綠色照明在室內(nèi)照明設(shè)計(jì)中的實(shí)施(演示片)PPT課件

1、,中國航空工業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院任元會(huì),1 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(huì)同國家計(jì)委、科技部、建設(shè)部等13個(gè)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(dòng)了該項(xiàng)工程，五年中取得了明顯的社會(huì)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、.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(shí)，推進(jìn)照明節(jié)能， 到2010年實(shí)施照明節(jié)電10%的目標(biāo)。,1.3 全面理解綠色照明 從保護(hù)環(huán)境的高度理解綠色照明 在保證照明質(zhì)量和照度的條件下實(shí)施節(jié)能 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(gè)系統(tǒng)工程。 重視照明工程設(shè)計(jì)和運(yùn)行維護(hù)管理 下面敘述在照明設(shè)計(jì)中如何實(shí)施綠色照明的問題,2 照度,2.

3、 1 確定照度的原則 2.2 確定照度的依據(jù) 2.3 照度對(duì)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(hào)為GB50034-2004。 國際照明委員會(huì)（CIE）已于2001年正式制訂了新的室內(nèi)照明標(biāo)準(zhǔn)，編號(hào)為S 008/E-2001。是我國標(biāo)準(zhǔn)的主要依據(jù)和參考文件。,3 照明質(zhì)量,3.1顯色性 分級(jí)：按CIE標(biāo)準(zhǔn)

4、和GB50034-2004規(guī)定：一般顯示指數(shù)（Ra）分5級(jí)，即90,80,60,40,20。 應(yīng)用：Ra值的高低，對(duì)于現(xiàn)代建筑場(chǎng)所建立良好的照明環(huán)境有很大意義，不僅是辨別識(shí)別對(duì)象顏色的需要，對(duì)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(duì)象和人物的形象會(huì)顯得更真實(shí)、生動(dòng)；反之，就會(huì)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(chǎng)所，Ra不小于80；燈高度大于6m的場(chǎng)所，Ra可降低。 實(shí)用場(chǎng)所舉例見表1。,表1 Ra分級(jí)及應(yīng)用場(chǎng)所舉例,3.2光源的色表 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。 應(yīng)用：按場(chǎng)所的使用特點(diǎn)、照度水平和需

5、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(chǎng)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(chǎng)所或熱帶地區(qū)、熱加工車間等宜用冷色表；而大多數(shù)場(chǎng)所應(yīng)選用中間色溫為宜。,4 光源選擇,4.1 光源選用原則 （一） 滿足場(chǎng)所使用對(duì)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(zhǎng) （七） 性能價(jià)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(shí)，功率不應(yīng)超過100W。 （二） 較低矮房間（44.5m以下）用熒光燈，

6、 更高的場(chǎng)所用HID燈。 （三）熒光燈以直管燈為主，需要時(shí)（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(zhǎng)，質(zhì)量較穩(wěn)定； 自鎮(zhèn)流熒光燈的優(yōu)勢(shì)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(chǎng)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)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。,（六） 美國最新研制的脈沖啟動(dòng)型（Pulse Start）金鹵燈，比普通美式金鹵

7、燈提高光效1520%，延長(zhǎng)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(dòng)，我國已有源光亞明公司等三家引進(jìn)生產(chǎn)。 （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(dòng)性能不同，配套電器附件不同。 （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(zhǎng)（達(dá)12000h），用汞量少，更符合節(jié)能、環(huán)保要求。,4.3直管熒光燈的色溫和顯色性選擇 （一） 熒光燈的顯

8、色性關(guān)系視覺效果，對(duì)辨別顏色、以及視看對(duì)象的真實(shí)、清晰和生動(dòng)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(jià)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,表4 三種T8熒光燈費(fèi)用比較,表4編制條件（參考值）： 燈管價(jià)：前2種為鹵粉燈管每支8元，第3種為三基色粉燈管每支20元； 使用雙管燈具，含電子鎮(zhèn)流器及安裝費(fèi)，每套200元; 年利用小時(shí)：4000h；

9、 電價(jià)：0.6元/kWh。 （四） 比較結(jié)論 人們認(rèn)為用三基色粉的燈管價(jià)太高，用不起。從上二表可知，雖該燈管單價(jià)高很多，但綜合費(fèi)用反而低了不少，因?yàn)闊艟哔M(fèi)用減少了，總的初建投資更少，電費(fèi)也節(jié)省了。此外，還有以下好處： a. Ra高，提高了視覺質(zhì)量，適用范圍更廣； b. 節(jié)能效果好，維修量減少，符合節(jié)能和環(huán)保要求。,4.4 其它新光源 （一）高頻微波燈、電磁感應(yīng)燈 特點(diǎn)是壽命長(zhǎng)，達(dá)60000h至80000h。 （二）光導(dǎo)纖維（Fibre Optic Lighting System） 具有的優(yōu)點(diǎn)和適用場(chǎng)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(chǎng)

10、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(jià)格較高。,（三）發(fā)光二極管LED（Light Emiting Diode） a. 特點(diǎn) 壽命長(zhǎng)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7585 b.適用：交通信號(hào)燈、機(jī)場(chǎng)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)12

11、0lm，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(shí)，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（）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(chǎng)所條件； （三）眩光限制符合使用場(chǎng)所要求； （四） 符合環(huán)境條件的IP等級(jí) 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

12、靜電性能及維修性能。,表5按RCR或RI選擇燈具配光,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(huì)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

13、.1 性能比較 傳統(tǒng)電感鎮(zhèn)流器（以下用符號(hào)“LB”）和節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器（符號(hào)“SELB”）、電子鎮(zhèn)流器（符號(hào)“EB”）的性能比較列于表6。EB按標(biāo)準(zhǔn)又分為H級(jí)和L級(jí)。 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(zhǎng)，產(chǎn)品質(zhì)量較穩(wěn)定，雖硅鋼片用量增大，價(jià)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

14、價(jià)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(chǎng)所選用SELB，價(jià)格較低，回收期短，使用壽命長(zhǎng)，可靠性好，電磁干擾小等優(yōu)點(diǎn)，更易于被用戶接受；對(duì)于視覺要求高、無頻閃的連續(xù)作業(yè)場(chǎng)所，要求安靜的場(chǎng)所（如醫(yī)院、閱覽）等，選用EB更合適。使用EB時(shí)，宜用優(yōu)質(zhì)的L級(jí)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(shì)看，EB產(chǎn)品將有更大優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用面會(huì)更廣。,6.2 自鎮(zhèn)流熒光燈鎮(zhèn)流器 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，

15、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(dòng)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 6.3.1 幾種鎮(zhèn)流器比較和應(yīng)用 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(duì)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(shí)間短，功率比較大，技術(shù)難度較大，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)不充分，特別是150W以上的，節(jié)能效果不明顯，目前不能普遍推廣應(yīng)用。 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。,如250W燈泡，SELB的功耗減少1020W，400W燈

16、泡約減少1220W，不到一年即可從節(jié)省電費(fèi)中回收。,道路照明等場(chǎng)所，后半夜車流、人流較少時(shí)，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(shí)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(shí)，燈功率將大幅度增加，如電壓為額定值的110%時(shí)，燈功率將達(dá)額定值的128%左右。對(duì)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(zhǎng)燈泡壽命的目的。,6 .4 金屬鹵化物鎮(zhèn)流器 6.4.1

17、 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(shí)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 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 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(dòng)困難，降低光效，色溫不穩(wěn)定，降低燈泡壽命。CWA鎮(zhèn)流器價(jià)格較高，安裝時(shí)往往用普通的鎮(zhèn)流器代替，導(dǎo)致使用效果不好。,7 照明配電,（一） 穩(wěn)定電壓： 當(dāng)光源端電壓

18、為1.1Un時(shí)，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(dòng)穩(wěn)壓；和電力負(fù)荷共用變壓器時(shí)，應(yīng)避開沖擊性負(fù)荷對(duì)照明的影響。 （二） 提高COS：上述街道鈉燈，每燈裝一電容器，COS提高到0.9，線路損耗每年降低40005000kWh（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(dòng)開關(guān)燈，調(diào)壓、調(diào)光方控，還有對(duì)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