光利用率高顯色性好——Ra為75~85b.

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。c.

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。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。5燈具選擇

5.1選擇原則

（一）燈具效率（η）高：η=ΦL/ΦO，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

5.2按室形指數(shù)（RI）或室空間比（RCR）選擇燈具的配光，以提高利用系數(shù)，表5可供參考。

5.3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。6鎮(zhèn)流器選擇

氣體放電燈必須配套鎮(zhèn)流器才能正常工作。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(yùn)用電子線路產(chǎn)生高頻（或低頻）電流點(diǎn)燈的電子鎮(zhèn)流器。這兩種鎮(zhèn)流器各有特點(diǎn)，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。

6.1直管熒光燈鎮(zhèn)流器

6.1.1

性能比較傳統(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)流器性能比較6.1.2

分析SELB 是在LB基礎(chǔ)上改進(jìn)而來，其自身功耗下降約40~50%，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

選用意見（一）

按上述性能比較和分析，從節(jié)能觀點(diǎn)和提高質(zhì)量觀點(diǎn)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(fèi)中能很快回收（一年內(nèi)）?？上В簧僭O(shè)計(jì)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。（二）

關(guān)于SELB和EB，各有其優(yōu)缺點(diǎn)，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(diǎn)，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。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。

如250W燈泡，SELB的功耗減少10~20W，400W燈泡約減少12~20W，不到一年即可從節(jié)省電費(fèi)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，后半夜降功率運(yùn)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(shí)施。用電子鎮(zhèn)流器也可以實(shí)現(xiàn)雙功率運(yùn)行。

6.3.2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

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。7

照明配電（一）

穩(wěn)定電壓：

當(dāng)光源端電壓為1.1Un時，輸入功率增加以下百分?jǐn)?shù)：白熾燈、熒光燈——14%~15%金鹵燈——20%~25%鈉燈——28%~29%后半夜使用的路燈、走廊、樓梯燈更為突出。如某街道100只250W鈉燈，后半夜電壓升高10%，年增電耗19000kWh。設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮穩(wěn)定電壓措施，如采用照明專用變壓器，并且自動穩(wěn)壓；和電力負(fù)荷共用變壓器時，應(yīng)避開沖擊性負(fù)荷對照明的影響。（二）提高COSΦ：上述街道鈉燈，每燈裝一電容器，COSΦ提高到0.9，線路損耗每年降低4000~5000kWh（未計(jì)變壓器損耗）。（三）

降低線路阻抗：適當(dāng)加大截面，用電纜或穿管線路。（四）合理的控制方式：有很多種控制，如微機(jī)自動開關(guān)燈，調(diào)壓、調(diào)光方控，還有對道路燈（鈉燈）采用恒功率輸入，恒光通輸出，采用后半夜降低燈端電壓或燈功率，以降低光輸出，節(jié)約輸入電能等。

8照明能效標(biāo)準(zhǔn)

制訂能效標(biāo)準(zhǔn)是實(shí)施綠色照明的重要措施。標(biāo)準(zhǔn)包含兩類：一是各類光源、鎮(zhèn)流器的能效限定值和節(jié)能評價值；二是照明設(shè)計(jì)能效標(biāo)準(zhǔn)。國家經(jīng)貿(mào)委已于2002年正式下達(dá)任務(wù)，現(xiàn)已編制完