淺談綠色照明工程及技術對策

淺談綠色照明工程及技術對策

一、綠色照明“的提出和發(fā)展”綠色照明“是90年代初提出的照明領域的新方針，它是從節(jié)約能源、保護環(huán)境的角度提出來的。美國環(huán)保局于1991年初提出了綠色照明和有關計劃，并積極付諸實施，幾年來取得了顯著成效。隨后得到了聯合國和世界上眾多國家的關注，并制訂了相關的計劃。我國對節(jié)約能源十分重視，在照明領域的節(jié)能也進行了很多工作。例如在進入90年代之際，中國照明學會組織了照明節(jié)能的分析研究，提出了一些措施，1990年組織撰寫了《未來十年照明節(jié)能預測》的報告，對20世紀最后十年的照明節(jié)能潛力進行了研究分析，提出了技術措施和建議，報送國家計委、中國科協等領導單位，引起了不論是開始在美國的提出的“綠色照明計劃”，或者我國制訂的《綠色照明工程實施方案》，都有其明確的宗旨和目標，具有豐富的內涵。要實施我國的綠色照明工程方案，達到預期的目標，必須要使照明工程的設計、科研、生產維護專業(yè)人員，各行業(yè)、各地區(qū)、各企業(yè)事業(yè)單位的管理者，對綠色照明工程有比較全面的認識和正確的理解，懂得它是一項綜合性的系統工程，需要從多方面采取政策手段和技術措施，才能湊效，對這個問題認識的簡單化，或片面的理解，都是有害的。我認為對以下兒個問題需要有正確的認識。1.綠倉照明工程要求人們不要簡單地認為只是節(jié)能，而要從更高層次去認識，提高到節(jié)約能源、保護環(huán)境的高度對待，這樣意義更廣泛，更深遠電有的地區(qū)、有的單位可能認為現在電力供應不那么緊張了，照明節(jié)電不那么重要了，這種簡單地理解，就是沒有從環(huán)保的高度去認識節(jié)能，因為綠色照明工程提出的宗旨不只是個經濟效益問題，而更主要是著眼于資源的利用和環(huán)境保護的大課題。通過照明節(jié)電，從而減少發(fā)電量，即降低燃煤量（目前我國70%以上的發(fā)電量還是依賴燃煤獲得），以減少S02，C02以及氮氧化合物等有害氣體的排放，對于世界面臨環(huán)境與發(fā)展的課題，都有深遠的意義。2.綠色照明工程要求照明節(jié)能，已經不完全是傳統意義的節(jié)能，這在我國“綠色照明工程實施方案”中提出的宗旨已經有清楚的描述，就是要滿足對照明質量和視覺環(huán)境條件的更高要求，因此不能靠降低照明標準來實現節(jié)能，而是要充分運用現代科技手段提高照明工程設計水平和方泣，提高照明器材效率來實現。3.實施綠色照明工程，不能簡單地理解為提供高效節(jié)能照明器材，高效的器材是重耍的物質基礎，但是還應有正確合理的照明工程設計。設計是統管全局的，對能否實施綠色照明要求起著決定作用；此外，運行維護管理也有不少忽視的作用，沒有這一因素，照明節(jié)能的實施也不完整。4.高效照明器材是照明節(jié)能的重要基礎，但照明器材不只是光源，光源是首要因素，已經為人們認識，但不唯一的，燈具和電氣附件（如鎮(zhèn)流器）的效率，對于照明節(jié)能的影響是不可忽視的，這點往往不為人們所注意，比如一臺帶漫射罩的燈具，或一臺帶格柵的直管形熒光燈具，高效優(yōu)質產品比低質產品的效率可以高出50%以至100%，足見其節(jié)能效果。5.高效光源是照明節(jié)能的首要因素，必須重視推廣應用高效光源。但是有人把推廣高效光源簡單地理解為推廣節(jié)能燈（而這里的節(jié)能燈是專指緊湊型熒光燈），這是很不全面的，很有害的，因為光源種類很多，有不少高效者應予推廣。就能量轉換效率而言，有和緊湊型熒光燈光效相當的（如直管熒光燈），有比其光效更高的（如高壓納燈，金屬鹵化物燈），這些高效光源各有其特點和優(yōu)點，各有其適用場所，決非簡單地用一類節(jié)能光源能代替的。根據應用場所條件不同，至少有三類高效光源應予推廣使用。第一類是以高壓納燈、金屬鹵化物燈為代表的高強度氣體放電燈（HID），適用于高大工業(yè)廠房、體育場館、道路、廣場、戶外作業(yè)場所等。這類場所范圍廣，使用光源多（按光源總功率計更為明顯），節(jié)能效果最顯著。第二類是以直管熒光燈（以T8型熒光燈為推廣重點）為主，適用于較低矮的室內場所，如辦公樓、教室、圖書館、商場，以及高度在4.5m以下的生產場所（如儀表、電子、紡織、卷煙等）。第三類是以緊湊型熒光燈（包括“H”型，“U”型，“D”型，環(huán)形等）為主，替代白熾燈，適用于家庭住宅、旅館、餐廳、門廳、走廊等場所。顯然，第二類燈不能應用于第一類場所，也不適宜在第二類場所推廣應用，必須清楚地認識以上三類光源都要積極推廣，但第一、二類場所范圍更大，節(jié)能潛力更大，更有不可忽視的地位。有人只強調緊湊型熒光燈。把他夸大到不恰當的程度，甚至作出十分錯誤的估量；提出按我國生產白熾燈的年產量，以百分之幾十替換為緊湊型熒光燈，再同自熾燈的耗電量作比較，竟然計算出年節(jié)電達300億、500億、甚至700億千瓦小時的結論。這類似乎科學的計算，是在錯誤的假設基礎上作出的，這類謬誤的結論將造成嚴重的誤導，似乎只要多生產和應用緊湊型熒光燈，就可以實現我國綠色照明工程制訂的目標，這就把一項復雜的綜合性系統工程簡單化，庸俗化了。三、研制和推廣應用高效優(yōu)質照明器材1.光源如前述光源是節(jié)能的首要因素，而光源和節(jié)能又取決于他的發(fā)光效率，但是光源并不是唯一因素，如果一種高光效的光源，它的其他性能不佳，必將影響甚至無怯發(fā)揮其節(jié)能效果。這些性能主要有顯色指數、使用壽命、起點性能、調光性能等，例如：低壓納燈的光效遠遠高于其他高效光源，但由于他的顯色指數太低，以至在很多場所不能使用，至今僅僅能應用在高速公路。在第二類場所，應積極推廣使用直管熒光燈，目前主要任務是使用T8燈管（直徑26mm）取代T12燈管（直徑38mm），無論是光效和壽命，T8燈管都大大優(yōu)于T12燈管，應該無條件應用，在歐美、日本等國，T12燈管已很少使用，甚至趨于淘汰。可惜到現在，我國還有大量T12燈管在運行使用，甚至新建的建筑物，還設計和使用T12燈管，可見綠色照明工程的實施還需要做大量艱巨的工作。此外，T8燈管由于其直徑減少，體積減少近一半，熒光粉等有害物質耗量也減少，大大有利于環(huán)保。還應該提出，我國正在積極推廣用T8燈管取代T12燈管的時候，歐美國家已經研制出管徑16mm的T5熒光燈，我國浙江緊跟世界照明科技發(fā)展的步伐，于1997年也研制成功T5燈管，無疑，T5燈管以更細的管徑，比T12管減少80%以上的體積，降低80%以上的熒光粉材料，而大大降低環(huán)境污染，獲得更好的環(huán)保效益，稱得上是真正綠色照明的新產品。推廣應用新型高效光源，有一定阻力和困難，一是認識上和觀念上跟不上；二是某些新光源的質量和可靠性還存在一些問題，特別是緊湊型熒光燈更為明顯；二是多數新型高效光源價格較高，增加了建設投資或使用者的費用。這些問題需要切實解決。認識上的問題需要進行大量的宣傳、教育、培訓，有不少工作要做。新光源需要提高可靠性，提高使用壽命，降低光通衰減，近年來主管部門做了很多工作，調整光源生產結構，擴大高效光源產量，引進先進技術，提高光源水平。關于新光源價格，固然有降低成本的問題，但我認為更主要還是新光源的可靠性問題，和人們對它的價格的認識問題，前面說到的幾種高效光源，其價格比傳統的白熾燈泡貴得多，而且還要加價格很高的電器附件，所以給人們一種難以承受的價格之感覺，但是經過仔細分析，計及這些光源的光效高，壽命長之特點，其價格不一定高多少，甚至更低。我認為比較各種光源的價格，不應該以單只燈泡比價，也不應該以輸入電功率的單位瓦數比價，而應該以光源輸出的單位光能量（即流明數）進行比價，同時還要計及相同的使用壽命，為此，將幾種光源的價格折算到每1000lm光通量、每1000h使用壽命后作對比，是比較切實際的。2.燈具在照明器材中，燈具是除光源外的第二要素，而且是容易為人們所不重視的因素，我們著重要解決兩個課題，一是研制高效優(yōu)質系列完善的燈具，二是要正確合理選用燈具。（1）研制高效優(yōu)質系列完罄的燈具這是燈具研究生產企業(yè)的任務，十多年來我國從基礎到應用的研究，技術引進，開發(fā)了一大批與新光源發(fā)展相配套的燈具，有很大進步，但總體說，燈具的科研隊伍很小，燈具生產企業(yè)規(guī)模小，和國外先進水平比，尚有不少差距。主要任務是①提高燈具效率，現在市場上有些燈具效率僅有0.3～0.4，光源發(fā)出的光能，大部分被吸收，能量利用率太低，要提高效率，一方面是要有科學的設計構思和先進的設計手段，運用計算機輔助設計（CAD）來計算燈具的反射面和其他部分，另一方面要從反射罩材料、漫射罩和保護罩的材料等加以優(yōu)化。②提高燈具的光通維持率，從燈具的反射面、漫射面、保護罩、格柵等的材料和表面處理上下功夫，使表面不易積塵、腐蝕，容易清掃，采取有效的防塵措施，有防塵、防水、密封要求的燈具，應經過試驗達到規(guī)定的防護等級（IP等級）。③提供配光合理、品種齊全的燈具，應該有多種配光的燈具，以適應不同體型的~間，不同使用要求（照度，均勻度，眩光限制等）的場所的需要。④提供與新型高效光源配套、系列較完整的燈具?，F在有一些燈具是借用類似光源的燈具，或者兒種光源幾種尺寸的燈泡共用燈具。要達到高效率、高質量，應該按照光源的特性、尺寸專門設計配套的燈具，形成較完整的系列，提供使用。（2）正確合理選用燈具有了高效的燈具，還不是問題的全部，還必須正確應用。因為燈具效率高，解決了把光源的光通量最大限度發(fā)散出燈具以外，但要讓光實施綠色照明是一項長期的任務，工程設計起著黃要作用，前面已敘述，提供高效的光源、燈具等很重要，但是還要設計師正確應用。除此之外，還有幾個關系照明節(jié)能的問題，也應引起重視。1.合理選擇照度標準設計必須從生產、使用實際需要出發(fā)，合理貫徹國家標準，要有利于保護生產者和使用者的視力，創(chuàng)造良好視覺條件，快速、清晰地識別對象，減少差錯，提高勞動生產率和工作效率，在此基礎上，力求節(jié)能。2.霞視照明質量、從實際出發(fā)，根據不同對象，強調照明質量標準，如服裝斗紡織品商場，應保證足夠的顯色性；對于大城市主干道路照明，應限制眩光，減少光污染，以保證車行暢通，降低交通事故。3.合理選擇照明方式在工業(yè)廠房，合理運用一般照明和局部照明結合，合適的燈具懸掛高度，在商場展覽場所等合理運用非均勻照明，突出黃點照明，使用靈活照明方式，達到節(jié)能與照明效果的統一。4.設計先進的照明控制方式對于戶外戶內場所，先進的控制方式是保證視覺條件，滿足視覺者需要條件下，減少點燈時間，合理節(jié)能的章要手段。5.合理的照